水吸收低浓度SO2填料吸收塔的设计

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1、内容:水吸收低浓度SO2填料吸收塔设计班级:能环学院环境工程C091班姓名:吴羽葶学号:095655《大气污染控制工程》课程设计说明书（环境工程C091）设计题目：水吸收低浓度SO2填料吸收塔的设计设计时间：自2011年12月25日至2012年1月6日学生姓名：学号：班级：指导教师：河北工业大学能源与环境学院环境工程系第27页共27页内容:水吸收低浓度SO2填料吸收塔设计班级:能环学院环境工程C091班姓名:吴羽葶学号:095655第一章设计任务依据和要求一、设计任务及操作条件：1、混合气体（空气中含SO2气体的混合气）处理量为：99Kmol/h

2、 2、混合气组成：SO2含量为7.1%（mol%）空气为：92.9%（mol%） 3、要求出塔净化气含SO2为:0.149%（mol%），H2O为：1.172kmol/h 4、吸收剂为水，不含SO2 5、常压，气体入塔温度为25℃，水入塔温度为20℃。 二、设计内容：1、设计方案的确定。 2、填料吸收塔的塔径、填料层高度及填料层压降的计算。 3、填料塔附属结构的选型与设计。 4、填料塔工艺条件图。三、H2O-SO2在常压20℃下的XYXY0.002810.07760.0004230.007630.0019560.005130.0002810.00

3、420.0014050.03420.00014050.001580.0008450.01850.00005640.000660.0005640.0112四、气体及液体的物性数据1、气体的物性:气体粘度µG=0.0652kg/(m·h);第27页共27页内容:水吸收低浓度SO2填料吸收塔设计班级:能环学院环境工程C091班姓名:吴羽葶学号:095655气体扩散系数DG=0.0393m/s; 密度ρG=1.383kg/m3; 2、液体的物性：液体粘度µL=3.6kg/(m·h); 液体扩散系数DL=5.3×10-6m2/s; 密度ρL=998.2kg

4、/m3; 液体表面张力σ=73dyn/cm=92.71*104kg/h2 第二章SO2净化技术和设备 一、SO2的来源、性质及其危害 1、SO2的来源二氧化硫的主要污染源可归纳为三个方面：(1)硫酸厂和汽车尾气中排放的二氧化硫；(2)有色金属冶炼过程排放的二氧化硫：如铜、铅、锌、钴、镍、金、银等矿物，都含硫化物，在冶炼过程中排放出大量的二氧化硫；(3)燃煤烟气中的二氧化硫：我国煤炭消费量的80％以上直接用于燃烧，燃煤是大气环境中二氧化硫最主要来源。据环境公报报道，我国2004年烟尘排放量1095万t，SO2排放量2255万t。其中燃煤产生的SO2

5、约占总量的90％，CO占总量的7l％，CO2占总量85％，氮氧化物占总量的70％，灰尘微粒占总量的61％。煤燃烧过程中排出大量的SO2，约占燃煤排放污染物的85%，使我国成为三大酸雨区之首。二氧化硫的大量排放，造成我国南方地区大面积的酸雨，且每年以1亿m2的面积增加。酸雨区域已由西南发展到长江流域，且有向北发展的趋势，严重威胁京津地区。酸雨造成农田减产面积达9.9×1010,森林受害面积达1.28万hm2;大气中S02第27页共27页内容:水吸收低浓度SO2填料吸收塔设计班级:能环学院环境工程C091班姓名:吴羽葶学号:095655浓度每增加l0

6、mg/cm3，呼吸系统病亡人数增加5%;S02对建筑物、文物的侵蚀也十分严重,据统计S02污染造成全国每年经济损失达1100多亿元。由于煤炭资源相对充足并能够稳定可靠地获得，因此，在世界范围内，煤炭是可靠的能源。世界能源研究机构预测，由于资源条件的变化，21世纪世界能源消费结构将是石油比重下降，天然气上升，煤炭持平，三者呈均势各占27％-28％。继而将出现一个以天然气为主的短暂时期，然后再转向以煤炭为主。中国化石能源资源探明的可采储量中煤炭占92.94％.中国是当今世界上最大的煤炭生产和消费国，据有关专家预测：煤炭在中国能源结构中的主导地位近50

7、年不会改变。因此防治燃煤二氧化硫污染是当前一项重要和迫切的工作。2、SO2的性质物理性质:密度和状态：2.551g/L，气体（标准状况下）色态:常温下为无色熔点：-72.4度（200.75K）；沸点：-10度（263K）无色，有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水（约为1：40）化学性质:二氧化硫可以在硫磺燃烧的条件下生成S(s)+O2(g)===（可逆符号）SO2(g)硫化氢可以燃烧生成二氧化硫第27页共27页内容:水吸收低浓度SO2填料吸收塔设计班级:能环学院环境工程C091班姓名:吴羽葶学号:0956552H2S(g)+3O

8、2(g)===2H2O(g)+2SO2(g)加热硫铁矿，闪锌矿，硫化汞，可以生成二氧化硫4FeS2(s)+11O2(g)===2Fe2O