30℃時(shí)水吸收二氧化硫填料塔的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-wenkub
2022-09-07 18:39:29 本頁面
【正文】 防止由于填料層膨脹，改變其開始堆積狀態(tài)而造成的流體分布不均勻的現(xiàn)象。 因柵板支承板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，滿足題目各項(xiàng)要求，故選用柵板支承板 。自由截面太小，在操作中會(huì)產(chǎn)生攔液現(xiàn)象。增加壓強(qiáng)降，降低效率，甚至形成液泛。支承若設(shè)計(jì)不當(dāng)，填料塔的液泛可能首先發(fā)生在支承板上。溢流型液體分布器又可分為：溢流盤式液體分布器和溢流槽式液 體分布器。對(duì)液體分布器的選型和設(shè)計(jì)，一般要求：液體分布要均勻；自由截面率要大；操作彈性大；不易堵塞，不易引起霧沫夾帶及起泡等；可用多種材料制作，且操作安裝方便，容易調(diào)整水平。吸收塔的總高度為 h 1 .7 6 .4 3 5 8 .1 3 5 m? ? ? 液體分布器計(jì)算 液體分布器可分為初始分布器和再分布器，初始分布器設(shè)置于填料塔內(nèi)，用于將塔頂液體均勻的分布在填料表面上，初始分布器的好壞對(duì)填料塔效率影響很大，分布器的設(shè)計(jì)不當(dāng)，液體預(yù)分布不均，填料層的有效濕面積減小而偏流現(xiàn)象和溝流現(xiàn)象增加，即使填料性能再好也很難得到滿意的分離效果。 填料層高度的計(jì)算 傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算 由圖 曲線可以讀出以下 9 個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的 y 和 x： 點(diǎn)數(shù)序號(hào) y Y *x X* X XXf ??*1 8 9% 7 8% 6 7% 5 6% 4 5% 3 4% 2 3% 9 1 2% 0 % 0 由辛普森積分法有： 0 0 0 2 7 0 0 0 2 4 0 2 4 5 *0*8 ????? XX? 0 0 0 9 ). . . . . . . . . .424(3 32180 ????????? fffffN OL ? m *x 與 y 對(duì)應(yīng)的平衡液相中的溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù) *X 與 Y 對(duì)應(yīng)的平衡液相中的溶質(zhì)與溶劑的摩爾比 OLN 傳質(zhì)單元數(shù)，單位 m 傳質(zhì)單元高度的計(jì)算 查資料【 5】有：sPasmDsmDmNmNGLGLC????????????????5292523/,/104 /101 ,/1033??? 氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計(jì)算： ,2, , 20 . 7 5 0 . 1 0 . 0 5 0 . 221 e x p [ 1 . 4 5 ( ) ( ) ( ) ( ) ]W C L tLLt L t L L L L ta W aWWa a g a?? ? ? ? ??? ? ? 液體質(zhì)量通量 ,223 6 6 6 4 .5 6 5 7 6 6 2 .2 8 / ( )0 .94LL WW K g m h?? ? ? ?? 氣體質(zhì)量通量 ,221 2 9 7 .5 2 0 4 0 .5 8 / ( )0 .94VG WW Kg m h?? ? ? ?? 232 0 8 .9 6 /Wa m m?代 入 數(shù) 值 得 ： 氣膜吸收系數(shù)： 10 , 0 .7 1 / 320 .2 3 7 ( ) ( ) ( )0 .2 3 7 3 2 .7 1 5 .2 2 0 .0 0 0 0 0 1 2 20 .0 0 0 1 4 3 9 / ( )G G t GGt G G GW a Dka D R Tk m o l m s p a????? ? ? ?? ? ? 液膜吸收系數(shù)： , 2 / 3 0. 5 1 / 95 ( ) ( ) ( ) 95 1 087 5 /L L LLW L L L LWgkaDms??? ? ???? ? ? ?? , , 1 . 1 1, , 0 . 4 11 . 4 , 12 . 2 , 10 .0 4 5 30 .0 1 2 80 .5[ 1 9 .5 ( 0 .5 ) ] 0 .0 5 5 2[ 1 2 .6 ( 0 .5 ) ] 0 .0 1 2 9G G WL L WFGGFLLFk a k a sk a k a suuuk a k a suuk a k a su???????????? ? ? ?? ? ? ?故 繼 續(xù) 修 正 ： 11 1LGlLOLLK a sHk a k aVHmKa??????? 填料層高度的計(jì)算 由 1 . 2 5 3 . 9 6 4 . 9 5O L O LZ H N m? ? ? ? ? 填料有效高度取： Z’== 設(shè)計(jì)取填料層高度為 39。 其主要性能參數(shù)為： 比表面積 32/209 mmat ? 【 4】 空隙率 33/ mm?? 【 4】 形狀修正系數(shù) ?=【 4】 填料因子平均值 p? =232 m 1? 【 4】 A= 【 4】 K=【 4】 7 塔徑的計(jì)算 吸收液的密度近似看成 30 度水的密度： 3/ mKgL ?? 水?? 30 度時(shí)空氣的密度 3/ mKg?空氣? 【 1】 3/9 2 mKg?二氧化硫? 【 1】 3__ / mKgRT PMV ???? kmolKgM /18?水 采用 Eckert 關(guān)聯(lián)式計(jì)算泛點(diǎn)氣速： 氣相質(zhì)量流量為： , 2 7 3 / 3 0 3VW G G G??? ? ? ? ? ?空 氣 二 氧 化 硫（ ） 9 1 0 1 . 1 6 5 9 0 2 . 9 2 7 2 7 3 / 3 0 3 1 2 9 7 . 5 /K g h? ? ? ? ? ? 液相質(zhì)量流量為： hKgMLW L / 6 6 6 0 3 6 ????? 水 選用 mm25?? 型的塑料鮑爾環(huán) A= 【 4】 K=【 4】 32 /209 mmat ? 33/ mm?? 8/14/ )()(]))(([LVVLLLVtFg WWKAagul ?????? ??【 4】 代入數(shù)值得： smuF /? 取空塔氣速： smuu F /, ?? 塔徑 muGD 4 , ???【 1】 圓整塔徑，取 D= 則算得 39。由手冊(cè)查得， 30℃時(shí)水的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下： 密度 3/ mKg?水? 【 1】 黏度 sPa ??? ? 0 1水? 【 1】 4 表面張力為 0. 07 12 2N/ mL? ? 【 1】 SO2 在水中的擴(kuò)散系數(shù)為 10 /LD m s??? 【 1】 氣相物性數(shù)據(jù) 混 合氣體的平均摩爾質(zhì)量為 29?空氣M Kg/mol【 1】 64?二氧化硫M Kg/mol【 1】 11__ ?????????? yMyMM 二氧化硫空氣 ）（ kg/kmol 混合氣體的密度為 3__ / mKgRT PMV ???? 混合氣體的黏度可近似取為空氣的黏度，查資料【 1】得 30℃空氣的黏度為 = sG? ?【 1】 查得 SO2 在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為 521 .4 6 9 1 0 /GD m s??? 【 1】 氣液相平衡數(shù)據(jù) 查資料【 5】： OKgHKgSO22100 CA (kmol/m3) 310?x H (kmol/kpa*m3) y *AP (kpa) 5 016 ?H平均溶解度系數(shù) CA30 度時(shí)二氧化硫在水中的平衡濃度，單位為 kmol/m3 x 30 度時(shí)二氧化硫在水中溶解平衡時(shí)的摩爾分?jǐn)?shù) H30 度時(shí)二氧化硫在水中達(dá)到平衡時(shí)的溶解度系數(shù)，單位為kmol/kpa*m3 y30 度時(shí)氣相中二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù) *AP 30 度時(shí)氣相中二氧化硫的平衡分壓，單位為 kpa 由以上的 y 和 x，以 x 的值為橫坐標(biāo)， y 的值為縱坐標(biāo)作平衡曲線，如圖 ： 00 5 10 15x/1000y 系列1 物料衡算 進(jìn)口氣體的體積流量 G39。 ⒈設(shè)計(jì)滿足吸收要求的填 料塔及附屬設(shè)備； ⒉選擇合適的流
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