Последовательность расчета тарельчатого абсорбера
Определение расхода абсорбента
См. п. 4.1 раздела 4 «Определение количества поглощаемого сернистого газа».
Определение диаметра колонны
Диаметр абсорбера находят из уравнения расхода (3.5). Для этого задаются расстоянием между тарелками (hмт) согласно рекомендациям [6,
с. 208-209]. Расстояние между тарелками стальных колонных аппаратов
следует выбирать из ряда: 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900,
1000, 1200 мм [6, с. 209].
Определяют скорость газового потока
(5.1)
где С – коэффициент, зависящий от типа тарелок и расстояния между тарелками определяется по графику 7.2 [8, с. 323] или по приложению Г данного пособия; ρх – плотность жидкости, кг/м3; ρу – плотность газового потока, кг/м3.
По расходу Gy и скорости w определяют Dк по формуле (3.5). Выбирают по каталогу [4; 5] стандартную колонну с ближайшим наибольшим диаметром и уточняют рабочую скорость газового потока. Выписывают основные характеристики колонны.
Гидравлический расчет
Гидравлический расчет сводится к определению гидравлического сопротивления тарелки ΔРт [8, с. 27–28, с. 354–355].
Сопротивление барботажной тарелки рассчитывают как сумму трех слагаемых:
(5.2)
где 
– сопротивление сухой тарелки; 
– сопротивление, вызываемое силами поверхностного натяжения; 
– сопротивление газожидкостного слоя на тарелке.
Сопротивление сухой тарелки рассчитывается по формуле:
(5.3)
где ξ – коэффициент сопротивления, принимается из таблицы 3 согласно [8, с. 27–28]; 
– скорость газа в прорезях колпачка или в отверстиях тарелки, м/с; 
– плотность газа, кг/м3
Таблица 3
Коэффициент сопротивления для различных типов тарелок
| Тип тарелки | ξ |
| Колпачковая | 4,5–5,0 |
| Ситчатая со свободным сечением отверстий 7–10 % | 1,82 |
| Ситчатая со свободным сечением отверстий 11–25 % | 1,45 |
| Решетчатая провальная | 1,4–1,5 |
Сопротивление, вызываемое силами поверхностного натяжения, определяется по формуле
(5.4)
где 
– поверхностное натяжение, Н/м; dэ– эвивалентный диаметр отверстия, м.
Эквивалентный диаметр отверстия для колпачковых тарелок рассчитывается по формуле
(5.5)
где 
– площадь свободного сечения прорези, м2; П – периметр прорези, м.
Для ситчатых и дырчатых провальных тарелок эквивалентный диаметр равен диаметру отверстия, а для решетчатых провальных тарелок , dэ– удвоенной ширине щели.
Сопротивление газожидкостного слоя:
а) на колпачковой тарелке определяется по формуле
(5.6)
где g – ускорение силы тяжести, м/с2; k – относительная плотность газо-жидкостного слоя (пены), при расчетах приближенно принимают приближенно k= 0,5;
– плотность жидкости, кг/м3; l– расстояние от верхнего края прорезей до сливного порога, м (рис. 4); e – высота прорези, м; Δh – высота уровня жидкости над сливным порогом, м.
Рис. 4. Схема колпачковой тарелки [8, с. 28]
б) на ситчатой тарелке (рис. 5) – по формуле
(5.7)
где 
– высота сливного порога, м.
Высота уровня жидкости над сливным порогом определяется по формуле истечения через водослив с учетом плотности пены:
(5.8)
где 
– объемный расход жидкости, м/с3; П – периметр слива, м; k = 0,5 принимаем согласно [1, с. 28].
Примеры расчета ситчатой тарелки приведены в задачнике [8, с. 354–355] и в справочнике [9, с. 697].
Рис. 5 – Схема ситчатой тарелки [8, с. 354]
Проверяют принятое расстояние между тарелками hмт по выражению [8,с.355]
(5.9)
Если условия не выполняются, принимают большее значение hмт и повторяют расчет.