【正文】 由于是第一次設(shè)計(jì)，在某些方面還有許多不當(dāng)和錯(cuò)誤之處。更重要的是，在化工原理課程設(shè)計(jì)過程中，我們學(xué)會了很多學(xué)習(xí)的方法?！账目倝毫怠！嗥胶獬?shù)，無因數(shù)?！?dú)庀嗫倐髻|(zhì)單元高度，m?！亓铀俣?。）。本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管，管徑計(jì)算如下：由此選擇水煤氣管道。人孔的形狀有圓形和橢圓形兩種。液體出口裝置既要使塔底液體順利排出，又能防止塔內(nèi)與塔外氣體串通，常壓吸收塔可采用液封裝置。填料壓板即以自身質(zhì)量壓住填料但不致壓壞填料；限制板的質(zhì)量輕，需固定于塔壁上。要留出足夠的空隙面積空氣、液流量，氣體通過支承板空隙的線速不能低于通過填料層空隙的線速度，否則便會在填料層內(nèi)尚未發(fā)生液泛之前，已在支撐板處發(fā)生液泛。Eckert的散裝填料塔分布點(diǎn)密度推薦值：塔徑，mm分布點(diǎn)密度，塔截面D=400330D=750170D120042按Eckert的建議值，D1200時(shí)，噴淋點(diǎn)密度為42，因該塔液相負(fù)荷較大，設(shè)計(jì)取噴淋點(diǎn)密度為120。、30176。直管安裝在填料層頂部以上約300㎜。塔底液相停留時(shí)間以1min 考慮，則塔釜所占空間高度為 考慮到氣相接管所占的空間高度,，,。在確定吸收劑用量時(shí)還必須考慮填料表面充分潤濕，一般要求在單位塔截面上液體的噴淋量即噴淋密度不小于512。（三）氣提再生氣提再生是在再生塔的底部通入惰性氣體，使吸收劑表面溶質(zhì)的分壓降低，使吸收劑得以再生。本設(shè)計(jì)考慮以上因素，采用了DN38聚丙稀所料階梯環(huán)填料， 相關(guān)數(shù)據(jù)如下公稱直徑DN mm外徑高厚 d h δ,mm 比表面積α m2/m3空隙率 ε %個(gè)數(shù)n m3堆積密度 ρp kg/m3干填料因子φ m13838199127200175．8依據(jù)所用的吸收劑不同可以采用不同的再生方法，工業(yè)上常用的吸收劑再生方法主要有減壓再生，加熱再生及氣提再生等。所選填料應(yīng)具有較大的操作彈性，以保證塔內(nèi)氣液負(fù)荷發(fā)生波動(dòng)時(shí)維持穩(wěn)定操作。由于其結(jié)構(gòu)緊湊，故具有很大的比表面積。（d）鞍型填料：鞍型填料是一種敞開式的、沒有內(nèi)表面的填料，包括弧鞍型和矩鞍型兩種。整砌填料主要是指各種組合填料，如實(shí)體波紋板、波紋網(wǎng)、大尺寸的十字環(huán)等。對于吸收過程,能夠完成其分離任務(wù)的塔設(shè)備有多種,吸收用塔設(shè)備與精餾過程所需要的塔設(shè)備具有相同的原則要求,即用較小直徑的塔設(shè)備完成規(guī)定的處理量,塔板或填料層阻力要小,具有良好的傳質(zhì)性能,具有合適的操作彈性,結(jié)構(gòu)簡單,造價(jià)低,易于制造、安裝、操作和維修等.但作為吸收過程,一般具有操作液起比大的特點(diǎn),填料塔阻力小,效率高,有利于過程節(jié)能,所以對于吸收過程來說,或塔徑過大,使用填料塔不經(jīng)濟(jì)的情況下,以采用板式塔為宜. 填料的選擇尤為重要，所選填料既要滿足生產(chǎn)工藝的要求,又要使設(shè)備投資和操作費(fèi)用較低但各種填料的結(jié)構(gòu)差異較大，具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，因此在使用上應(yīng)根據(jù)具體情況選擇不同的塔填料。隨著人們對于增大生產(chǎn)能力、提高效率、穩(wěn)定操作和降低壓力降的追求,推動(dòng)著各種新型塔結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)和發(fā)展。它所耗用的鋼材重量在各類工藝設(shè)備中所占的比例也較多,%,%。例如：用水吸收氯化氫制取鹽酸；在硫酸生產(chǎn)中SO3吸收；用水或堿溶液吸收氮氧化物生產(chǎn)硝酸或硝酸鹽。(2)除去有害組分以凈化氣體。由于金屬絲網(wǎng)及金屬板波紋填料規(guī)整填料的使用,并配合新型塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)使填料塔的效率大為提高,因此應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。在填料吸收器中，氣體和液體的運(yùn)動(dòng)經(jīng)常是逆流的。噴淋液體沿填料表面流下，氣液兩相主要在填料的潤濕表面上接觸。該塔結(jié)構(gòu)比篩孔板塔復(fù)雜，制造較困難，安裝要求嚴(yán)格，容易發(fā)生偏流?！　?1)篩孔板塔　　篩孔直徑一般取5～10mm，篩孔總面積占篩板面積的10％～18％?！　≡撍圃?、安裝、維修較方便，可以用大小、質(zhì)量不同的小球改變操作范圍。填料必須具備較大的比表面，有較高的空隙率、良好的潤濕性、耐腐蝕、一定的機(jī)械強(qiáng)度、密度小、價(jià)格低廉等。　　工業(yè)吸收塔應(yīng)具備以下基本要求：　　1．塔內(nèi)氣體與液體應(yīng)有足夠的接觸面積和接觸時(shí)間。還可以通過吸收除去混合氣體中的有害組分使其凈化,例如用水或堿液除去合成氨原料氣中的二氧化碳,用丙酮除去石油裂解氣中的乙炔,以及除去工業(yè)廢氣中的二氧化硫、硫化氫等有害物質(zhì)。關(guān)鍵詞： 水 填料塔 吸收 二氧化硫 低濃度第1章 緒論 在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常要處理各種原料、中間產(chǎn)物、粗產(chǎn)品。工藝操作條件：（1）操作平均壓力 常壓（2）操作溫度 t=20℃ （3）每年生產(chǎn)時(shí)間：7200h。（4）選用填料類型及規(guī)格自選。大部分都是均相物系，但往往不能滿足生產(chǎn)要求，需要把他們分離成為較純凈的物質(zhì)，為了實(shí)現(xiàn)這種分離,常利用均相物系中不同組分的某種性質(zhì)差異,使其中的一種組分(或幾種組分),在分離設(shè)備所提供的兩相物系界面上,通過充分的接觸,從一相轉(zhuǎn)移到另一相,其它組分仍保留在原物系中,從而實(shí)現(xiàn)了分離。實(shí)際生產(chǎn)中，吸收過程所用的吸收劑常需回收利用，故一般來說，完整的吸收過程應(yīng)包括吸收和解吸兩部分，因而在設(shè)計(jì)上應(yīng)將兩部分綜合考慮，才能得到較為理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。　　2．氣液兩相應(yīng)具有強(qiáng)烈擾動(dòng)，減少傳質(zhì)阻力，提高吸收效率。常用的填料有拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、弧鞍形和矩鞍形填料，20世紀(jì)80年代后開發(fā)的新型填料如QH—1型扁環(huán)填料、八四內(nèi)弧環(huán)、刺猬形填料、金屬板狀填料、規(guī)整板波紋填料、格柵填料等，為先進(jìn)的填料塔設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。該塔處理風(fēng)量較大，空塔氣速1．5～6．0m／s，噴淋密度20～110m3／(m2為使篩板上液層厚度保持均勻，篩板上設(shè)有溢流堰，液層厚度一般為40mn左右，篩板空塔風(fēng)速約為1．0～3．5m／s，篩板小孔氣速6～13m／s，每層篩板阻力300～600Pa。　　(3)文氏管吸收器　　文氏管吸收器通常由文氏管、噴霧器和旋風(fēng)分離器組成，操作時(shí)將液體霧化噴射到文氏喉管的氣流中，氣流速度為60～100m／s，處理100m3／min的廢氣需液體霧化噴人量為40L／min。設(shè)備單位體積內(nèi)的填料表面積可以相當(dāng)大，因此，能在較小的體積內(nèi)得到很大的傳質(zhì)表面。而很少采用并流操作。更多的新型材料將有助于開發(fā)各種塔的進(jìn)一步發(fā)展。例如用水和堿液脫除合成二氧化硫原料氣中的二氧化碳，用丙酮脫除裂解氣中的乙炔等。這類吸收，吸收后就不再進(jìn)行解吸了。因此,塔設(shè)備的設(shè)計(jì)和研究,對化工、煉油等工業(yè)的發(fā)展起著重大作用。第2章 設(shè)計(jì)方案吸收過程的設(shè)計(jì)方案主要包括吸收劑的選擇、吸收流程的選擇、解吸方法選擇、設(shè)備類型選擇、操作參數(shù)的選擇等內(nèi)容.對于吸收操作,選擇適宜的吸收劑,選擇吸收劑,要著重考慮如下問題.(一)對溶質(zhì)的溶解度大所選的吸收劑多溶質(zhì)的溶解度大,則單位量的吸收劑能夠溶解較多的溶質(zhì),在一定的處理量和分離要求下,吸收劑的用量小,可以有效地減少吸收劑循環(huán)量,在同樣的吸收劑用量下,液相的傳質(zhì)推動(dòng)力大,則可以提高吸收效率,減小塔設(shè)備的尺寸.(二)對溶質(zhì)有較高的選擇性對溶質(zhì)有較高的選擇性,即要求選用的吸收劑應(yīng)對溶質(zhì)有較大的溶解度,而對其他組分則溶解度要小或基本不溶,這樣,不但可以減小惰性氣體組分的損失,而且可以提高解吸后溶質(zhì)氣體的純度.(三)不易揮發(fā)吸收劑在操作條件下應(yīng)具有較低的蒸氣壓,以避免吸收過程中吸收劑的損失,提高吸收過程的經(jīng)濟(jì)性.(四)再生性能好由于在吸收劑再生過程中,一般要對其進(jìn)行升溫或氣提等處理,能量消耗較大,因而,吸收劑再生性能的好壞,對吸收過程能耗的影響極大,選用具有良好再生性能的吸收劑,往往能有效地降低過程的能量消耗.以上四個(gè)方面是選擇吸收劑時(shí)應(yīng)考慮的主要問題,其次,還應(yīng)注意所選擇的吸收劑應(yīng)具有良好的物理、,不易發(fā)泡,以防止在使用中發(fā)生變質(zhì),同時(shí)要求吸收劑盡可能無毒、無易燃易爆性,對相關(guān)設(shè)備無腐蝕性(或較小的腐蝕性).吸收劑的經(jīng)濟(jì)性主要指應(yīng)盡可能選用廉價(jià)易得的溶劑.表2—1 物理吸收劑和化學(xué)吸收劑的特性物理吸收劑化學(xué)吸收劑（1）吸收容量（溶解度）正比于溶質(zhì)分壓（2）吸收熱效應(yīng)很?。ń诘葴兀?）常用降壓閃蒸解吸（4）適于溶質(zhì)含量高，而凈化度要求不太高的場合（5）對設(shè)備腐蝕性小，不易變質(zhì)（1）吸收容量對溶質(zhì)分壓不太敏感（2）吸收熱效應(yīng)顯著（3）用低壓蒸汽氣提解吸（4）適于溶質(zhì)含量不高，而凈化度要求很高的場合（5）對設(shè)備腐蝕性大，易變質(zhì)工業(yè)上使用的吸收流程多種多樣，可以從不同角度進(jìn)行分類，從所選用的吸收劑的種類看，有僅用一種吸收劑的一步吸收流程和使用兩種吸收劑的兩步吸收流程，從所用的塔設(shè)備數(shù)量看，可分為單塔吸收流程和多塔吸收流程，從塔內(nèi)氣液兩相的流向可分為逆流吸收流程、并流吸收流程等基本流程，此外，還有用劑循環(huán)流程。在選擇塔填料時(shí)，應(yīng)該主要考慮如下幾個(gè)問題：(1) 填料的性能（一） 比表面積：單位體積填料所具有的表面積稱為填料的