水吸收二氧化硫填料塔的設計課程設計(編輯修改稿)
2025-07-24 09:48 本頁面
【文章內容簡介】 設進塔混合氣體溫度為25℃，混合氣體的平均摩爾質量為 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，查手冊得25℃空氣的粘度為 μV= 105Pa?s=(m?h)查手冊得SO2在空氣中的擴散系數(shù)為 DV=105m2/s= m2/h由手冊查得，常壓下25℃時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=進塔氣相摩爾比為出塔氣相摩爾比比為進塔惰性氣相流量為該吸收過程屬于低濃度吸收，平衡曲線可近似為直線，最小液氣比可按下式計算，即對于純溶劑吸收過程，進塔液相組成為取操作液氣比為采用貝恩（Bain）霍根（Hongen）關聯(lián)式氣相質量流量為液相質量流量可以近似按純水的流量計算，即 取 圓整塔徑后取 (在允許范圍50%——80%內):有即符合要求.對于直徑不超過75mm的散裝填料，可取最小潤濕速率（Lw）min=(mh) 對于直徑大于75mm的散裝填料，可取最小潤濕速率（Lw）min=(mh)所以，取最小潤濕速率為：查參考書附錄五得故滿足最小噴淋密度的要求.經以上校核可知，填料塔直徑選用D=1200mm合理。氣相總傳質單元高度采用修正的恩田關聯(lián)式計算：查參考書表513得液體質量通量為氣膜吸收系數(shù)有下式計算：氣體質量通量為： 液膜吸收系數(shù)由下式計算：由 ，查參考書表514得則由 得由 脫吸因數(shù)為氣相總傳質單元數(shù)為：由 得 設計取填料層高度為查參考書表516得， 對于階梯環(huán)填料， h/D=8～15, 取，則 計算得填料塔高度為6000mm，故不需分段 。,塔底液相停留時間按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,.經參考書查得；直徑D=1200mm的橢圓封頭總深度H為325mm。 液體分布器計算 液體分布裝置的種類多樣，有噴頭式、盤式、管式、槽式及槽盤式等。工業(yè)應用以管式、槽式及槽盤式為主。1. 液體分布器設計的基本要求。性能優(yōu)良的液體分布器設計時必須滿足以下幾點：（1）液體分布均勻 評價液體分布的標準是：足夠的分布點密度；分布點的幾何均勻性；降液點間流動的均勻性。① 分布點密度 液體分布器分布點密度的選取與填料類型及規(guī)格、塔徑大小、操作條件等密切相關，各種文獻推薦的值也相差較大。大致規(guī)律是：塔徑越大，分布點密度越小。液體噴淋密度越小，分布點密度越大，對于散裝填料，填料尺寸越大，分布點密度越小。表31列出了散裝填料塔的分布點密度推薦值表2 Eckert的散裝填料塔分布點密度推薦值塔徑，mm分布點密度，塔截面D=400330D=750170D≥120042②分布點的幾何均勻性 分布點在塔截面上的幾何均勻分布是較之分布點密度更為重要的問題。設計中，一般需要通過反復計算和繪圖排列，進行比較，選擇最佳方案。分布點的排列可采用正方形、正三角形等不同方式。③降液點間流動的均勻性 為保證各分布點的流動均勻需要分布器總體的設計合理。精細的制作和正確的安裝，高性能的液體分布器，要求各分部點與平均流動的偏差小于6%（2）操作彈性大 液體分布器的操作彈性，是指液體的最大負荷與最小負荷之比。設計中，一般要求液體分布器的操作彈性為2～4，對于液體負荷變化很大的工藝過程，有時要求操作彈性達到10以上，此時，分布器必須特殊設計。（3）自由截面積大 液體分布器的自由截面積是指氣體通道占塔截面積最小應在35%以上。（4）其他 液體分布器應結構緊湊、占用空間小、制造容易、調整和維修方便。按Eckert建議值，D≥1200mm時，噴淋點密度為42點／m2，因該塔液相負荷較大，設計取噴淋點密度為100點／m2。填料塔操作時，在任一橫截面上保證氣液的均勻分布十分重要。液體分布裝置的作用是使液體的初始分布盡可能地均勻，設計液體分布裝置的原則應該是能均勻分散液體，通道不易堵塞、結構簡單、制造檢修方便等。為了使液體初始分布均勻，原則上應增加單位面積上的噴淋點數(shù)，但是，由于結構的限制，不可能將噴淋點設計的很多，同時如果噴淋點數(shù)過多，必然使每股的液流的流量過小，也難以保證均勻分配。此外，不同填料對液體均勻分布的要求也有差異。如高效填料因流動不均勻對效率的影響十分敏感，孤影有較為嚴格的均勻分布要求。常用的填料噴淋點數(shù)可參照下列指標：時，每30cm 2塔截面設計一個噴淋器時，每60cm 2塔截面設計一個噴淋器時，每240cm 2 塔截面設計一個噴淋器任何程度的壁流都會降低效率，因此在靠塔壁的10%塔徑區(qū)徑內，所分布的流量不應超過總流量的10%。液體噴淋裝置的安裝位置，通常需高于填料層表面150~300mm，以提供足夠的自由空間，讓上身氣流不受約束地穿過噴淋器。液體噴淋裝置的類型很多，國內常用的有下列幾種（一） 管式噴淋器幾種結構簡單的管式噴淋器有彎管式、缺口式、液體直接向下流出，為避免水沖擊瓷環(huán)現(xiàn)象，在流出口下面加有一塊圓形擋板，這兩種噴射器一般只用于塔徑300mm以下的情況。多孔直管式（適用于600mm以下的塔），多孔盤管式（），在管底部鉆2~4排直徑3~6m
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