水吸收二氧化硫填料塔(編輯修改稿)
2025-07-25 15:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的機械強度，而且使填料表面由線接觸為主變成以點接觸為主，這樣不但增加了填料間的空隙，同時成為液體沿填料表面流動的匯集分散點，可以促進液膜的表面更新，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。其主要性能參數(shù)為：比表面積=250m 形狀修正系數(shù) = 填料因子 =173m吸收劑再生方法的選擇依據(jù)所用的吸收劑不同可以采用不同的再生方案，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。A. 減壓再生（閃蒸）吸收劑的減壓再生是最簡單的吸收劑再生方法之一。在吸收塔內(nèi)，吸收了大量溶質(zhì)后的吸收劑進入再生塔并減壓，使得融入吸收劑中的溶質(zhì)得以再生。該方法最適用于加壓吸收，而且吸收后的后續(xù)工藝處于常壓或較低壓力的條件，如吸收操作處于常壓條件下進行，若采用減壓再生，那么解吸操作需要在真空條件下進行，則過程可能不夠經(jīng)濟B. 加熱再生加熱再生也是吸收劑再生最常用的方法。吸收了大量溶質(zhì)后的吸收劑進入再生塔內(nèi)并加熱使其升溫，溶入吸收劑中的溶質(zhì)得以解吸。由于再生溫度必須高于吸收溫度，因而，該方法最適用于常溫吸收或在接近于常溫的吸收操作，否則，若吸收溫度較高，則再生溫度必然更高，從而，需要消耗更高品位的能量。一般采用水蒸氣作為加熱介質(zhì)，加熱方法可依據(jù)具體情況采用直接蒸汽加熱或采用間接蒸汽加熱。操作參數(shù)的選擇對于物理吸收而言,降低操作溫度,所以一般情況下,.對于化學(xué)吸收,操作溫度應(yīng)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)而定,既要考慮溫度對化學(xué)反應(yīng)速度常數(shù)的影響,也要考慮對化學(xué)平衡的影響,使吸收反應(yīng)具有適宜的反應(yīng)速度.對于再生操作,較高的操作溫度可以降低溶質(zhì)的溶解度,因而有利于吸收劑的再生.而對本設(shè)計而言，由吸收過程的氣液關(guān)系可知，溫度降低可增加溶質(zhì)組分的溶解度，即低溫有利于吸收，但操作溫度的低限應(yīng)有吸收系統(tǒng)的具體情況決定。依據(jù)本次設(shè)計要求，操作溫度定為20℃。操作壓力的選擇根據(jù)具體情況的不同分為三種：對于物理吸收,加壓操作一方面有利于提高吸收過程的傳質(zhì)推動力而提高過程的傳質(zhì)速率,另一方面,也可以減小氣體的體積流率,專門為吸收操作而為氣體加壓,從過程的經(jīng)濟性角度看是不合理的,因而若在前一道工序的壓力參數(shù)下可以進行吸收操作的情況下,一般是以前道工序的壓力作為吸收單元的操作壓力.對于化學(xué)吸收,若過程由質(zhì)量傳遞過程控制,則提高操作壓力有利,若為化學(xué)反應(yīng)過程控制,則操作壓力對過程的影響不大,可以完全根據(jù)前后工序的壓力參數(shù)確定吸收操作壓力,但加大吸收壓力依然可以減小氣相的體積流率,對減小塔徑仍然是有利的.對于減壓再生(閃蒸)操作,其操作壓力應(yīng)以吸收劑的再生要求而定,逐次或一次從吸收壓力減至再生操作壓力,逐次閃蒸的再生效果一般要優(yōu)于一次閃蒸效果.本設(shè)計中由吸收過程的氣液平衡可知，壓力升高可增加溶質(zhì)組分的溶解度，即加壓有利于吸收。但隨著操作壓力的升高，對設(shè)備的加工制造要求提高，且能耗增加，綜合考慮。三、填料塔工藝設(shè)計計算基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)對于低濃度的吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可以近似取純水的物性數(shù)據(jù)查得20℃時水的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：密度ρL=(kg/m3)粘度μL=()=() 表面張力δL=(dyn/cm)=(kg/h2)SO2在水中的擴散系數(shù)=105(m2/s)=106(m2/h)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為Mm =+29=混合氣體的平均密度為混合氣體的粘度可近似取為空氣的粘度，查手冊的20 C176。空氣的粘度為 (mh) 20℃時SO2在空氣中的擴散系數(shù)=104(m2/s)=(m2/h)常壓下20℃在水中的亨利系數(shù)為相平衡常數(shù)為 溶解度系數(shù)為物料衡算因為公式G（Y1Y2）=L(X1X2)無論是低濃度吸收還是高濃度吸收均適用，故物料衡算利用此式。進塔氣相摩爾比為出塔氣相摩爾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?nèi)軇┪者^程，進塔液相組成為, 取操作液氣比46L==(Kmol/h) + X2=()/ +0=填料塔的工藝尺寸計算考慮到填料塔內(nèi)部的壓力降，混合氣體的密度 液相質(zhì)量流量可近似按純水的流量計算，即=LM==氣相質(zhì)量流量為=1400=Eckert通用關(guān)聯(lián)圖的橫坐標(biāo)為：，查的縱坐標(biāo)：對于DN38塑料階梯環(huán)的填料因子：，又因為液相為清水，故液體密度校正系數(shù)，()，故泛點氣速為： 本次設(shè)計選用塑料階梯環(huán)類型填料。對于散裝填料，泛點率的經(jīng)驗值為，泛點率的選擇，對于加壓操作，選擇較高的泛點率，減壓操作選擇較低的泛點率，此處取圓整后取D=(m)=700(mm)泛點率校核在（50%80%）之間，所以符合要求.氣體動能因子 塔的截面積 D178。=178。=178。填料規(guī)格校核階梯環(huán)的徑比要求：8有即符合要求， 取最小潤濕速率為：查《化工原理（）》得 故滿足最小噴淋密度的要求.經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用D=700mm合理填料層高度計算解吸因數(shù)為氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計算查表(常見材質(zhì)的臨界表面張力值) ，液體質(zhì)量通量為aw=at==(m 178。/m 179。)氣體質(zhì)量通量為氣膜吸收系數(shù)由下式計算液膜吸收系數(shù)由下式計算 由，查附得， 則因為，故需要校正。由，得 則有由根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，填料層設(shè)計高度一般為 ~因此取,.由于m故填料層分為兩段，一段高度為4m。填料塔附屬高度的計算塔上部空間高度，通過相關(guān)資料可知，，則塔釜液所占空間高度為： 考慮到氣相接管所占空間高度，；法蘭、填料壓緊裝置；+3+=5米。因此塔的實際高度取H=+5=(m)液體分布器的簡要設(shè)計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(yīng)用以管式、槽式、及槽盤式為主。性能優(yōu)良的液體分布器設(shè)計時必須滿足以下幾點：A液體分布均勻 評價液體分布均勻的
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