实际操作气速
塔截面积:
泛点率u/uF=1.823/2.76=0.66,在经验值范围内。
(3) 校核喷淋密度
对于规整填料,其最小喷淋密度可从有关填料手册中查得,设计中,通常取Umin=0.2m3/(m2.h)。另外,适宜的喷淋密度L适宜用经验公式L适宜=α×а,故L适宜=α×а=0.093×700=65.1 m3/(m2.h)
实际喷淋密度按如下计算式计算:
U>Umin,故计算得到的塔径合理。
(4) 填料层高度计算
对高浓度气体吸收,一般都需要采用数值积分或图解积分法求解。本设计采用数值积分法来求解一吸塔填料层高度,计算公式为, ,计算过程如下。
1) 操作线方程
对全塔作甲醛溶质物料衡算求取气相物流惰性气体的当量摩尔流率GB:
(4.11)
吸收剂的摩尔流量Ls:Ls=100.43+104.09=204.52 kmol/h
吸收剂的摩尔流率为Ls/ = 204.52/(1.77×3600)=0.032 kmol/(m2•s)
塔底组成:xa1=0.3239 ya1=0.03171
塔顶组成:xa2=0.13 ya2=0.00336
将上述数据代入,解得惰性气体的GB/:GB/=0.360 kmol/(m2•s)
GB=0.056×11.34×3600=2293.92 kmol/h
液气比Ls/Gs:Ls/GB=204.52/2293.92=0.09
气液比Gs/Ls:GB/Ls=2293.92/204.52=11.22
对塔内任一截面至塔顶作溶质的物料衡算,吸收的操作线方程如下:
(4.12)
将已知数据代入上述操作线方程,化简可得:
将气相浓度的范围十等分,求取各分点截面所对应的气液组成(x,y),列于表4.9中的第1、2行。
2) 求气、液两相的流率和体积传质系数。
① 计算各分点截面处气、液两相的摩尔流率
按上式计算气、液两相的摩尔流率: (4.13)
求解各分点截面处气、液两相的摩尔流率,将计算结果列于表4.9中的第3、4行。
② 计算各分点截面处气、液两相的质量流率
惰性气体摩尔流率为0.360 kmol/(m2•s),液相摩尔流率为0.032 kmol/(m2•s),故有:
(4.14)
将各截面上的x、y代入式 4.14,求出气液两相的质量流率,单位为kg/(m2•s)。计算结果列于表4.9中的第5、6行。
③ 计算各分点截面处的体积传质系数 甲醇铁钼催化法制甲醛的工艺设计(24):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_2443.html