鲍尔环：kG= 5.23(
GV`0.7?G1\\3atDV)()()(atdp)
RT?GDGat?G=5.23(
1.047)0.7(?5123.47?1.37?101.37?10?51.68?8.2558?10?6)1/3
123.47?1.68?10?6?2()?4.902?
8.314?313=1.55×10kmol/(m·S·kPa)
阶梯环：kG= 5.23(
1.047)0.7(?5133.45?1.37?10-62
GV`0.7?G1\\3atDV)()()(atdp)
RT?GDGat?G1.37?10?5=5.23(
1.68?8.2558?10?6)1/3
133.45?1.68?10?6?2()?5.32?
8.314?313= 1.35×10-6kmol/(m2·S·kPa)
（4）总传质系数
H =
?EMS =
1187..7685 = 1.595×10-3
7293.8026?102.09鲍尔环：
111= + KGkGklH =
11+ ?3?4?61.595?10?1.36?101.55?10= 1.92×10-7
KY= KG P| = 1.92×10-7×1760 = 3.35×10-4 kmol/m2·s
阶梯环：
111= + KGkGklH15
=
11+
1.35?10?31.595?10?3?1.83?10?4= 2.40×10-7
KY= KG P|= 2.40×10-7×1760 =4.224×10-4 kmol/m2·s (5) 气相总传质单元高度HOG 鲍尔环： HOG=
392.8571V = = 1.71m
3.35?10?4?123.47?1.5386?3600KYa?阶梯环：
HOG=
392.8571V = = 1.258m ?44.244?10?133.45?1.5386?3600KYa?3.8.2 总传质单元数的计算NOG
NOG =
?y1y2dY
Y?Ye用对数平均推动力法求取总传质单元数:
即：NOG =
Y1?Y2?Y1??Y2 （其中： ?Ym= ） ?Ymln(?Y1/?Y2)?Y1 = Y1 – YE1 = Y1 – m X1 = 0.25 – 4.1442 ×0.034 = 0.109
-5
?Y2 = Y2 – YE2 = Y1 – m X2 = 0.00806 - 4.1442 ×2×10= 0.00798
0.109?0.00798?Y1??Y2 = = 0.038 ?Ym=
ln(0.109/0.00798)ln(?Y1/?Y2)NOG =
Y1?Y20.25?0.00806 = = 6.37
0.038?Ym3.8.3 填料层高度的计算
鲍尔环：Z = HOG×NOG = 1.71×6.37 = 10.89 m
采用上述方法计算出的填料高度后，还应留出一定的安全系数。根据计算经验，填料层设计高度一般为
Z???1.3~1.5?Z 选择1.3作为安全系数，则：
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Z? = 1.3×Z = 1.3×10.89 = 14.16 m 阶梯环：Z = HOG×NOG =1.258×6.37 = 8.013 m
Z? = 1.3 ×Z = 1.3×8.013 = 10.42 m
将两种填料进行比较，各种计算参数汇总如下表：
表3-2 鲍尔环与阶梯环的比较
塔径D/m 流速 u/(m/s) 喷淋密度U/m3/(m2·h) ??p?压降??/ （Pa/m） ?Z?鲍尔环 1.4 0.13 133.36 阶梯环 1.4 0.13 133.36 比较 一样 一样 一样 196.2 123.47 3.35×10-4 1.71 6.37 10.89 14.16 284.49 133.45 4.224×10-4 1.25 6.37 8.013 10.42 鲍尔环较优 阶梯环较优 阶梯环较优 阶梯环较优 一样 阶梯环较优 阶梯环较优 有效传质面积 a/m2 总传质系数KY/kmol/m2·s 传质单元高度HOG/m 传质单元数NOG 填料层高度Z 填料层高度Z? 比较鲍尔环与阶梯环的计算结果，显而易见阶梯环性能较优，故此填料塔用阶梯环。
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第四章 液体吸收塔附属装置的选型
4.1 液体分布器
液体在填料塔顶喷淋的均匀状况是提供塔内气液均匀分布的先决条件，也是使填料塔达到预期分离效果的保证。
对液体分布器的选型，一般要求：液体分布要均匀；操作弹性大；不易堵塞、不易引起雾沫夹带气泡等；可用多种材料制造，且制造安装方便等。
在本课程设计任务下选择莲蓬式的液体分布器，莲蓬式为开有许多小孔的球面分布器，液体借助泵或高位槽内液体压头经小孔喷出，喷洒半径的大小随液体压头和安装高度而异。莲蓬直径d为塔径的1/3～1/5，球面半径为（0.5～1.0）D，喷洒角小于180°，孔径为3～10mm.此型分布器制造、安装较简单，送液压头稳定是喷洒均匀；但孔易堵塞，适用于清洁物料、压头变化不大的塔。
4.2 液体再分布器
当塔顶喷淋液体沿填料层下流时，存在向塔壁流动的趋势，导致壁流增加。为提高塔的传质效果，当填料层高度与塔径之比超过某一数值时，填料需分段。选择将截锥体固定在塔壁上的截锥式在再分布器。
4.3 填料支承板
填料支承板用于支承塔内填料及其所持有的气体、液体的质量，同时起着气液流动通道及其均匀分布气体的作用。故要求支承板具有足够的强度、均匀的开孔率和大于填料孔隙率的自由截面分率。
平板型支承板，板上有筛孔或为栅板式，其结构简单，便于制造，本次设计选用平板型支撑板。
4.4 辅助设备的选型
4.4.1 管径的计算
管路的内径可用圆形管路的流量计算公式，即：
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d?4VS ?u式中：VS 为流量；u为流速
流体在管路中输送时，需根据具体情况哎操作费与设备费之间通过经济衡算来确定适宜的流速。由于经济衡算比较繁琐，一般管内流速可选用经验数据，选用的标准管径才是操作中的实际管径 (1)气体管路
1.76MPa 为高压气体，根据经验值，流速可取
u= 15～20 m/s
现选择u = 20 m/s
前面已计算VS= 0.2017m3/s
d?4VS4?0.2017 = = 113.3mm ?u??20选择管子壁厚：δ= 6.5 mm 管外径：113.3+2×6.5 = 126.2 mm
选标准为φ127×6.5mm管子，其内径为：127-2×6.5 = 114mm 核算流速：u =
4VS?d2 =
4?0.2017 = 19.77m/s ∈(15～20) 合格
??0.1142(2)液体管路
PC溶液为低粘度液体，故根据经验值可取2m/s u = 1.5～3.0m/s
VS =
GL?3600 =
245645.6 = 0.058m/s
1172.943?360019