第三节 填料塔工艺尺寸的计算
填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料能高度的计算及分段
塔径的计算
1. 空塔气速的确定——泛点气速法 对于散装填料，其泛点率的经验值u/uf=~贝恩（Bain）—霍根（Hougen）关联式 ，即：
2?uF?a???Vlg??13??g?????L?14
18?wL???V??2?=A-K????? （3-1） ?L????wV???L?1418即：lg[u100?1.1836?0.2?3202.59??1.1836?()1]?0.0942?1.75?????? 9.810.9173?998.2?4734.4998.2????2F2所以：uF/（100/3）（）=
UF=3.974574742m/s
其中：
uf——泛点气速，m/s; g ——重力加速度，9.81m/s2 WL=㎏/h WV=7056.6kg/h A=； K=；
取u= uF=2.78220m/s
D?圆整塔径后 D=0.8m 1. 泛点速率校核：u?4Vs???4?6000?0.7631 （3-2）
3.14?2.7820?36006000?3.3174 m/s
0.785?0.82?3600则
u在允许范围内 uF2. 根据填料规格校核：D/d=800/50=16根据表3-1符合 3. 液体喷淋密度的校核：
(1) 填料塔的液体喷淋密度是指单位时间、单位塔截面上液体的喷淋量。
(2) 最小润湿速率是指在塔的截面上，单位长度的填料周边的最小液体体积流量。对于直径不超过75mm的散装填料，可取最小润湿速率?Lw?min为0.08m3/m?h。
Umin??Lw?min?t?0.08?100?8m3/m2?h （3-3）
U?wL5358.8957??10.685?8?min （3-4）
?L?0.75?D2998.2?0.785?0.82经过以上校验，填料塔直径设计为D=800mm 合理。
填料层高度的计算及分段
Y1*?mX1?0.04985?0.7532?0.03755 （3-5）
Y2*?mX2?0 （3-6）
3.2.1 传质单元数的计算
用对数平均推动力法求传质单元数
N1?Y2OG?Y?Y M**?Y??Y1?Y1??(Y2?Y2)MY* （3-8）
ln1?Y1Y*2?Y2 =
0.06383?0.0006383?0.03755ln0.02627
0.0006383 =
3.2.2 质单元高度的计算
气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：
?0.750.1?0.05t????????U2l??U?1?exp??1.45??c?w???l?????L?t?2?L/?L?V?0.2??t??t?l???Lg??U2??即：αw/αt =0.
液体质量通量为：uL =WL/××=10666.5918kg/(㎡?h) 气体质量通量为： uV =60000×=14045.78025kg/(㎡?h) 气膜吸收系数由下式计算：
kUV0.7G?0.237(?)??1?v/?v?DV?3??t?DV?t?v?RT?? =÷×10-5)÷÷
(100×÷÷293)
（3-7） （3-9） （3-10） =(㎡h kpa)
液膜吸收数据由下式计算：
?UL???L???L?g?KL?0.0095?????? (3-11）
???D??wl??LL??L?=0.566130072m/h 因为??1.45
KG??KG?W?1.1? （3-12）
23?1213=(m3 h kpa)
KL??KL?W?0.4 =×100×× =h 因为：uu =
F所以需要用以下式进行校正：
k'??u?1.4?G?????1?9.5??0.5??kG?? ??uF??? =[1＋－] = kmol/(m3 h kpa)
k'??????1?2.6??u?0.5?2.2?l??kL?? ??uF???＋ －] =h
KG??111 K'?'G?HKL? =1÷(1÷+1÷÷
= kmol/(m3 h kpa)
HVOG?K?VY??KG?P? =÷÷÷÷ =0.491182 m
Z?HOGNOG =×=4.501360m,得
Z'=×=6.30m
3.2.3 填料层的分段
（3-13）
（3-14）
（3-15）
（3-16）
3-17）
（3-18）
=[1（