填料吸收塔課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案(已修改)
2025-05-26 23:51 本頁面
【正文】 填料吸收塔課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案一 設(shè)計(jì)任務(wù)書（一）設(shè)計(jì)題目水吸收SO2過程填料吸收塔的設(shè)計(jì)：試設(shè)計(jì)一座填料吸收塔，用于脫除焙燒爐送出的混合氣體(先冷卻)中的SO2，其余為惰性組分，采用清水進(jìn)行吸收?；旌蠚怏w的處理量m3/h2000混合氣體SO2含量（體積分?jǐn)?shù)）10%SO2的回收率不低于97%吸收劑的用量與最小用量之比（二）操作條件（1）操作壓力 常壓 （2）操作溫度 25℃（三）設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）吸收塔的物料衡算； （2）吸收塔的工藝尺寸計(jì)算； （3）填料層壓降的計(jì)算； （4）液體分布器簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)； （5）吸收塔接管尺寸計(jì)算； （6）繪制吸收塔設(shè)計(jì)條件圖；（7）對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)述和有關(guān)問題的討論。二 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介用水吸收SO2屬中等溶解度的吸收過程，為提高傳質(zhì)效率，選用逆流吸收流程。因用水作為吸收劑，且SO2不作為產(chǎn)品，故采用純?nèi)軇?。?duì)于水吸收SO2的過程，操作溫度及操作壓力較低，工業(yè)上通常選用塑料散裝填料。在塑料散裝填料中，塑料階梯環(huán)填料的綜合性能較好，故此選用DN38聚丙烯階梯環(huán)填料。階梯環(huán)是對(duì)鮑爾環(huán)的改進(jìn)。與鮑爾環(huán)相比，階梯環(huán)高度減少了一半，并在一端增加了一個(gè)錐形翻邊。由于高徑比減少，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了氣體通過填料層的阻力。錐形翻邊不僅增加了填料的機(jī)械強(qiáng)度，而且使填料之間由線接觸為主變成以點(diǎn)接觸為主，這樣不但增加了填料間的空隙，同時(shí)成為液體沿填料表面流動(dòng)的匯集分散點(diǎn)，可以促進(jìn)液膜的表面更新，有利于傳質(zhì)效率的提高。階梯環(huán)的綜合性能優(yōu)于鮑爾環(huán)，成為目前所使用的環(huán)形填料中最為優(yōu)良的一種。本課程設(shè)計(jì)從以下幾個(gè)方面的內(nèi)容來進(jìn)行設(shè)計(jì)（一） 吸收塔的物料衡算；（二） 填料塔的工藝尺寸計(jì)算；主要包括：塔徑，填料層高度，填料層壓降；（三） 設(shè)計(jì)液體分布器及輔助設(shè)備的選型；（四） 繪制有關(guān)吸收操作圖紙。三 、工藝計(jì)算 液相物性數(shù)據(jù) 對(duì)低濃度吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。由手冊(cè)查得，25℃時(shí)水的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下： 密度為 ρL= kg/m3粘度為 μL= Pas=(mh)表面張力為σL= dyn/cm=932731 kg/h2SO2在水中的擴(kuò)散系數(shù)為 DL=109m2/s=106m2/h（依WilkeChang計(jì)算，查《化學(xué)工程基礎(chǔ)》） 氣相物性數(shù)據(jù)設(shè)進(jìn)塔混合氣體溫度為25℃，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為 MVm=ΣyiMi=+29=混合氣體的平均密度為ρVm=PM/RT=（）=混合氣體的粘度可近似取為空氣的粘度，查手冊(cè)得25℃空氣的粘度為 μV= 105Pa?s=(m?h)查手冊(cè)得SO2在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為 DV=105m2/s= m2/h（依計(jì)算，其中273K時(shí)，105m2/s，查《化學(xué)工程基礎(chǔ)》） 氣液相平衡數(shù)據(jù)由手冊(cè)查得，常壓下25℃時(shí)SO2在水中的亨利系數(shù)為 E= 103 kPa相平衡常數(shù)為 m=E/P=103/=溶解度系數(shù)為H=ρ/EM=103= 物料衡算(l). 進(jìn)塔混合氣中各組分的量，故：混合氣量＝ kmol／h混合氣SO2中量＝＝ kmol／h＝=／h設(shè)混合氣中惰性氣體為空氣，則混合氣中空氣量＝＝／h＝29＝2135kg／h(2)．混合氣進(jìn)出塔的摩爾組成 （3）混合氣進(jìn)出塔摩爾比組成進(jìn)塔氣相摩爾比為出塔氣相摩爾比為（4）出塔混合氣量出塔混合氣量=+==2135+=（5）吸收劑（水）的用量L該吸收過程屬低濃度吸收，平衡關(guān)系為直線，最小液氣比可按下式計(jì)算對(duì)于純?nèi)軇┪?
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