河南城建学院本科毕业设计 工艺计算
u0.43 ）?100%??100%?58.9%(在允许范围内uF0.73经校核，选用D=4m合理。 塔截面积 A=0.785D2=0.785×42=12.56 m2
式中 A －塔截面积，m2
D － 塔径，m ；
填料个数：查附录可知为10740个/m3； 持液量的计算：
Ht?0.143(L/d)0.6
安全系数
= 0.143(1495.5/0.05)0.6 = 69.32m3液体/m3填料
式中 Ht － 总持液量，m3液体/m3填料 ；
L － 液相流率，m3/m2·h ； d － 填料直径,m ；
2.5附属设备的计算
2.5.1塔的附属高度的计算
塔上部空间高度，可取为2.5m。塔下部空间高度，可取为2.5m。液体再分布器空间高度约为1m，塔底液相停留时间按三分钟考虑，则塔釜液所占空间高度为
1?2D h?V341555.3?3?60?1.2m = 3??3.824 裙座，即塔设备的支座。裙座主要由基础环。螺栓座和裙座圈组成。其作用是防止风载荷或地震载荷所引起的弯矩而造成翻到。采用圆筒形裙座。一般取1500mm
塔的总高度=15+2.5+2.5+1+1+1+1.5=24.5
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表10脱硫塔工艺计算汇总
项目 塔径 填料高度 吸收过程传质系数KG 吸收过程平均推动力ΔPm
填料用量 塔高
计算结果 4m 15m
16.42kg/（m2×h×atm）
0.00067atm 182.12m3 24.5m
2.5.2喷射再生槽工艺计算
槽体计算：
再生槽直径计算：
D1 = [GA/（0.785 Ai）]0.5
式中，Ai 吹风强度，m3/（h.m2），取70 m3/（h.m2） D1 槽体直径，m
GA 空气量，m3/h， GA = Lr.C1
C1 喷射器抽吸系数，m3/m3，取2.4 m3/m3. D1 = [1631×2.4/（0.785×70）]0.5 = 8.4m 扩大部分直径计算：
D2 = 0.4 + D1 = 0.4 + 8.4 = 8.8m 再生槽高度，HT,m HT = H1 + H2 + H3
式中，H1 再生槽有效高度，m H1 = LT×η/（0.785×D12×60）
η 溶液在再生槽内停留时间，min，取6min。 H1 = 1631×8/（0.785×8.42×60） = 3.93m 取4m H2 喷射器出口到槽低距离，m，取0.5m。 H3 扩大部分高度，m，取2.5m HT = 4 + 0.5 + 2.5 = 7m
2.5.3喷嘴计算
喷嘴个数，n个 n = LT/Li
式中，Li 每个喷嘴器溶液量，m3/h，取40 m3/h.
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n = 1631/40 = 40.8 圆整为 41个 喷嘴孔径，Dj，m
Dj = [L1/（0.785×3600×Wj）]0.5
式中，Wj 喷嘴处溶液流速，m/s，通常为18~25 m/s，此处取20 m/s。 Dj = [40/（0.785×3600×20）]0.5 = 0.0266 取0.027m 溶液入口管直径，Dl，m Dl = 3Di = 3×0.027 = 0.08m 取 θ89×4管 喷嘴入口收缩段长度，L5,m L5 = （Dl– Di）/2tg（α/2） 式中，α 喷嘴入口收缩角，取14。
L5 = （0.081 - 0.027）/2tg（14/2） = 0.22m
喷嘴喉管长度，L0,mm， 取3mm 喷嘴总长度，
L7 = L0 + L6 = 0.22 + 0.003 = 0.223m
2.5.4 混合管计算
混合管直径，Dm，m
Dm = 1.13×（m×0.785d12）0.5 式中，m 喷射器形状系数，取8.5
Dm = 1.13×（8.5×0.785×0.0272）0.5 = 0.079m
Dm取 θ89×4管 混合管长度，L3，m
L3 = 25Dm = 25×0.079 = 1.98m 取2.0m
2.5.5吸气室计算
空气入口管直径，Da，mm Da = 18.8×[GA/（Wa×n）]0.5
式中，Wa 管内空气流速，m/s，取3.5m/s
Da = 18.8×[3914/（3.5×41）]0.5 = 98mm 取Φ108×4管 吸气室直径，Dm，mm Dm =（3.1da2）0.5
Dm =（3.1×1002）0.5 = 176mm 取Φ219×6管 吸气室高度，L1 ，取330mm
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吸气室收缩管长度，L2，mm L2 = （Dm1–Dm）/2tg（α2/2） 式中，α2 吸气室收缩角，取30。
L2 = （207–81）/2tg（30/2） = 233mm
2.5.6尾管直径计算De
De = 18.8×（Li/We）0.5
式中，We 尾管中流体流速，m/s，取1m/s De = 18.8×（40/1）0.5 = 119mm 取Φ133×4管 扩散管长度计算，L4,mm
L4 = （Dm1– Dm）/2tg（α3/2） 式中，α3 扩散角，取7。
L4 = （125 -81）/2tg（7/2） = 361mm
表11喷射再生槽工艺计算结果汇总
项目 再生槽直径 扩大部分直径 再生槽高度 喷嘴个数 喷嘴孔径 溶液入喷嘴口管 喷嘴入口收缩段长度
喷嘴喉管长度 喷嘴总长度 混合管 混合管长度 空气入吸气室口管 吸气室型号 吸气室高度 吸气室收缩管长度
尾管 扩散管长度
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计算结果 8.4m 8.8m 7.0m 41个 0.027m θ89×4管 0.22m 3mm 0.223m θ89×4管 2.0m Φ108×4管 Φ219×6管 330mm 233mm Φ133×4管 361mm
河南城建学院本科毕业设计 塔辅助设备的选择
3填料塔辅助设备的选择
3.1液体分布装置
液体分布装置的作用是使液体的初始分布尽可能地均匀。对液体分布器的选型与设计，一般要求液体分布要均匀；自由截面率要大；操作弹性大，不易堵塞，不易引起雾沫夹带及起泡等；可用多种材料制作，且制造安装方便，容易调整水平
采用溢流槽式分布器，具体尺寸如下表 塔径 喷淋槽 外径(mm) D-25 数量 8 中心距(mm) 375 数量 3 分配槽 中心距(mm) 1500 液体负荷范围 (mm) 4000 (m3/h) 33～680 槽宽150mm，高度340mm
溢流槽式布液器是适应性较好的分布器，特别适宜于大流量操作，一般用于塔径D大于1000mm的场合，溢流槽式分布器是由若干个喷淋槽及置于其上的分配槽组成。
溢流槽式分布器不易堵塞，可处理含固体粒子的液体，它的自由截面大，适应性好，处理量大，操作弹性也好。分布器的分块结构尺寸，以能否通过人孔安装拆卸为准，可用金属、塑料或陶瓷制造。
3.2喷淋器的选择
喷淋器是为了有效地分布液体，提高填料表面的有效利用率。安装位置需高于填料层表面150～300mm。对喷淋器的选择原则是能使液体均匀地分散开来，使整个塔截面的填料表面很好地润湿，结构简单，制造和检修方便。
选用排管式喷淋器，它是目前应用较为广泛的分布器之一
液体引入排管喷淋器的方式有两种：一是液体由水平主管一侧引入，通过支管上的小孔向填料层喷淋；二是由垂直的中心管引入，经水平主管通过支管上的小孔喷淋。具体尺寸如下表9
表9 塔径（mm） 主管直径（mm） 支管排数 排管外缘直径（mm） 最大体积流量（m3/h） 4000 150 8 2940 176 排管式喷淋器一般用可拆连接结构，以便通过人孔进行装配和拆卸。 排管式喷淋器一般用不锈钢或塑料制造。塑料的重量轻、耐腐蚀性能好，所以焦炉煤气的脱硫工艺设计中采用塑料。
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