氨氣吸收塔的計算方法








以下是關(guān)于氨氣吸收塔計算方法的詳細闡述：

 

 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準備

 

 明確處理氣量：準確測量或確定單位時間內(nèi)需要處理的含氨廢氣體積流量，同時考慮生產(chǎn)過程中的流量波動情況，通常取***流量的1.2  1.5倍作為設(shè)計流量，以確保吸收塔在各種工況下都能穩(wěn)定運行。

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

 選定操作條件：包括操作溫度、壓力等。一般來說，常溫常壓是較為常見的操作條件，但具體需根據(jù)實際工藝要求和氨氣的性質(zhì)***點來確定，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。同時確定吸收液的初始濃度，對于稀硫酸吸收液，濃度一般在8%  12%較為合適，當處理高濃度氨氣時，可能需要考慮采用兩級吸收系統(tǒng)或更高濃度的吸收液。

 

 物料衡算

 

 計算氨氣的處理量：根據(jù)已知的廢氣體積流量和氨氣濃度，計算出單位時間內(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（在標準狀況下，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)法等進行計算，實際用量通常為***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。

 

 塔徑計算

 

 選擇合適的空塔氣速：空塔氣速是計算塔徑的重要參數(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，又能避免液泛等異常現(xiàn)象的發(fā)生。具體數(shù)值需根據(jù)經(jīng)驗、實驗數(shù)據(jù)以及吸收塔的具體情況確定。

 計算塔徑：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），計算出塔的橫截面積，再根據(jù)圓面積公式計算出塔徑。在實際設(shè)計中，還需考慮塔內(nèi)件安裝、填料裝填等因素，對計算出的塔徑進行適當圓整。

 

 塔高計算

 

 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)法進行計算，即先計算出傳質(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)，可通過相關(guān)經(jīng)驗公式或?qū)嶒灁?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)以及氣液流動狀況等因素密切相關(guān)。

 計算塔的總高度：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行和維護。

 填料層壓降計算

 

 計算理論壓降：根據(jù)所選填料的類型、規(guī)格、氣液負荷等參數(shù)，利用埃克***通用關(guān)聯(lián)圖或其他經(jīng)驗公式，計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)整填料的壓降相對較小，而散裝填料的壓降可能會稍***一些。

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

 

 校核與***化

 

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

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