氨气吸收塔的计算方法








以下是关于氨气吸收塔计算方法的详细阐述：

 

 基础数据准备

 

 明确处理气量：准确测量或确定单位时间内需要处理的含氨废气体积流量，同时考虑生产过程中的流量波动情况，通常取***流量的1.2  1.5倍作为设计流量，以确保吸收塔在各种工况下都能稳定运行。

 确定氨气浓度：通过采样分析等手段，***测定废气中氨气的浓度，这是计算吸收塔处理能力以及后续各项参数的关键依据。

 选定操作条件：包括操作温度、压力等。一般来说，常温常压是较为常见的操作条件，但具体需根据实际工艺要求和氨气的性质***点来确定，例如在某些化工生产中，可能需要在***定温度和压力下进行吸收操作。

 选择吸收液及其浓度：根据氨气的性质和处理要求，选择合适的吸收液，如水、稀硫酸等。同时确定吸收液的初始浓度，对于稀硫酸吸收液，浓度一般在8%  12%较为合适，当处理高浓度氨气时，可能需要考虑采用两级吸收系统或更高浓度的吸收液。

 

 物料衡算

 

 计算氨气的处理量：根据已知的废气体积流量和氨气浓度，计算出单位时间内需要处理的氨气物质的量。公式为：氨气处理量 = 废气体积流量 × 氨气浓度 / 气体摩尔体积（在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L/mol）。

 确定吸收液的用量：基于物料平衡原理，计算出理论上所需的吸收液用量。***小吸收液用量可根据亨利定律和传质单元数法等进行计算，实际用量通常为***小用量的1.1  2.0倍，以保证吸收效果并考虑一定的安全余量。

 

 塔径计算

 

 选择合适的空塔气速：空塔气速是计算塔径的重要参数，一般控制在0.8  1.5m/s范围内，既能保证较高的处理效率，又能避免液泛等异常现象的发生。具体数值需根据经验、实验数据以及吸收塔的具体情况确定。

 计算塔径：根据处理气量和选定的空塔气速，利用公式A = Q / u（其中A为塔截面积，Q为气体体积流量，u为空塔气速），计算出塔的横截面积，再根据圆面积公式计算出塔径。在实际设计中，还需考虑塔内件安装、填料装填等因素，对计算出的塔径进行适当圆整。

 

 塔高计算

 

 确定填料层高度：填料层高度是决定吸收塔传质效率的关键因素之一。通常采用传质单元数法进行计算，即先计算出传质单元数和传质单元高度，然后根据填料层高度 = 传质单元数 × 传质单元高度，得出所需的填料层高度。传质单元数与氨气的吸收率、吸收液的性质以及操作条件等有关，可通过相关经验公式或实验数据确定；传质单元高度则与填料的类型、规格、材质以及气液流动状况等因素密切相关。

 计算塔的总高度：塔的总高度除了填料层高度外，还需考虑填料的支撑装置、液体分布器、除雾器等塔内件所占的高度，以及一定的安装余量。一般根据实际情况预留0.5  1.0m的安装余量，以确保吸收塔的正常运行和维护。

 填料层压降计算

 

 计算理论压降：根据所选填料的类型、规格、气液负荷等参数，利用埃克***通用关联图或其他经验公式，计算出填料层的理论压降。不同类型的填料，其压降***性有所不同，例如规整填料的压降相对较小，而散装填料的压降可能会稍***一些。

 考虑实际因素影响：在实际运行中，由于填料的装填不均匀、堵塞、结垢等因素，会导致填料层压降增加。因此，在设计时需考虑一定的安全系数，通常将理论压降乘以1.2  1.5倍作为实际设计的压降值，以确保吸收塔在长期运行过程中不会因压降过***而影响正常操作。

 

 校核与***化

 

 校核操作参数：对计算出的各项操作参数，如空塔气速、液气比、填料层压降等进行校核，确保其符合设计要求和实际操作的可行性。如果发现某些参数超出合理范围，需重新调整计算，直至满足所有条件。

 ***化设计方案：在满足处理效果和工艺要求的前提下，对吸收塔的结构尺寸、填料类型、操作参数等进行***化，以降低设备投资和运行成本，提高设备的经济效益和运行稳定性。例如，通过合理选择填料和***化操作参数，可以在保证吸收效率的同时，减小塔径和塔高，降低钢材用量和占地面积。