氨吹脱塔单元设计示例

氨吹脱塔单元设计示例4.4.1氨吹脱塔单元氨吹脱塔单元4.4.1.1设计说明设计说明设计采用循环空气吹脱，气液比可取1500-3000，取3000。4.4.1.2设计尺寸设计尺寸（1）吹脱塔的计算已知沼液中NH3-N约为2.5g/kg（2.5g/L），即摩尔分率为0.0026。入吹脱塔的沼液流量为5.6m3，即为311.11kmol/h，设定回收率为90%。同时在101.3kPa和30℃时，该氨水稀溶液的氨分压为0.2kPa，故亨利系数E为76.923kPa，m=(0.2/101.3)/0.0026=0.7592。30℃空气的分子量为29，密度1.165kg/m3。①实际气液比（G/L）min=(X1-X2)/(Y2e-Y1)=(0.0026×90%)/(0.0026×0.7592)=1.186（G/L）=(1.1-2)×（G/L）min=1.8×1.186=2.135(取系数为2)所以G=2.135×311.11×29/1.165=16534.23m3，即为664.22kmol/h。故实际气液比（体积比）为：（G/L）v=16534.23/5.6=2952.54②理论板数确定吸收因子A=L/mG=0.617，即脱吸因子S=A-1=1.62N理论：X1-X2/X1-0=SN+1-S/SN+1-10.0026×90%/0.0026=(1.62N+1-1.62)/(1.62N+1-1)所以N=3.09，取N=4气相中氨的摩尔分率Y2=(X1-X2)/(G/L)=1.096×10-3；③塔的有效高度Z根据Drickanmer-Bradfood法：ET=0.17-0.616lgμ30℃，进料液体的摩尔粘度μ为0.8007cp（设计应选取最恶劣的条件，故中温35℃发酵，考虑到冬季热损失，选用20℃的进料，此时进料液体的摩尔粘度为1.005cp）故ET=0.17-0.616lgμ=0.169实际板数N=NT/ET=23.66取24同时取板间距为450mm故Z=(18-1)×0.45=7.65m④塔高的确定塔顶高1m，设置进料口（40mm），人孔（500mm）；塔底高2m，（按照可以储存10min的容量测算），进气管内径40mm。⑤塔径的确定FLV=L/V×(ρL/ρv)0.5=1/2952.54(1000/1.165)0.5=9.923×10-3；取板间距HT=0.45m；图筛