吉林化工学院化工原理课程设计
式中 ?Z—两截面处位头差；
?p—两截面处静压头之差； ?g?u2 —两截面处动压头之差；
?g
?hf1—直管阻力；
—管件、阀门局部阻力；
?hf2 根据前面设计资料对上述公式各项进行估算：
?Z?9.3m ?P?881.58Pa
管路总阻力和所需压头计算根据管路的平立面布置，计算所得雷诺数为：
Re?du??L?0.145?1.50?998.2?216243.5?4000（湍流）
0.001004利用柏拉修斯关系式有： ??0.31640.3164??0.0147 0.250.25Re21624.53根据填料塔高及泵的大体位置，管路长ｌ取13米
?hf1?lu??13?1.52?m? ?0.0147??0.151d2g0.145?2?9.812 选用三个90。弯头，三个截止阀全开
?hf2u21.52?????0.75?3?6.4?3???2.46?m?
2g2?9.81
?P?u2881.58H??Z????hf1??hf2?9.3??0?0.151?2.46?12.001m?g2g998.2?9.81考虑到安全系数，查得流量的安全系数为1.1，扬程的安全系数为1.05～1.1 Q'?1.1Q?1.1?89.045?97.95m3/h H'?1.05H?1.05?12.001?12.6m
因为该吸收以清水为吸收剂，选用离心泵型号为：IS125-100-200单级单吸离心泵， 其性能参数如下（见附录五） 表3--2 转速（r/min） 流量m/h 100 3扬程H /m 12.5 效率η/% 76 功率/kW 轴功率 电机功率 7.5 必需汽蚀余量 (NPSH)r /m 2.5 1450 4.48 25
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工艺设计计算结果汇总与主要符号说明
基础物性数据和物料衡算结果汇总： 表-1 项目 吸收剂（水）的密度 溶剂的粘度 溶剂表面张力 二氧化硫在水中扩散系数 混合气体的平均摩尔质量 混合气体的平均密度 二氧化硫在空气中扩散系数 亨利系数 气液相平衡常数 溶解度系数 二氧化硫进塔摩尔比 二氧化硫出塔摩尔比 惰性气体摩尔流量 吸收剂摩尔流量 液相进口摩尔比 液相出口摩尔比 符号 ρL μL δL DL 数值与计量单位 998.2(kg/m3) 0.001004(Pa.S)=3.6kg/(m.h) 72.67(dyn/cm)=941803(kg/h2) 1.47×10(㎝/s)=5.29×10(m/h) 30.75gmol 1.278kgm3 0.108×10(m/s)=0.039(m/h) 3.55×10KPa; 35.04 0.0156 kmol /(m3.KPa); 0.0526 0.00263 98.79 kmol/h ; 4932.58 kmol/h 0 0.001 3 -422-52-62MG ?G DG E m H Y1 Y2 G L X2 X1
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填料塔工艺尺寸计算结果表：
表-2 项目 气相质量流量 液相质量流量 塔径 空塔气速 泛点率 喷淋密度 解吸因数 气相总传质单元数 液体质量通量 气体质量通量 气膜吸收系数 液膜吸收系数 气相总吸收系数(校正后) 液相总吸收系数（校正后） 气相总传质系数 气相传质单元高度 填料层高度 填料塔上部空间高度 填料塔下部空间高度 塔附属高度
符号 数值与计量单位 3195kg/h 88885.09kg/h 1200mm 0.614ms 64.92% 78.77 m/(m.h) 0.7018 6.361 78631.54kg/(m2?h) 2826.43kg/(m?h) 0.0317kmol/(m2.h.kpa) 1.171 (m/h) 6.419kmol/(m.h.kpa) 332WG WL D u uuF U S NOG UL UG 2kG kL ?a kG?kla 114.34(l/h) 1.396 kmol/(m.h.kpa) 0.618m 5.5m 1.3m 2.5m 3.8m 27
3KGa HOG Z′ h1 h2 h3 吉林化工学院化工原理课程设计
塔高 布液孔数 孔径 开孔上方高度 液位保持管高度 HA 9.3m 132点 0.015m 0.16m 0.1833m n d0 ?H h′
流体力学参数计算结果汇总：
表-3 项目 气体进口压力降 气体出口压力降 填料层压力降 吸收塔总压力降 泛点率 气体动能因子 符号 △P1 △P2 △P3 △P 数值与计量单位 120.11 Pa; 60.05 Pa; 701.42 Pa; 881.58 Pa; 64.92% F uuF 0.694[m/s(kg/m3)0.5]
附属设备计算结果汇总：
表-4 项目 液体进出口接管 选型 热轧无缝钢管?194mm?10mm 数值与计量单位 液体实际流速u液?1.041 m/s 气体进出口接管 mm?9.5mm. 热轧无缝钢管?273气体实际流速u气?13.71 m/s 吸收剂输送管路 热轧无缝钢管?159mm?7mm 吸收剂实际流速u?1.50?m/s? 离心泵的选型 IS125-100-200单级单吸离心泵 扬程 H=12.001m
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所用DN38聚丙烯塑料阶梯环填料主要性能参数汇总： 表-5 项目 公称直径 塔径与填料公称直径比值 填料因子平均值 临界表面张力值 形状修正系数 填料分段高度推荐值 符号 DN D/d 数值与计量单位 38mm >8 170m?1?F ?C ? h/D=8～15 33dyn/cm 1.45 hmax?6m 116m-1 压降填料因子平均值 ?P
主要符号说明：
1、英文字母 表-6 aw——填料层的润滑比表面积m2/m3； S——脱吸因数;无因次; a——填料层的有效传质比表面积（m2/m3） UL——液体质量通量kg/(m2?h) D——扩散系数，m2/s; 塔径,m; UG——气体质量通量kg/(m2?h) E——亨利系数，KPa; H——溶解度系数，kmol /(m3.KPa); HL——液相传质单元高度，m; HOL——液相总传质单元高度，m; g——重力加速度，kg/(m2.h); HG——气相传质单元高度 ，m; HOG——气相总传质单元高度，m; L喷——液体喷淋密度; m——相平衡常数，无因次; NL——液相传质单元数，无因次; NOL—— 液相总传质系数，无因次; T——温度，C; 0NG——气相传质单元数，无因次; NOG——气相总传质系数，无因次 P——总压，KPa ; R——气体通用常数，kJ/(kmol.K) d——填料直径，mm；
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