仪陇天然气净化厂天然气脱硫工程设计论文 - 图文(8)

工程设计论文 2.板效率为25％～40％，设计中选用30％。则：实际有效塔板数为：4/0.3=13.3块， 圆整为14块。

3.为了降低胺液的蒸发损失应该在进料上部有2～6层板。考虑MDEA的蒸发损失较小所以3块。所以解吸塔的实际塔板数为：14+3=17。

4.2.3解吸塔的工艺条件及有关物性的计算

1.操作压力：180Kpa；

2.操作温度：塔顶85℃，塔底110℃；全塔由反应热全塔的平均温度按胺液计算得：97.5℃。

3.平均摩尔质量的计算。 塔顶气体流量为：

H2Skg6 136.1/m iCO2 15.28kg/min

回流比??2 则水的流量为：

?136.16?15.28??2?302.88kg/min

M??XiMii?1n

解吸塔塔顶气体平均摩尔质量集总，见表4-2。

表4-2解吸塔塔顶气体平均摩尔质量集总

组分

质量流量kg/min 136.16 15.28 302.88 454.32

Mi

H2SCO2水 总计

34.082 44.01 18

塔顶气体平均摩尔质量：

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工程设计论文 MVDM?21.46KgKmol

由于MDEA的沸点大，塔底气相组成大部分为水。 塔底气体平均摩尔质量为：

MVWM?19KgKmol

全塔气体平均摩尔质量：

MVM?21.46?19?20.23KgKmol2

4.平均密度

塔中气相平均密度：

?VM?Mvm273.15?t0.101322.4??273.15P

?

对于胺液的平均密度：

20.23273?97.522.?4?273.153?15.1K1gm0.10132.3

?AM?1.0991?0.000223T?0.000001425T2?gcm3?

?1.099?10.000??2232?73?.1?597.5

20.0050009?174.25???5

273.133?0.98?6gcm??986Kgm

5.液体平均表面张力

由45％MDEA的表面张力计算公式：

??55.6?50.1?t3?76

?55.6?0.1376?97.5

d8yn? ?42.142.m18N m4.2.4解吸塔的塔体工艺尺寸计算

4.2.4.1 塔径的计算

吸收塔采用浮阀塔板式塔，吸收塔的最大空塔气速由公式：

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工程设计论文 ?max得：

????v??0.0762??l???v?

0.5?max?986?15.11??0.0762????15.11?0.5?0.6108ms

为了防止液泛和允许溶液起泡，气速应分别降低为75％～25％，和25％然后在由降低的气速计算塔径。

根据MEDA物性，取

??0.7?max?0.7?0.6108?0.428ms

塔径：

D?4VS??

此时Vs在操作条件下（97.5℃，0.18Kpa）时的气体体积，由状态方程：

VS?V0?T1P0?T0P1

V0?22.46?22.4?3600?0.14m3s

VS?0.14?273.15?97.50.1013??0.11m3/s273.150.18

将Vs带入上式：

D?4VS?4?0.11?0.572m3.14?0.428

??按照标准塔径圆整为：D=1m 塔的横截面积为：

AT??4D2??4?12?0.785m2

实际空塔气速为：

??Vs0.11??0.14msAT0.785

4.2.4.2 解吸塔有效塔高的计算

取板间距为0.35m，在塔底，第9块板及塔顶分别开一入孔（3个入孔），

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工程设计论文 取其间距为0.6m，顶部塔板与捕雾器的间距取1m。

故解吸塔的高度为：

Z?(17?3)?0.35?2?0.6?1?6.1m

4.3 吸收塔流体力学校核

4.3.1溢流液泛的校核

因Fo?u0?V?4.585?15.403?17.99??5.6? 故不会发生漏液，不用校核。

4.3.2液泛校核

降液管到下塔板间距：h0?0.04m 液体通过降液管底部的阻力：

?LS??0.04?hd?0.153???0.153?????0.0562m

L?h1.65?0.04???w0?22hp?hfg?l?0.08233?8.16?10?3m

9.81?1.028Hd?hp?hl?hd?8.16?60?56.2?124.36mm液柱

为防止液泛现象发生应使：

?HdH?h?w?T???? ?一般取??0.5，但由于发泡严重的物质一般取较小值，故在这里取??0.5。 校核：450?54?504?124.36?248.72 0.5所以符合要求，不会发生液泛现象。

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工程设计论文 4.3.3液沫夹带校核

?un0.0057?由：ev???

?l?HT?2.5hL'?3.2其中：?：液相表面张力，前面也算。?=51.5232mN/m

un:气速un?HT=0.60m3/s

hL'：板上液层高度.hL'?hw?how?0.054?0.006?0.06m

Us3.5532??0.5576m

AT?Af7.065?0.6924综上：

5.7?10?3?0.5576?ev????51.5232?0.6?2.5?0.06?3.2?8.04?10?4?0.1

故液沫夹带量ev在允许范围内。

4.4 塔板负荷性能计算

4.4.1漏液线（气相负荷下限线）

以F0?6作为气相最小负荷的标准。则由F0?u0?v得u0?66?v，故：

Vs,min?0.785d02N?v?0.785?0.0392?1290?6?2.33m2/s

15.4034.4.2 过量雾沫夹带线

以eV?0.1kg液/kg气为标准，根据前面雾沫夹带校核可知，对于大塔，取泛点率F = 0.8，求V与L的关系。

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