⑴ 填料塔露点单元计算
填料塔露点单元计算
在生产测试设备中,如内燃机标准进气设备的露点单元、氢燃料电池发动机的进气露点单元、氢气露点单元、燃油蒸汽发生器的露点单元,均采用填料式蒸馏塔技术。因此,研究和计算蒸馏塔的相关参数显得尤为重要,包括计算和检验蒸馏塔填料柱的几何尺寸、研究不同形式填料的交换面积和交换效率等。
符号定义包括:Z(填料总高度)、Y(从下而上的气体摩尔比率)、X(从上而下的液体相关成分摩尔比率)、V(气体摩尔流量)、L(液体相关成分的摩尔流量)。
气体经过一段填料后,会带走液体中的某些成分,其变化量可表示为V×Y2–V×Y1,气体中该种成分的增加量等于液体中该成分的减少量。
传质单元是指改变气体浓度能力的一个单位,它决定了填料塔的气体浓度改变能力。通过计算填料塔的高度和传质单元的数量,可以设计填料塔。
计算公式:Z = HOG × NOG,其中HOG是传质单元高度,NOG是传质单元数量。
对于空气加湿露点单元的计算,采用蒸馏塔原理,分析气体、压力、室温、湿度等参数,计算进入和流出空气的水汽流量,并求得水汽的传递mol流量。同时,计算干空气流量,求出进入和流出湿空气的总流量。此过程包含水蒸气与空气的相平衡常数计算、吸收因数和脱附系数的求解等。
在空气加湿露点单元中,具体计算包括:计算初始和最终水汽摩尔流量、干空气流量、总含水量、水汽摩尔流量、流出时水汽和湿空气的摩尔流量,以及循环水的摩尔流量。此过程需关注水的密度、相平衡常数、吸收因数、脱附系数等参数。
在求塔内直径、填料层高度等参数时,采用特定的计算公式。以600KW露点单元为例,通过计算得到进气摩尔数、出气摩尔数、总气体流量、出水摩尔数等参数,并求解填料层高度。
传质单元计算包括对数平均推动力法和脱吸因数法,分别用于计算传质单元数量,从而确定填料层高度。在传质单元计算例题中,通过给定的有害成分浓度降低目标,计算所需填料层高度,此过程涉及相平衡系数、气液比、水的终态浓度等参数。