则h?10?0.4?4m 因为 Z'?6?4m
所以需要分为二段，每段填料层高度h=3m 2.4.3流体力学有关参数的计算
由埃克特（Eckert）通用关联图计算散装填料的压降
Wl??v?横坐标：??Wv??l?0.543.166?18?1.166?????1000?1.166?998.2?0.5?0.0228
查表2.6得
?p?89m-1
表2.6 散装填料压降填料因子平均值 填料类型 DN16 金属鲍尔环 金属环矩鞍 金属阶梯环 塑料鲍尔环 塑料阶梯环 瓷矩鞍环 瓷拉西环 306 - - 343 - 700 1050 DN25 - 138 - 232 176 215 576 填料因子, 1/m DN38 114 93.4 118 114 116 140 450 DN50 98 71 82 125 89 160 288 DN76 - 36 - 62 - - -
u2?p???v?0.22.2122?89?11.166纵坐标：??1.0040.2?0.0523 ???l?g??l?9.81998.2查Eckert图得：
?P/Z?85?9.81?833.85Pa/m 填料层压降为：
?P?833.85?6pa?5.84KPa
2.5填料塔内件的类型与设计及其相关计算
2.5.1填料支撑装置
填料支承装置用于支承塔填料及其所持有的气体、液体的质量，同时起着气液流道及气体均布作用。故在 设计支承板是应满足下列三个基本条件：（1）自由截面与塔截面之比不小于填料的空隙率；（2）要有足够的强度承受填料重量及填料空隙的液体；（3）要有一定的耐腐蚀性。
常用的填料支撑装置有栅板式，孔板型，驼峰型。支撑装置的选择主要依据是塔径，填料种类，塔体及填料的材质，气液流率等。本设计根据需要，选择栅板式支撑板。 2.5.2液体分布装置及分布器简要设计 1液体分布器的简介
液体分布器的作用：液体分布装置设于填料层顶部，用于将塔顶液
体均匀分布在填料表面上。
常用的液体分布装置有莲蓬式、盘式、齿槽式及多孔管式分布器等。 2液体分布器的简要设计 (1).液体分布器的选型
该塔液相负荷较大，而气相负荷较低，故选用槽式液体分布器。 (2)分布点密度计算
按Eckert建议值，D≈400（塔径D实际为400mm）时，喷淋点密度为330点／㎡ ，所以设计取喷淋点密度为330点／㎡ 。 总布液孔数：
n?0.785D2?330?0.785?0.42?330?41.448
取布液孔数为65点。 布液计算：由Ls??443.166?18?0.2162?10?3m3/s, 其中,Ls?3600?998.2d02n?2g?H，求d0.
?为孔流系数，取?=0.60；?H取0.2m（通常情况）. ?4Ls 则d0????n?2g?H????4?0.2162?10???4.45mm ???3.14?65?0.60?2?9.81?0.2????31212 圆整后取d0?5mm
由计算得，设计布液点数为65点，直径为5 mm. 2.5.3液体再分布装置
实践表明，当喷淋液体沿填料层向下流动时，不能保持喷淋装置所提供的原始均匀分布状态，液体有向塔壁流动的趋势。因而导致壁流增加、填料主体的流量减小、塔中心的填料不被润湿，影响了流体沿塔横截面分布的均匀性，降低传质效率。所以，设置再分布装置是十分重要的。液体再分布器分为截锥形再分布器、边圈槽型再分布器、改进截锥形再分布器.本设计选用边圈槽形再分布器，边槽宽度为70mm，溢流管直径为25mm。
（a）、（b）截锥式 （c）边圆槽形 （d）改进截锥式
图2.2 常用液体再分布器
2.5.4填料压紧装置
为保证操作中的填料床层均匀一致的结构，放置在高压强降或瞬时负荷波动等情况下填料床层发生松动和跳动，在填料装置后于其上方要安装压紧装置。
填料压紧装置分为填料压板和床层限制压板两大类，每类又有不同的形式。最常用的有填料压紧栅板、压紧网板、905型金属压板等压紧装置。床层限制板用于金属散板、塑料散板及所有规整填料。填料压板自由放置在填料上，床层限制板则要固定在塔顶上。本设计中根据需要
填料塔在填料装填后在其上方安置了填料压紧栅板。 2.5.5除沫装置
除沫装置安装在液体分布器的上方，用以除去出口气流中的液滴。常用的除沫装置有折流板除沫器、旋流板除沫器及丝网除沫器等。除此之外，填料层顶部常需设置填料压板或挡网，以避免操作中因气速波动而使填料被冲动及损坏。填料塔的气体进口的结构，除考虑防止液体倒灌外，更重要的是要有利于气体均匀地进入填料层。根据除沫装置类型的适用范围，该填料塔选用丝网式。 2.5.6吸收塔主要接管尺寸计算 1. 气体进料管
由于常压下塔气体进出口管气速为12～20m/s,故若取气体进出口流速近似为16m/s。 由qv??4d2u求气体进出口内径为：
d?4qv1000??148.71 ?u3600?0.785?16采用直管进料，由《化工原理》（修订版·夏清主编·化学工业出版社P237查得选择?156mm?3mm热轧无缝钢管 则u,?4qv1000??15.73m/s（在符合范围内） ?d23600?3.14??0.156?0.003?2?2气体进出口压降 （?NH3 取0℃ 值为0.771 Kg/m3 ）
1??u2=1/2×01.166×15.732=144.25 Pa 21 出口 ：?P2?0.5???u2=0.5×1/2×1.166×15.732=72.13 Pa
2 进口 : ?P1?2液体进料管
由于常压下塔气体进出口管器速可取 1～3 m/s,故若取液体进出口流速近似为2.6 m/s,则由qv?可求出液体进出口内径为 ：
?4d2u 。
其中， d?4qv6186.21??0.029m ?u0.785?2.6?998.2?3600采用直管进料，由《化工原理》（修订版·夏清主编·化学工业出版社）P237查得选择Ф38mm×4mm热轧无缝钢管
4qv6186.21/(998.2?3600)u???2.44ms (在符合范围内)。
?d20.785?(0.038?2?0.004)2,2.5.7 离心泵的计算与选择 计算过程如下：
管内液体流速： u?2.44ms
则雷诺数
Re?du?u?L0.029?2.44?998.2?7.035?105/ ?41.004?10??0.3164Re?0.25?0.3164?(7.035?105)?0.25?0.011
局部阻力损失：三个标准截止阀全开
?1?3?6.4?19.2 ;
三个标准90°弯头 ?2?3?0.75?2.25；
管路总压头损失
lu2122.442?Hf?(????)?(0.011??21.45)??7.89m
d2g0.0292?9.81填料塔压降：P=5003.1 (Pa) 其它阻力压降较小可忽略。
?P?P5003.1总扬程He??Z??Hf?10m?总m?9.665?10??7.89?18.40m
?g?g998.2?9.81u43.16?61kg8h3流量Q?WL??0.78mh 3?L998.k2gm 查 王志魁 编《化工原理》P382附表二十二 ，选型号IS50-32-250泵合适，该泵扬程20.5米，流量3.75立方米/小时，转速1450转/分