化工原理课程设计SO2填料吸收塔课程设计说明书

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1、化工原理课程设计任务书专业班级：姓名：学号：指导老师：目录一·目的和要求二·设计任务三·设计方案1.吸收剂的选择2.塔内气液流向的选择3.吸收系统工艺流程（工艺流程图及说明）4.填料的选择四·工艺计算1.物料衡算，吸收剂用量，塔底吸收液浓度2.塔径计算3.填料层高度计算4.填料层压降计算5.填料吸收塔的主要附属构件简要设计6.动力消耗的计算与运输机械的选择（对吸收剂）五·设备零部件管口的设计计算及选型六·填料塔工艺数据表填料塔结构数据表物性数据表七·对本设计的讨论八·主要符号说明九·参考文献一·目的和要求1．

2、进行查阅专业资料、筛选整理数据及化工设计的基本训练；2．进行过程计算及主要设备的工艺设计计算，独立完成吸收单元的设计；用简洁的文字和图表清晰地表达自己的设计思想和计算结果；3.建立和培养工程技术观点；4.初步具备从事化工工程设计的能力,掌握化工设计的基本程序和方法。5.独立完成课程设计任务。二·设计任务1.题目：SO2填料吸收塔2生产能力：SO2炉气的处理能力为1500m³/h（1atm,30℃时的体积）3炉气组成：原料气中含SO2为9%（v）,其余为空气4操作条件：P=1atm(绝压）t=30℃5操作方式：

3、连续操作6炉气中SO2的回收率为95％三·设计方案1.吸收剂的选择用水做吸收剂。水对SO2有较大的溶解度，有较好的化学稳定性，有较低的粘度，廉价、易得、无毒、不易燃烧2.塔内气液流向的选择在填料塔中，SO2从填料塔塔底进入，清水从塔顶由液体喷淋装置均匀淋下。3.吸收系统工艺流程（工艺流程图及说明）二氧化硫炉气经由风机从塔底鼓入填料塔中，与由离心泵送至塔顶的清水逆流接触，在填料的作用下进行吸收。经吸收后的尾气由塔顶排除，吸收了SO2的废水由填料塔的下端流出。4.填料的选择可选择（直径）25mm塑料鲍尔环填料(乱

4、堆)。特性数据如下：比表面积α:209m²/m³空隙率ε：0.90m³/m³填料因子φ：170四·工艺计算1.物料衡算，吸收剂用量，塔底吸收液浓度30，二氧化硫溶于水的亨利系数对稀溶液，有相平衡常数进塔气相二氧化硫含量：出塔气相二氧化硫含量：用清水吸收，进塔液相二氧化硫含量：二氧化硫炉气流量：最小液气比：取实际液气比为最小液气比的1.5倍，则可得吸收剂用量为：2.塔径计算炉气的平均摩尔质量为：混合气体的密度气相质量流量：液相质量流量：从“填料塔泛点和压降的通用关联图”的横坐标1.3734处引垂直线与乱堆填料泛

5、点线相交，由此交点的纵坐标读得30℃水的粘度，对于水25mm的瓷质鲍尔环，填料因子φ=184设计气速取泛点气速的70%，则设计气速气体的体积流量所需塔径m圆整D=1m泛点率校核：填料规格校核：故填料塔直径选用合理。2.填料层高度计算对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。混合气体的黏度可近似取为空气的黏度。30℃时，空气和水的物性常数如下：空气：水：传质单元数计算：传质单元数，将相平衡关系与操作线方程式代入上式然后直接积分。积分结果可整理为，式中称为解吸因数。传质单元高度计算：关于填料的润湿表

6、面，恩田等人提出如下关联式，查表得，聚乙烯临界表面张力。填料的比表面积，表面张力。液体通过空塔截面的质量流速恩田等关联了大量液相和气相传质数据，分别提出液、气两相传质系数的经验关联式如下：（1）液相传质系数求:（2）气相传质系数,求：又2.填料层压降计算在塔径计算中设计气速设计气速下在“填料塔泛点和压降的通用关联图”中，纵坐标为0.0068589，横坐标为的点落在的等压线上，即此时每米填料层压降为270Pa。填料层压降为：2.填料吸收塔的主要附属构件简要设计①液体分布器:由于液体负荷较大，故考虑采用溢流槽式分

7、布器，三角形堰口。分布点密度计算：为了使液体初始分布均匀，原则上应增加单位面积上的喷淋点数。但是，由于结构的限制，不可能将喷淋点设计得很多。根据Eckert建议，当时，喷淋密度为，因该塔液相负荷较大，设计取喷淋点密度为。则布液点数为：布液计算：由三角形堰溢流式分布器的送液能力计算公式：VL=2.36·Ф·tanαh2.5【化工原理课程设计，大连理工出版社，1994.】VL为液体流量，;Ф流量系数，取0.6；α三角形堰夹角之半，度，h为堰液头高度，m。此处取α=30°，则②液体再分布器塔高度没有远远大于塔径，可

8、不选用液体在分布器。③填料支撑装置常用的支撑板有栅板和各种具有升气管结构的支撑板。这里可选用栅板。塔径较大时，宜用分块式栅板。塔径D=900--1200mm时，栅板由三块组成。④除沫装置常见的有折板除沫器，丝网除沫器，旋流板除沫器。可选用丝网除沫器。3.动力消耗的计算与运输机械的选择（对吸收剂）1.管路总长度估计：估计管路长度l=70m，局部阻力损失当量长度le=10m；2.输送吸收剂管路所需压头H