化工用填料吸收塔设计因素原理
化工填料吸收塔设计***要包含两部分内容,一是吸收进程计算,二是吸收塔设计。依据吸收系统的物系性质、被吸收组分别离纯度、操作条件等参数,对吸收进程进行物料、热量平衡计算;传质计算确认需求填料层高度;塔设备的结构计算,确认塔的直径、高度,并合理设计液体及气体散布器及其他的塔内件。
一、塔径计算: 关于散装填料,塔径要求比填料直径***8-10倍。 杰出的设计不只要挑选适宜的填料及塔径,并且还应考虑塔操作的经济因素及安稳因素。经济因素是指所选定的塔径具有低总操作费用,此刻塔的操作气速称为经济气速。
二、塔高计算: 吸收进程所需的填料高度与物性、产品纯度、选用填料、塔内活动工况等因素有关,一般需求实践测定传质系数或传质单元高度。关于理论计算较多选用实测数据的回归方,计算得到的填料高度在设计中要考虑必定的安全系数。
三、设计条件:***要有必要清晰设计使命,确认质料气体的处理量及组分;提出别离要求,即被别离组分在净化气中的含量或给出被别离组分的回收率;入塔溶液中可溶性组分的含量;塔的操作温度、压力;气相、液相入塔的温度及压力;吸收进程的其他要求,例如全塔压降是否有***殊要求,足否有热敏性物质,物系的腐蚀状况等。
四、物料平衡计算:吸收进程的进行是混合气体中各组分在某溶剂(吸收液)中的溶解度存在不同,因为可溶性气体的溶解度***于惰性气体的溶解度,可溶性气体被溶剂吸收,然后到达混合气体别离的意图。
五、填料挑选需依据物系性质,别离的难易程度,操作条件,物系的腐蚀功能等因素挑选填料的类型,尺寸及材质。填料可用规整填料,亦可用散装填料。规整填料空地率***,压下降,答应通量***,关于气膜控制的难别离物系用它较为适宜,但与散装填料比较,规整填料价格较高,制作装置比较费事。散装填料在吸收中使用广泛,适应性强,填料价格便宜,制作、装置、清洗方使。
不管规整填料或散装填料,都有各种不同类型及尺寸,而各种填料的流体力学功能、传质功能、操作弹性负荷等都有较***差异,可初选几种填料。进行塔补、压降计算,估量设备的出资费用及操作费用,进行***化比较,确认填料类型及尺寸,一般状况下,吸收进程的液量都很***,宜用***尺寸的填料。
关于填料的材质,关于吸收进程选用金属、塑料及陶瓷均可,应视被别离介质的***性及操作条件而定。
金属材质一般有不锈钢、碳钢、铝、铜、低合金钢等,塑料材质有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等,陶瓷类有耐酸陶瓷、耐碱陶瓷等。应按物系腐蚀程度选材,对塑料材质还需求考虑材质的耐热性。