6-1 吸收塔的设计 课件 (共27张PPT)《大气污染控制及设备运行》（高教版）

(课件网) 大气污染控制及设备运行 第六章 气态污染物控制设备 第1讲 吸收塔的设计 一、吸收设备的分类 分类 表面吸收器 鼓泡式吸收器 喷洒吸收器 机械膜式吸收器 液膜吸收器 填料吸收器 连续鼓泡层吸收器 板式吸收器 活动填料吸收器 液体机械搅拌吸收器 空心（喷嘴式）喷洒吸收器 高气速并流吸收器 机械喷洒吸收器 二、吸收设备选择的原则 1 、气态污染物的物化性能 2、污染物浓度和气体含尘浓度 3、气液传质性能 4、设备阻力或能耗 5、操作稳定性 6、设备结构和操作费用 三、吸收塔的设计 1、物料衡算: 此公式称为吸收操作方程式，斜率L/G成为液气比，其物理含义为处理单位惰性气体所消耗的纯吸收剂的量。 三、吸收塔的设计 2、最佳液气比的确定 通常保证一定的喷淋密度，以求能足够地润湿填料表面的情况下，取吸收剂的用量为： L =（1.2 ～ 2.0）Lmin 四、填料塔径和阻力的计算 四、填料塔径和阻力的计算 1、填料塔内的流体力学特性 （1）在对数坐标上做压强降Δp与气体空塔速度u的关系图，并把液体喷淋量L作为第三参数，绘制填料塔内的流体力学特性曲线。 （2）当喷淋量L=0，即所谓干塔情况，所得关系为一条直线，其斜率为1.8～2.0 四、填料塔径和阻力的计算 （3）当有液体喷淋时，则有不同L下的不同线段。 （4）当气速达到A点时，液体向下流动受逆向气流牵制开始明显起来，气流通过截面不断减小，压强降随空塔气速有较大的增加，图6-2中曲线斜率不断加大，A点称为“载点”。 四、填料塔径和阻力的计算 （5）当气速增加到B点时，压强降几乎直线上升，表示塔内发生了气泛，称为“泛点”。此时气体拖住液滴，逐渐使液滴形成连续相，气相反变成分散相，吸收操作无法正常进行。 （6）填料塔只能在泛点之下操作。实际最经济的操作速度，最好相当于载点速度的80%左右或泛点速度的50%～70%。 四、填料塔径和阻力的计算 2、液泛速度（vf） （1）概念： 吸收塔可允许的最大气流速度，即在泛点时的空塔气速。 （2）计算工具： 通用关联图。泛点时的空塔气速与流体物性、液气流量比、填料充填方式和填料特性等因素有关。通用关联图就是把有关因素关联起来。 四、填料塔径和阻力的计算 四、填料塔径和阻力的计算 （3）泛点气速的计算步骤： a.首先根据操作条件计算出图6-3的横坐标值 b.再由相应的泛点线在图6-3中查出对应的纵坐标值 即 的值 c.再由已知的φ、Φ、ρG、ρL、及μL等值代入上式 求出泛点速度值vf d.实际选用的操作速度v: 可由泛点流速vf乘一个合适 的系数得到，即v = (0.5～0.8) vf 四、填料塔径和阻力的计算 3、塔径和阻力计算 a.填料吸收塔塔径： b.压强降的计算： ①计算出图6-3纵坐标 的值。 ②由上述纵坐标值及其横坐标 的值，在图6-3中找出对应的压强降值ΔP（内插法）即得。 DT = 五、填料层高度的计算 五、填料层高度的计算 填料塔是逆流连续式的吸收设备，气、液两相的流率与浓度都沿填料层高度连续变化，因此可以从填料层的一个微分段来分析。 （1）如图6-4从上而下计算，当填料高度变化dh时，气体浓度由Y→Y+dy，同时液体浓度由X→ X+dX （2）设塔内截面为S 五、填料层高度的计算 （3）对于低浓度气体的吸收，假定在此微分段内，单位时间从气相传入液相的溶质的质量为GSdY，或为LSdX （4）假设单位体积填料层所提供的有效气液接触面积为a，则微分段内总的有效接触面积为：aSdh （5）当传质速率为NA时，则单位时间从气相传入液相的溶质质量为NASadh 五、填料层高度的计算 （6）吸收速率方程：NA=KY（Y-Ye） （7）由恒等式GSdY = NASadh = KY(Y-Ye)Sadh 可得填料层的计算式如下： 五、填料层高度的计算 （8）气相总传质单元高度 （9）总传质单元数 （1 ... ...