• 5、对设备的腐蚀性小或无腐蚀性 ，尽可能无 毒
• 6、价廉、易得、稳定、可再生、不易燃、经 济和安全
三、操作温度与压力
1、温度
大多数物理吸收，气体溶解过程是放热的。温度降低可 提高溶质组分的溶解度，即减少吸收剂液面上的平衡分压， 有利于吸收。所以要确定适宜的温度。
2、压力
操作总压力提高，溶质气体分压提高，加大吸收的推动 力，减少吸收剂的单位消耗量，有利于吸收。所以要确定 适宜的压力。
• 结构简单、阻力小、加工容易、 耐腐蚀、吸收效果好、装置灵活
应用
• 1、硝酸、硫酸吸收塔 • 2、二氧化硫、二氧化碳回收塔
• • • • • •
设计的要求
能维价操结保 耗修格作构证 省方低故尺实
便廉障寸现 少合工 理艺 指 标
设计的具体步骤
设计方案的 选定
填料选择
填料塔的辅 助构件
填料吸收塔 工艺计算
四、吸收剂用量
对全塔进行物料衡算:
VB(Y1-Y2)=LS(X1-X2)
整理得:
VB=LS(X1-X2）/ （Y1-Y2)
注意: VB、LS、X1、X2、Y1、Y2的 含 义和具体的单 位，不能忽视！
VBY2 LSX2 • VBY2 LSX2
填料选择
选择填料的特点：
1、有较大的比表面积 2、较高的孔隙率 3、结构要敞开 4、死角要小 5、液体的再分布效能好 6、对填料的类型、材质、尺寸选择合理
1 ．空塔气速的确定
1）泛点气速法
泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必 须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为： 对于规整填料，其泛点率的经验值为： 泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方 面的因素。设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减 压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低 限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
一、填料的类型
（一）颗粒型填料 ：一般为湿法 和干法乱堆的散装填料
1、拉西环 ：结构简单、制造容易、价格低廉、塔内易产生壁流效应和内部沟流。 2、鲍尔环：对气流阻力小、通量大、传质效率高、弹性大。 3、鞍型填料：床层均匀、空隙率达、对气流阻力较拉西环小、传质效率高。 4、阶梯坏：传质效率高 5、金属环矩鞍:有利于汽液通过、内部死角少、壁流减少、气流阻力小、通量大、
（二）操作线方程： Ｙ＝（ＬＳ/ＶＢ）Ｘ＋{Ｙ２－（ＬＳ/ＶＢ）Ｘ２}
注意：该线斜率、通过的点以及各字母的含义。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、最小吸收剂用量与吸收剂用量
（ＬＳ/ＶＢ）ｍｉｎ＝ｎ（ＬＳ/ＶＢ）
三、塔经计算
U=安全系数×泛点气速uf
式中气体体积流量VS有设计任务给定。 由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空
塔气速u
对于规整填料，其最小喷淋密度可从有关填料手册 中查得，设计中，通常取Umin＝0.2。
实际操作时采用的液体喷淋密度应大于最小喷淋密 度。若液体喷淋密度小于最小喷淋密度，则需进行调整， 重新计算塔径。
四、填料高度层计算
填料层高度＝传质单元高度×传质单元数
（一）传质单元数： １、吸收因数法 ２、对数平均推动力法
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联 图求取。
(1）贝恩（Bain）－霍根（Hougen）关联式 填料的泛点气速可由贝恩－霍根关联式计算，即
式中
常数 A 和K与填料的形状及材质有关．不同类型填料的A、 K值列于表中。由上式计算泛点气速，误差在15％以内。
A、K值
( 2 ）埃克特（Eckert ）通用关联图
为使填料能获得良好的润湿，塔内液体喷淋量应不 低于某一极限值，此极限值称为最小喷淋密度，以 Umin 表示。
对于散装填料，其最小喷淋密度通常采用下式计 算，即：
最小润湿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。其值可由经验公式计算，也可以 采用一些经验值。对于直径不超过75mm的散装填料，可 取最小润湿速率为0.08m3/mh；对于直径大于75mm的散 装填料，可取最小润湿速率为0.12m3/mh。
2 安全系数 一般工业装置常用填料的安全系数如下。
填料 拉西环 矩鞍及鲍尔环填料
安全系数 60%~80% 60%~85%
对有气泡倾向的物系，安全系数可取45%~55 %。也可根据生产条件，有可允许的压力降 反算出适宜的气速。
3 ．液体喷淋密度的验算
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，其计算式为：
• • • •
四三二一
、、、、
设设优构 计计点造
引
的的、 具要应
言
体求用
步
骤
构造
塔体 塔填料 塔内件
填料塔总体结构简图
• 1-气体出口 • 2-液体人口 • 3-液体分布装置 • 4-塔壳 • 5-填料 • 6-液体再分布器 • 7-填料 • 8-支承栅板 • 9气体人口 • 10-液体出口
优点
效率高。
（二）规整填料：是由若干形状和几何尺寸相同单元组成的填料
1、波纹网填料：空隙率大、比表面积大、流通量大、阻力小、湿润率高、操作 范围宽、持液量小。
2波纹板填料：格较波纹网低、刚度较大。
二、填料要求
（一）填料尺寸
（二）填料材质
填料吸收塔工艺计算
一、物料衡算与操作线方程
（一）物料衡算：
ＶＢ（Ｙ１－Ｙ２）＝ＬＳ（Ｘ１－Ｘ２）
计算时，先由气液相负荷及有关物性数据求出横坐标 的值， 然后作垂线与相应的泛点线相交，再通过交点作水平线与纵坐标相交， 求出纵坐标值。此时所对应的 u 即为泛点气速 uF。
应予指出，用埃克特通用关联图计算泛点气速时，所需的填料因 子为液泛时的湿填料因子，称为泛点填料因子，以ΦF表示。泛点填料 因子ΦF与液沐喷淋密度有关，为了工程计算的方便，常采用与液体喷 淋密度无关的泛点填料因子平均值。下表 列出了部分散装填料的泛 点填料因子平均值，可供设计中参考
设计方案的选定
一、布置工艺流程
吸收装置的工艺的流程布置指气体和液体进出吸收塔的流向 安排。主要有以下几种 1、逆流操作 2、并流操作 3、吸收剂部分再循环操作 4、单塔或多塔操作
• 二、选择适宜的吸收剂 • 吸收剂性能的优劣，是决定吸收操作效果的
关键之一，选择吸收剂应着重考虑以下几方面。
• 1、溶解度大 2、选择性好 3、挥发度低 4、 黏度低