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填料吸收塔的工藝設計

作者:康景輝廢氣處理時間: 2019-10-07瀏覽次數:
本文主要研究了基于空氣和氨氣為基礎的,填料吸收塔的工藝設計,該填料吸收塔能夠滿足生產能力為4000m3/h的工業生產要求。該填料吸收塔能使得氨氣回收效率高達99.8%。

本文主要研究了基于空氣和氨氣為基礎的,填料吸收塔的工藝設計,該填料吸收塔能夠滿足生產能力為4000m³/h的工業生產要求。該填料吸收塔能使得氨氣回收效率高達99.8%。本次設計在給定的設計條件下,通過選擇設計方案、流程、填料類型,計算填料塔塔徑、塔高、壓降以及對附屬裝置的選型和設計,成功設計出4000m³空氣-氨氣填料吸收塔。

4000m3空氣-氨氣填料吸收塔
 
在填料吸收塔的工藝設計中,選擇合理的塔型,是設計出合理的填料吸收塔的前提,還需要考慮填料吸收塔的物料性質、操作條件、填料吸收塔的性能等因素。
 

填料吸收塔塔體是由一個直立式圓筒狀的塔體構成,下面裝著支撐板,填料亂放或整齊地擺放在支撐板板上。廢氣經塔底加入,液體經分布器從塔頂淋到填料上,自上往下沿填料塔的表面層流下去,自下而上連續流過填料的間隙,在填料層中氣液兩相,彼此觸碰實現傳質,沿塔高兩相組合不停轉變,在填料層中液體往下流動性時,向塔壁有流動性的傾向。
 

因此,當填料層相對比較高時,能夠把它分為多段,段間用再分布器隔離,使已達到塔壁的液體再次流入填料的層內。在填料塔中氣液的經過能力,兩相接觸面積的大小,對流傳熱速率的快慢等與填充料的材質和幾何圖形樣式相關。環保型的填料塔性能與傳統式板式塔相較,有以下優勢: 大生產性力、分離純化速率強、持液量小等優勢。
 

于是,為了更好地提升填料塔的實際操作特性,我們始終專注于發展特性良好的填充料。近幾年來,因為環保型填充料的研發設計以及其塔體分布器等配件的完善,填料塔的使用范圍在不斷發展擴大,效率高的、環保型的、高負荷填充料的研發設計,既提升了塔的分離處理能力和通過能力,也做到了特性比較穩定及壓力降小等特性,不僅僅在中小型塔內取得普遍應用,甚至于出現了塔徑10m 以上的填充料精餾塔。此次設計構思便是針對氨- 空氣管理體系,而實現的常壓下二元氣體混合物填料吸收塔的加工工藝測算及其設備的設計構思。
 

填料吸收塔設計條件
混合物組分: 空氣、氨氣
氨氣的體積分數:6.5%
操作壓力: 101.3kPa
壓力降: ≤9kPa
進塔氣體流量: 4000m3 /h
工作溫度289K
回收百分比: 99.9%
 

填料吸收塔的工作流程
該填料吸收塔選擇了水作為吸收劑,優點是來源廣泛,選擇性高,性質穩定,能夠滿足吸收過程的要求。廢氣從填料吸收塔的下端進入,吸收劑由塔頂注入,氣液形成逆向對流接觸,在填料表面分離,吸收后的氣體從塔頂排出,吸收后的水從塔底排出。
填料吸收塔的工藝設計中工藝參數
該填料吸收塔是在已有的生產條件下的設計方案,選擇水為吸收劑,氣液對向接觸進行傳質,通過計算得出,該填料吸收塔的塔徑為0.8m,氣液兩相的質量流量分別為4735kg/h和3226.2kg/h,填料層高度為12m,填料層壓力降為5.86kPa(小于10kPa),氣相流速為2.212m/s,泛點率為0.5611(介于0.5和0.8之間),滿足設計要求。
 

填料吸收塔不僅可用于吸收空氣和氨氣混合物,常常用于工業有機廢氣處理系統中。在填料吸收塔的設計時,康景輝會通過利用廢氣的不同性質,選擇不同的吸收劑,并計算所需填料吸收塔的尺寸,確保設計的合理性,同時也滿足生產需要,減少填料吸收塔的投資和運行成本。

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