水吸收二氧化硫填料塔地设计.doc

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1、化工原理课程设计题目水吸收二氧化硫填料塔的设计教学院化工与材料工程学院专业班级材化0901学生学生学号指导教师2011年7月5日课程设计任务书1、设计题目：处理量为2750m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计；矿石焙烧炉送出的气体冷却到20℃后送入填料塔中，用20℃清水洗涤洗涤除去其中的SO2。入塔的炉气流量为2750m3/h，其中进塔SO2的摩尔分率为0.05，要求SO2的吸收率为95％。吸收塔为常压操作，因该过程液气比很大，吸收温度基本不变，可近似取为清水的温度。吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。2、工艺操作条件：（1）操作平均

2、压力常压（2）操作温度t=20℃（3）选用填料类型及规格自选。3、设计任务：完成干燥器的工艺设计与计算，有关附属设备的设计和选型，绘制吸收系统的工艺流程图和吸收塔的工艺条件图，编写设计说明书。化工原理教研室2011年5月目录第1章绪论11.1吸收技术概况11.2吸收设备的发展11.3吸收在工业生产中的应用2第2章设计方案22.1吸收剂的选择42.2吸收流程的选择42.2.1吸收工艺流程的确定42.3吸收塔设备及填料的选择42.3.1吸收塔的设备选择42.3.2填料的选择52.4吸收剂再生方法的选择62.5操作参数的选择7第3章吸收塔的工艺

3、计算93.1基础物性数据93.1.1液相物性数据93.1.2气相物性数据93.1.3气液相平衡数据93.2物料衡算103.3填料塔的工艺尺寸的计算113.3.1塔径的计算113.3.2泛点率校核113.3.3填料规格校核:113.3.4液体喷淋密度校核113.4填料塔填料高度计算123.4.1传质单元高度计算123.4.2传质单元数的计算143.5填料塔附属高度计算143.6液体分布器计算153.6.1液体分布器153.6.2布液孔数173.6.3液体保持管高度173.7其他附属塔件的选择173.7.1填料支承板173.7.2除沫器（除雾

4、器）173.7.3管口结构183.8吸收塔的流体力学参数的计算193.8.1吸收塔的压力降193.8.2吸收塔的泛点率203.8.3气体动能因子203.9附属设备的计算与选择203.9.1离心泵的选择与计算203.9.2吸收塔的主要接管尺寸的计算21工艺设计主要符号说明22评述与讨论24结束语25参考文献26第1章绪论1.1吸收技术概况在化学工业中，经常需将气体混合物中的个各组分加以分离。气体的吸收是用适当的液体吸收剂与气体混合物接触，吸收器气体混合物中一个或几个组分，使其中的各组分得以分离的一种操作。在化工生产中，它主要用于原料气的净化

5、、有用组分的回收。制取气体的溶液作为成品，以及废气的治理等方面，因此吸收操作是一种重要的分离方法，在化学工业中应用相当普遍。吸收操作利用气体混合物各组分在某种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的。气体吸收是物质自气相到液相的转移，这是一种传质过程。混合气体中某一组分能否进入液相，既取决于气相中该组分的分压，也取决于溶液里该组分的平衡蒸气压。如果混合气体中该气体的分压大于溶液中该组分的平衡蒸气压，这个组分便可自气相转移到液相，即被吸收。转移的结果，溶液里这个组分的浓度便升高，它的平衡蒸汽压也随着升高，到最后，可以升高到等于它的气相中的分压，传质

6、过程于是停止，这时称为气液两相达到平衡。根据两相的平衡关系可以判断传质过程的方向与极限。另外，传质速率与推动力成正比，与阻力成反比，两相的浓度距离平衡浓度越大，则传质的推动力越大，传质速率与越大。吸收技术是从气液两相的平衡关系与传质速率关系着手，利用气体混合物中各组分在特定的液体吸收剂中的溶解度不同的基本原理，最终实现各组分分离的目的。1.2吸收设备的发展吸收设备有多种类型，如填料塔、板式塔、喷洒塔和鼓泡塔等。最常用的有填料塔与板式塔。填料塔中装有诸如瓷环之类的填料；气液接触在填料中进行。板式塔中装有筛孔塔板，气液亮相在塔板上鼓泡进行接触

7、。工业模型的填料塔始于1881年的蒸馏操作中，1904年采用于炼油工业，当时的填料是碎砖瓦、小石块和管子缩节等。20世纪初，填料塔进入了一个新的发展阶段。在瓷环填料亦称拉西环填料被广泛采用后，弧鞍形填料相继问世，特别是出现了斯特曼填料后，便大大的促进了规整填料的发展，除了各种填料大大涌现外，还发展了多管塔、乳化塔等被成为高效填料塔的新塔型。从20世纪60年代起新型填料有了较多的发展，属于颗粒型填料的有:海佐涅尔填料、阶梯环填料、多角螺旋填料、金属鞍环填料、比阿雷茨基环、莱瓦填料以及它们的改进形式。属于规整填料的有：采尔填料、重叠式丝网波纹

8、板填料、重叠式金属波形板填料、格里希栅格填料、格子填料、拉伸金属网填料、塑料蜂窝填料、Z形格子填料、Perform喷射式填料和脉冲填料等。同时，还创建了使小球浮动来强化传质的湍球塔。进入20世