吉林化工学院化工原理课程设计
设计取 d0?15mm
图3-1 槽式液体分布器二级槽的布液点示意图
3.6.3塔底液体保持管高度的计算
取布液孔的直径为15mm，则液位保持管中的液位高度可由公式：
?4L?L?d2nk2gh得，即：h??2?/2g：
4??dnk? 式中：d：布液孔直径，m L：液体流率，m3/s n：布液孔数 k：孔流系数 h：液体高度，m
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g：重力加速度，m/s k值由小孔液体流动雷诺数决定 可取k?0.60~0.62 因此，取k?0.60
222
4?88885.09?4L??? h??2?/2g??(m) ?/?2?9.81??0.15942??dnk??998.2?3600?3.14?0.015?132?0.6?根据经验 ，则液位保持管高度为：
h'?1.15h?1.15?0.1594?0.1833(m)
3.7其它附属塔内件的选择
3.7.1 填料支撑板
填料支撑板的作用是支撑塔内的填料。常用的填料支撑装置由栅板型，孔管型，驼峰型等。对于散装填料，通常选用孔管型，驼峰型支撑装置；设计中，为防止在填料支撑装置处压降过大甚至发生液泛，要求填料支撑装置的自由截面积应大于75% 。
本次设计选用驼峰型支撑装置。 3.7.2 填料压紧装置与床层限制板
对于散装填料，可以选用压紧栅板，也可以选用压紧网板，在其下方根据填料的规格铺设一层金属网，并将其与压紧栅板固定。设计中，为防止在填料压紧装置处压降过高甚至发生液泛，要求压板或限制板自由截面分率大于70％。
本次设计选用压紧网板。 3.7.3气体进出口装置与排液装置
（1）气体进出口装置
填料塔的气体进口既要防止液体倒灌，更要有利于气体的均匀分布。对500mm直径以下的小塔，可使进气管伸到塔中心位置，管端切成45°向下斜口或切成向下切口，使气流折转向上。对1.5m以下直径的塔，管的末端可制成下弯的锥形扩大器，或采用其它均布气流的装置[4]。
气体出口装置既要保证气流畅通，又要尽量除去被夹带的液沫。最简单的装置是在气体出口处装一除沫挡板，或填料式、丝网式除雾器，对除沫要求高时可采用旋流板除雾器。
本设计中选用折板除雾器。折板除雾器的结构简单有效，除雾板由50mm?50mm?3mm的角钢组成，板间横向距离为25mm，垂直流过的气速可按下式计算：u?k?L??V ?V 21
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式中 u——气速，m/s； ?L ?v——液相及气相密度，kg/m3； k——系数，0.085-0.10；
本设计中取 k?0.095，则流过的气速u?0.095所需除雾板组的横断面为 S?998.2?1.278?2.6533m/s
1.278qv2500??0.262m2 u3600?2.6533由上式确定的气速范围，除雾板的阻力为49-98pa，此时能除去的最小雾滴直径约为
0.05mm，即50?m. （2）排液装置
液体出口装置既要使塔底液体顺利排出，又能防止塔内与塔外气体串通，常压吸收塔可采用液封装置。
常压塔气体进出口管气速可取10～20m/s（高压塔气速低于此值）；液体进出口流速可取0.8～1.5m/s（必要时可加大些）管径依气速决定后，应按标准管规定进行圆整.在以后的各节中会有计算。
3.8流体力学参数计算
3.8.1填料层压力降的计算
（1）气体进出口压力降
由后面主要接管尺寸计算可知，气体的进出口接管内径为254mm。 则气体的进出口流速为:
2500u??13.71m/s
3600?0.785?0.254211则进口?P1??Gu2??1.278?13.712?120.11Pa（突然扩大 ?=1）
221111出口?P2???Gu2???1.278?13.712?60.05Pa(突然缩小 ?=0.5）
2222
（2）填料层压力降
气体通过填料层的压力降采用Eckert关联图计算，有前面计算可知 其中横坐标为
WL?G0.5()?0.995 WG?L查《散装填料压降填料因子平均值》得
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?P?116m-1
纵坐标为
u2?P??V0.20.6142?116?11.278??L???1.0040.2?0.0057 g?L9.81998.2查Eckert关联图得
?P3?13?9.81?127.53Pa/m Z所以填料层压力降?P3?127.53?5.5?701.42Pa 其它塔内间的压力降较小,因此可忽略 于是得到吸收塔的总压力降为
?P??P.11?60.05?701.42?881.58Pa 1??P2??P3?120
3.8.2泛点率
吸收塔操作气速为0.614m/s.泛点气速为0.9458m/s.所以泛点率为 0.614f??100%?64.92%
0.9458对于散装填料，其泛点率的经验值为：
所以该塔的泛点率合适。
3.8.3气体动能因子
吸收塔内气体的动能因子为
u?0.5~0.85 uFF?u?G?0.614?1.278?0.694[m/s(kg/m3)0.5] 气体动能因子在常用范围内。
3.9附属设备的计算与选择
3.9.1吸收塔主要接管的尺寸计算
本设计中填料塔有多处接管，但主要的是气体和液体的进料口和出料口接管。在此分别以液体进料管和气体进料管的管径计算为例进行说明。气体和液体在管道中流速的选择原则为：常压塔气体进出口管气速可取10～20m/s（高压塔气速低于此值）；液体进出口流速可取0.8～1.5m/s（必要时可加大些）[2]
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1．液体进料接管
进料管的结构类型很多，有直管进料管、弯管进料管、T型进料管。本设计采用直管进料管，管径计算如下
取u液?1.2m/s4Ls设计取进料管管内径D1???u液 4?88885.09?0.162m998.2?3600?3.14?1.2查《输送流体用地缝钢管：GB8163-20083》可知，
可选用热轧无缝钢管管径为?194mm?10mm。则实际管内径为174mm.实际通过液体接管的液速为：
u液?4Ls4?88885.09??1.041 m/s。 22?D998.2?3600?3.14?0.1742．气体进料接管
采用直管进料。取气速u设计取进料管管径D2?气?18.0m/s
4?2500/3600?0.222m
3.14?18.04Gs??u气. 所以查《输送流体用地缝钢管：GB8163-20083》可知取管径为?273mm?9.5mm实际管内径为254mm，
则实际通过气体接管的气速为：
u气?4?Gs4?2500/3600??13.71 m/s 22?D3.14?0.2543．吸收剂输送管路直径及流速计算
根据管材规范，选择?159?7mm型的热轧无缝管道[7]，其内径为145mm，其实际流速为： u?
3.9.2离心泵的计算与选择
a) 流量Q?4?88885.09?1.50?m/s?。 2998.2?3600?3.14?0.145WL?L?88885.09?89.045m3/h
998.2b) 流量所需的扬程
?p?u2 H??Z????hf1??hf2
?g2g
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