氨氣吸收塔的計(jì)算方法








以下是關(guān)于氨氣吸收塔計(jì)算方法的詳細(xì)闡述：

 

 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

 

 明確處理氣量：準(zhǔn)確測(cè)量或確定單位時(shí)間內(nèi)需要處理的含氨廢氣體積流量，同時(shí)考慮生產(chǎn)過(guò)程中的流量波動(dòng)情況，通常取***流量的1.2  1.5倍作為設(shè)計(jì)流量，以確保吸收塔在各種工況下都能穩(wěn)定運(yùn)行。

 確定氨氣濃度：通過(guò)采樣分析等手段，***測(cè)定廢氣中氨氣的濃度，這是計(jì)算吸收塔處理能力以及后續(xù)各項(xiàng)參數(shù)的關(guān)鍵依據(jù)。

 選定操作條件：包括操作溫度、壓力等。一般來(lái)說(shuō)，常溫常壓是較為常見(jiàn)的操作條件，但具體需根據(jù)實(shí)際工藝要求和氨氣的性質(zhì)***點(diǎn)來(lái)確定，例如在某些化工生產(chǎn)中，可能需要在***定溫度和壓力下進(jìn)行吸收操作。

 選擇吸收液及其濃度：根據(jù)氨氣的性質(zhì)和處理要求，選擇合適的吸收液，如水、稀硫酸等。同時(shí)確定吸收液的初始濃度，對(duì)于稀硫酸吸收液，濃度一般在8%  12%較為合適，當(dāng)處理高濃度氨氣時(shí)，可能需要考慮采用兩級(jí)吸收系統(tǒng)或更高濃度的吸收液。

 

 物料衡算

 

 計(jì)算氨氣的處理量：根據(jù)已知的廢氣體積流量和氨氣濃度，計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)需要處理的氨氣物質(zhì)的量。公式為：氨氣處理量 = 廢氣體積流量 × 氨氣濃度 / 氣體摩爾體積（在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積約為22.4L/mol）。

 確定吸收液的用量：基于物料平衡原理，計(jì)算出理論上所需的吸收液用量。***小吸收液用量可根據(jù)亨利定律和傳質(zhì)單元數(shù)法等進(jìn)行計(jì)算，實(shí)際用量通常為***小用量的1.1  2.0倍，以保證吸收效果并考慮一定的安全余量。

 

 塔徑計(jì)算

 

 選擇合適的空塔氣速：空塔氣速是計(jì)算塔徑的重要參數(shù)，一般控制在0.8  1.5m/s范圍內(nèi)，既能保證較高的處理效率，又能避免液泛等異?，F(xiàn)象的發(fā)生。具體數(shù)值需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及吸收塔的具體情況確定。

 計(jì)算塔徑：根據(jù)處理氣量和選定的空塔氣速，利用公式A = Q / u（其中A為塔截面積，Q為氣體體積流量，u為空塔氣速），計(jì)算出塔的橫截面積，再根據(jù)圓面積公式計(jì)算出塔徑。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，還需考慮塔內(nèi)件安裝、填料裝填等因素，對(duì)計(jì)算出的塔徑進(jìn)行適當(dāng)圓整。

 

 塔高計(jì)算

 

 確定填料層高度：填料層高度是決定吸收塔傳質(zhì)效率的關(guān)鍵因素之一。通常采用傳質(zhì)單元數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，即先計(jì)算出傳質(zhì)單元數(shù)和傳質(zhì)單元高度，然后根據(jù)填料層高度 = 傳質(zhì)單元數(shù) × 傳質(zhì)單元高度，得出所需的填料層高度。傳質(zhì)單元數(shù)與氨氣的吸收率、吸收液的性質(zhì)以及操作條件等有關(guān)，可通過(guò)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)確定；傳質(zhì)單元高度則與填料的類型、規(guī)格、材質(zhì)以及氣液流動(dòng)狀況等因素密切相關(guān)。

 計(jì)算塔的總高度：塔的總高度除了填料層高度外，還需考慮填料的支撐裝置、液體分布器、除霧器等塔內(nèi)件所占的高度，以及一定的安裝余量。一般根據(jù)實(shí)際情況預(yù)留0.5  1.0m的安裝余量，以確保吸收塔的正常運(yùn)行和維護(hù)。

 填料層壓降計(jì)算

 

 計(jì)算理論壓降：根據(jù)所選填料的類型、規(guī)格、氣液負(fù)荷等參數(shù)，利用?？?**通用關(guān)聯(lián)圖或其他經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算出填料層的理論壓降。不同類型的填料，其壓降***性有所不同，例如規(guī)整填料的壓降相對(duì)較小，而散裝填料的壓降可能會(huì)稍***一些。

 考慮實(shí)際因素影響：在實(shí)際運(yùn)行中，由于填料的裝填不均勻、堵塞、結(jié)垢等因素，會(huì)導(dǎo)致填料層壓降增加。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮一定的安全系數(shù)，通常將理論壓降乘以1.2  1.5倍作為實(shí)際設(shè)計(jì)的壓降值，以確保吸收塔在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)因壓降過(guò)***而影響正常操作。

 

 校核與***化

 

 校核操作參數(shù)：對(duì)計(jì)算出的各項(xiàng)操作參數(shù)，如空塔氣速、液氣比、填料層壓降等進(jìn)行校核，確保其符合設(shè)計(jì)要求和實(shí)際操作的可行性。如果發(fā)現(xiàn)某些參數(shù)超出合理范圍，需重新調(diào)整計(jì)算，直至滿足所有條件。

 ***化設(shè)計(jì)方案：在滿足處理效果和工藝要求的前提下，對(duì)吸收塔的結(jié)構(gòu)尺寸、填料類型、操作參數(shù)等進(jìn)行***化，以降低設(shè)備投資和運(yùn)行成本，提高設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)行穩(wěn)定性。例如，通過(guò)合理選擇填料和***化操作參數(shù)，可以在保證吸收效率的同時(shí)，減小塔徑和塔高，降低鋼材用量和占地面積。