化工用填料吸收塔設計因素原理
化工填料吸收塔設計***要包含兩部分內容,一是吸收進程計算,二是吸收塔設計。依據(jù)吸收系統(tǒng)的物系性質、被吸收組分別離純度、操作條件等參數(shù),對吸收進程進行物料、熱量平衡計算;傳質計算確認需求填料層高度;塔設備的結構計算,確認塔的直徑、高度,并合理設計液體及氣體散布器及其他的塔內件。
一、塔徑計算: 關于散裝填料,塔徑要求比填料直徑***8-10倍。 杰出的設計不只要挑選適宜的填料及塔徑,并且還應考慮塔操作的經濟因素及安穩(wěn)因素。經濟因素是指所選定的塔徑具有低總操作費用,此刻塔的操作氣速稱為經濟氣速。
二、塔高計算: 吸收進程所需的填料高度與物性、產品純度、選用填料、塔內活動工況等因素有關,一般需求實踐測定傳質系數(shù)或傳質單元高度。關于理論計算較多選用實測數(shù)據(jù)的回歸方,計算得到的填料高度在設計中要考慮必定的安全系數(shù)。
三、設計條件:***要有必要清晰設計使命,確認質料氣體的處理量及組分;提出別離要求,即被別離組分在凈化氣中的含量或給出被別離組分的回收率;入塔溶液中可溶性組分的含量;塔的操作溫度、壓力;氣相、液相入塔的溫度及壓力;吸收進程的其他要求,例如全塔壓降是否有***殊要求,足否有熱敏性物質,物系的腐蝕狀況等。
四、物料平衡計算:吸收進程的進行是混合氣體中各組分在某溶劑(吸收液)中的溶解度存在不同,因為可溶性氣體的溶解度***于惰性氣體的溶解度,可溶性氣體被溶劑吸收,然后到達混合氣體別離的意圖。
五、填料挑選需依據(jù)物系性質,別離的難易程度,操作條件,物系的腐蝕功能等因素挑選填料的類型,尺寸及材質。填料可用規(guī)整填料,亦可用散裝填料。規(guī)整填料空地率***,壓下降,答應通量***,關于氣膜控制的難別離物系用它較為適宜,但與散裝填料比較,規(guī)整填料價格較高,制作裝置比較費事。散裝填料在吸收中使用廣泛,適應性強,填料價格便宜,制作、裝置、清洗方使。
不管規(guī)整填料或散裝填料,都有各種不同類型及尺寸,而各種填料的流體力學功能、傳質功能、操作彈性負荷等都有較***差異,可初選幾種填料。進行塔補、壓降計算,估量設備的出資費用及操作費用,進行***化比較,確認填料類型及尺寸,一般狀況下,吸收進程的液量都很***,宜用***尺寸的填料。
關于填料的材質,關于吸收進程選用金屬、塑料及陶瓷均可,應視被別離介質的***性及操作條件而定。
金屬材質一般有不銹鋼、碳鋼、鋁、銅、低合金鋼等,塑料材質有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等,陶瓷類有耐酸陶瓷、耐堿陶瓷等。應按物系腐蝕程度選材,對塑料材質還需求考慮材質的耐熱性。