填料塔化工原理课程设计.doc

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1、.摘要在化工生产中，气体吸收过程是利用气体混合物中，各组分在液体中溶解度或化学反应活性的差异，在气液两相接触是发生传质，实现气液混合物的分离。在化学工业中，经常需将气体混合物中的各个组分加以分离，其目的是：①回收或捕获气体混合物中的有用物质，以制取产品；②除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理；或除去工业放空尾气中的有害物，以免污染大气。实际过程往往同时兼有净化和回收双重目的。吸收是利用混合气体中各组分在液体中的溶解度的差异来分离气态均相混合物的一种单元操作。在化工生产中主要用于原料气的净化，有用组分的回收等。气液两相的

2、分离是通过它们密切的接触进行的，在正常操作下，气相为连续相而液相为分散相，气相组成呈连续变化，气相中的成分逐渐被分离出来。填料塔是气液呈连续性接触的气液传质设备，属微分接触逆流操作过程。塔的底部有支撑板用来支撑填料，并允许气液通过。支撑板上的填料有整砌和乱堆两种方式。填料层的上方有液体分布装置，从而使液体均匀喷洒于填料层上。填料层的空隙率超过90%，一般液泛点较高，单位塔截面积上填料塔的生产能力较高，研究表明，在压力小于0.3MPa时，填料塔的分离效率明显优于板式塔。这次课程设计的任务是用水吸收空气中的二氧化硫，然后再进行解吸处理得到二氧

3、化硫。要求设计包括塔径、填料塔高度、塔管的尺寸等，需要通过物料衡算得到所需要的基础数据，然后进行所需尺寸的计算得到各种设计参数，为图的绘制打基础，提供数据参考。..目录摘要I目录II第一章设计方案的容11.1流程方案11.2设备方案1第二章设计方案的确定22.1吸收流程选择22.1.1吸收工艺流程的确定22.1.2流程装置的确定32.2吸收剂的选择32.3吸收剂再生方法的选择42.4操作温度和压力的确定42.4.1操作温度的确定42.4.2操作压力的确定5第三章吸收塔设备及填料类型与选择63.1吸收塔设备的选择63.2填料类型的选择63.

4、3填料规格的选择73.4填料材质的选择7第四章吸收塔工艺条件的计算84.1基础物性数据84.1.1液相物性数据84.1.2气相物性数据84.2确定气液平衡的关系94.3吸收剂及操作线的确定94.3.1吸收剂用量的确定94.3.2操作线方程的确定104.4塔径计算114.4.1采用Eckert通用关联图法计算泛点速率114.4.2操作气速：134.4.3塔径计算：134.4.4单位高度填料层压降的校核144.5填料层高度计算144.5.1传质系数的计算144.5.2填料层高度174.6填料塔附属高度的计算18第五章填料吸收塔附属装置的选型1

5、95.1液体分布器的简要设计195.1.1液体分布器的选型19..5.1.2分布点密度及布液孔数的计算205.2.塔底液体保持管高度的计算215.3其它附属塔件的选择225.3.1填料支撑板225.3.2填料压紧装置与床层限制板22第六章辅助设备的选型236.1管径的选择236.1.1进液管管径236.1.2出液管管径236.1.3进气管管径246.1.4出气管管径246.2泵的选取：246.3风机的选型：26第七章关于填料塔设计的选材27参考文献28附录29致34..第一章设计方案的容1.1流程方案指完成设计任务书所达的任务采用怎样的工

6、艺路线，包括需要哪些装置设备，物料在个设备间的走向，哪些地方需要有观测仪表、调节装置，那些取样点以及是否需要有备用设备等，按上述容绘制流程图。1.2设备方案根据设备要求，确定选用什么形式的设备。如吸收塔选用板式塔还是填料塔，为什么选用填料塔。若选用填料塔，塔填料的形式、尺寸和材质如何选定。方案的确定需要加以论证在技术上可行的基础上考虑经济性。..第二章设计方案的确定2.1吸收流程选择2.1.1吸收工艺流程的确定工业上使用的吸收流程多种多样，可以从不同的角度进行分类，从所用的吸收剂的种类看，有仅用一种吸收剂的一步吸收流程和使用两种吸收剂的两

7、部吸收流程，从所用的塔设备数量看，可分为单塔吸收流程很多塔吸收流程，从塔气液两相得流向可分为逆流吸收流程、并流吸收流程等基本流程，此外，还有用于特定条件下的部分溶剂循环流程。（一）一步吸收流程和两部吸收流程一步流程一般用于混合气体溶质浓度较低，同时过程的分离要求不高，选用一种吸收剂即可完成任务的情况。若混合气体中溶质浓度较高且吸收要求也高，难以用一步吸收达到规定的吸收要求，但过程的操作费用较高，从经济性的角度分析不够适宜时，可以考虑采用两步吸收流程。（二）单塔吸收流程和多塔吸收流程单塔吸收流程是吸收过程中最常用的流程，如过程无特别需要，则

8、一般采用单塔吸收流程。若过程的分离要求较高，使用单塔操作时，所需要的塔体过高，或采用两步吸收流程时，则需要采用多塔流程（通常是双塔吸收流程）（三）逆流吸收与并流吸收吸收塔或再生塔气液相可以逆流