【正文】 學(xué)院化工單元操作課程設(shè)計16 填料高度的計算 傳質(zhì)單元數(shù) NOG ????mXY22解吸因數(shù)為: ??LVS氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為： ???????SYsNOG*21)(ln ?? ?????????? 傳質(zhì)單元高度的計算氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計算 ???????? ????????????????????? tLLttLctw aUgaUa ???? 表二： 常見材質(zhì)的臨界表面張力材質(zhì) 碳 瓷 玻璃 聚丙烯 聚氯乙烯 鋼 石蠟表面張力, mN /m 56 61 73 33 40 75 20 得 ??hmkgcdync 2476803??液體質(zhì)量通量為：UL ???221..氣膜吸收系數(shù)由下式計算：徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作課程設(shè)計17???????? ????????????????????????????? ? 氣體質(zhì)量通量為： ?????????????.??氣體質(zhì)量通量為： ??hmkgV ??? ????????????????????? . .OGKhkPamol2022.液膜吸收系數(shù)由下式計算: 31213295. ??????????????LLWL gDaUK??? 31821632 ... ??????????????????????= 查表三:常見填料塔的形狀系數(shù)填料類型 球形 棒形 拉西環(huán) 弧鞍 開孔環(huán)Ψ 值 1 本設(shè)計填料類型為開孔環(huán) 所以 ，則45.??1.?WGaK= . ??????WLaK徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作課程設(shè)計18. ???hl又因 %??Fu需要按下式進(jìn)行校正，即 aKuaKGFG??????????????39。 VR Y2 LS X2 進(jìn)塔混合氣中各組分的量近似取塔平均操作壓強(qiáng)為 所以：混合氣量= ???????? 混合氣 SO2 中量 = ? = hkg236..?設(shè)混合氣體中惰性氣體為空氣，則混合氣體中空氣量= ?? = g872?徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作課程設(shè)計11 ?? ????y 混合氣進(jìn)出塔摩爾比組成進(jìn)塔氣相摩爾比為 ???yY出塔氣相摩爾體積 ????..12A? 出塔混合氣量出塔混合氣量 ?.??? g73485該吸收過程為低濃度吸收，平衡關(guān)系為直線，最小液氣比可按下式計算 21minXYVL????????對于純?nèi)軇┪者^程，進(jìn)塔液相組成為 02??????????VL取操作液氣比為 ????????????徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作課程設(shè)計12??VL 塔底吸收液組成 X1????2121LYV??. ??X 操作線方程依據(jù)操作線方程 ???????????XVLYX 填料塔的工藝尺寸的計算 塔徑的計算采用 Eckert 通用關(guān)聯(lián)圖計算泛點氣速氣相質(zhì)量流量為: ???液相質(zhì)量流量可近似按純水的流量計算，即 kL .?其中： ?2641V??kgWV35L6.?徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作課程設(shè)計13sPaL??08937.?1 采用 Ecekert 通用關(guān)聯(lián)圖法計算泛點氣速 uF通用填料塔泛點和壓降的通用關(guān)聯(lián)圖如下：圖三 填料塔泛點和壓降的通用關(guān)聯(lián)圖（引自（化工原理） ） u0 ——空塔氣速， ；sm濕填料因子，簡稱填料因子， 1/m?水的密度和液體的密度之比；?g重力加速度， 2sm徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作課程設(shè)計1 分別為氣體和液體的密度，V?L 3mkg、 分別為氣體和液體的質(zhì)量流量，ws此圖適用于換堆的顆粒型填料，如拉西環(huán)、弧鞍型填料、矩鞍形填料、鮑爾環(huán)等，其上還繪制了整切拉西環(huán)和弦柵填料的泛點曲線。 第三章 吸收工藝流程的確定 任務(wù)及操作條件1. 操作方式：連續(xù)操作；2. 生產(chǎn)能力：處理爐氣量：2500+學(xué)號 ；3/mh3. 操作溫度：25℃；4. 操作壓力：常壓 ；5. 進(jìn)塔混合氣含量；二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為（+學(xué)號）％；其余為空氣；6. 進(jìn)塔吸收劑：清水；7. 二氧化硫回收率：95％；徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作課程設(shè)計83. 2 工藝流程的確定采用常規(guī)逆流操作流程，流程圖如圖二所示： 圖二 徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作課程設(shè)計9第四章 吸收塔的工藝計算 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù) 液相物性數(shù)據(jù)對低濃度吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。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(jìn)液膜的表面更新，有利于傳質(zhì)效率的提高。與鮑爾環(huán)相比，階梯環(huán)高度減少了一半，并在一端增 加了一個錐形翻邊。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。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點的不同，又可分為環(huán)形填 料，鞍形填料，環(huán)鞍形填料及球形填料等。 填料的類型與選擇填料是填料塔中氣液接觸的基本構(gòu)件， 其性能的優(yōu)劣是決定填料塔操作性能的主 要元素，因此，填料的選擇是填料塔設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。(6)價廉、易得、化學(xué)穩(wěn)定性好，便于再生，不易燃燒等。 吸收劑的選擇吸收劑性能的優(yōu)劣是決定吸收操作效果的關(guān)鍵之一，選擇應(yīng)考慮以下幾方面：(1)溶解度要大，以提高吸收速率并減少吸收劑的用量；(2)選擇性要好，對溶質(zhì)組分有良好的溶解能力，對其他組分不吸收或甚微。 流程布置 吸收裝置的流程布置是指氣體和液體進(jìn)出吸收塔的流向安排。若選用填料塔， 塔內(nèi)填料的型式、尺寸和材質(zhì)如何選定。第二章 設(shè)計方案的確定 流程方案指完成設(shè)計任務(wù)書所達(dá)的任務(wù)采用怎樣的工藝路線，包括需要哪些裝置設(shè) 備，物料在個設(shè)備間的走向，哪些地方需要有觀測儀表、調(diào)節(jié)裝置，有哪些取樣 點以及是否需要有備用支線等。選擇適當(dāng)?shù)墓に嚭?溶劑進(jìn)行吸收，使廢氣治理中應(yīng)用較廣的方法。如制酸工業(yè)中含 HCL、 NOX(氮氧化物)或 SO3 的氣體制取鹽酸、硝酸或硫酸；甲醇（乙醇）蒸氣經(jīng)氧化后，用水吸收以制成甲醛（乙醛）半成品等。 （2） 有用組分的回收 如從焦?fàn)t煤氣中用水回收氨，再用洗油回收粗苯蒸氣（包括苯、甲苯、二甲苯等） ，以及從某些干燥廢氣中回收有機(jī)溶劑蒸氣等。20 世紀(jì)初填料塔進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。板式塔中裝有篩孔塔板，氣液亮相在塔板上鼓泡進(jìn)行接觸。最常用的有填料塔與板式 塔。 吸收技術(shù)是從氣液兩相的平衡關(guān)系與傳質(zhì)速率關(guān)系著手，利用氣體混合物中各組分在特定的液體吸收劑中的溶解度不同的基本原理，最終實現(xiàn)各組分分離的目的。根據(jù)兩相的平衡關(guān)系可以判斷傳 質(zhì)過程的方向與極限。如果混合氣體中該氣體的分壓大 于溶液中該組分的平衡蒸氣壓，這個組分便可自氣相轉(zhuǎn)移到液相，即被吸收。氣體吸收是物質(zhì)自氣相到液相的轉(zhuǎn)移，這是一種傳質(zhì)過程。廣泛應(yīng)用于氣體吸收、蒸餾、萃取等操作。氣體則由塔的下部通過填料孔隙逆流而上，與液體密切接觸而相互作用。塔內(nèi)填充適當(dāng)高度的填料，以增加兩種流體間的接觸表面。此外，由于水和二氧化硫反應(yīng)生成硫酸，有很大的利用。在化工生產(chǎn)過程中，原料氣的凈化，氣體產(chǎn)品的精制，治理有害氣體，保護(hù)環(huán)境等方面都要用到氣體吸收過程。吸收操作僅為其中之一，它利用混合 物中各組分在液體中溶解度或化學(xué)反應(yīng)活性的差異，在氣液兩相接觸時發(fā)生傳質(zhì)， 實現(xiàn)氣液 混合物的分離。氣體混合物的分離，總是根據(jù)混合物中各組分間某種物理和化學(xué)性質(zhì)的差異而進(jìn)行的。徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作課程設(shè)計1Xuzhou College of Industrial Technology 填料吸收塔課程設(shè)計說明書專 業(yè) 化 學(xué) 制 藥 班 級 制藥 111 姓 名 石亮亮 班 級 學(xué) 號 1132104123 指 導(dǎo) 老 師 劉 郁 日 期 20220410 成 績 化工單元操作課程設(shè)計任務(wù)書徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工單元操作課程設(shè)計2班級：制藥 111 姓名：石亮亮 學(xué)號：:1132104123 常壓下，在填料吸收塔中用清水吸收爐氣中的二氧化硫一、設(shè)計條件1. 操作方式：連續(xù)操作；2. 生產(chǎn)能力：處理爐氣量：2500+學(xué)號 ；3/mh3. 操作溫度：25