【正文】 衡關(guān)系為直線，最小液氣比可按下式計算： (31) 對于純?nèi)軇┪者^程，進(jìn)塔液相組成為：取操作液氣比為： kmol/h 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： kg/h 液相質(zhì)量流量可近似按純水的流量計算，即： kg/h Eckert通用關(guān)聯(lián)圖的橫坐標(biāo)為： 填料塔泛點和壓降的通用關(guān)聯(lián)圖：查表31得： m1 m/s 取 m/s 由 m 圓整塔徑,取 m表31 散裝填料泛點填料因子平均值填料類型填料因子，1/mDN16DN25DN38DN50DN76金屬鮑爾環(huán)410—117160—金屬環(huán)矩鞍—170150135120金屬階梯環(huán)——160140—塑料鮑爾環(huán)55028018414092塑料階梯環(huán)—260170127—瓷矩鞍1100550200226—瓷拉西環(huán)1300832600410— 泛點率校核 m/s (在允許范圍內(nèi)) 填料規(guī)格核算 符合要求 液體噴淋密度校核對于直徑小于75mm的散裝填料，可取最小潤濕速率為：（Lw）min=(mh)表面張力為： kg/h2SO2在水中的擴散系數(shù)為： m2/h 氣相物性數(shù)據(jù)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為： kg/koml混合氣體的平均密度為： kg/m3混合氣體的黏度可近似取為空氣的黏度，查手冊得20℃空氣的黏度為： kg/(m由參考書查得，20℃時水的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：密度為： kg/m3黏度為：Pa以上四個方面是選擇吸收劑時應(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)濟性主要指應(yīng)盡可能選用廉價易得的溶劑[13]。(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)濟性。另一方面，在同樣的吸收劑用量下，液相的傳質(zhì)推動力大，則可以提高吸收速率，減小塔設(shè)備的尺寸。 吸收因子的選擇吸收因子是一個關(guān)聯(lián)了氣體處理量，吸收劑用量以及氣液相平衡常數(shù)的綜合的過程參數(shù)[12]： (21)式中 氣體處理量,kmol/hL吸收劑用量,kmol/h m氣體相平衡常數(shù)。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。但低于環(huán)境溫度的操作溫度因其要消耗大量的制冷動力而一般是不可取的，所以一般情況下，取常溫吸收較為有利。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[11]。但工程上，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(jìn)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。 操作壓力的選擇對于物理吸收，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，也可以減少氣體的氣體的體積流率，減少吸收塔徑。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[9]。由于高徑比減少，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了氣體通過填料層的阻力。階梯環(huán)是對鮑爾環(huán)的改進(jìn)。表22 填料尺寸與塔徑的對應(yīng)關(guān)系塔徑/mm填料尺寸/mm D≤300300≤D≤900D≥90020～2525～38 50～80 因此對于水吸收二氧化硫的過程、操作、溫度及操作壓力較低，工業(yè)上通常選用散裝填料。所以，一般大塔經(jīng)常使用50mm的填料。一般來說，填料尺寸大，成本低，處理量大，但是效率低，使用大于50mm的填料，其成本的降低往往難以抵償其效率降低一般來說，同一類填料塔中，比表面積大的填料雖然具有較高的分離效率，但是由于在同樣的處理量下，所需要的塔徑較大，塔體造價升高。對于腐蝕性介質(zhì)應(yīng)采用相應(yīng)的抗腐蝕性材料，如陶瓷、塑料、玻璃、石墨、不銹鋼等，對于溫度較高的情況，應(yīng)考慮材料的耐溫性能。各種填料的結(jié)構(gòu)差異較大，具有不同的有缺點，因此在使用上應(yīng)根據(jù)具體情況選擇不同的塔填料。 填料的選擇填料是填料塔中傳質(zhì)元件，它可以有各種不同的分類：如按性能分為通用填料和高效填料；按形狀分為顆粒型填料和規(guī)整填料。其它因素：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,造價低,易于制造、安裝、操作和維修等。低的液體負(fù)荷，不宜采用填料塔。與操作條件有關(guān)的因素：氣相傳質(zhì)阻力大，宜采用填料塔。具有熱敏性的物料須減壓操作，可采用裝填規(guī)整的散堆填料。與物性有關(guān)的因素：如易起泡的物系，處理量不大時，選填料塔為。 部分溶劑循環(huán)吸收流程：由于填料塔的分離效率受填料層上的液體噴淋量影響較大，當(dāng)液相噴淋量過小時，將降低填料塔的分離效率，因此當(dāng)塔的液相負(fù)荷過小而難以充分潤濕填料表面時，可以采用部分溶劑循環(huán)吸收流程，以提高液相噴淋量，改善踏的操作條件[5]。 逆流吸收與并流吸收：吸收塔或再生塔內(nèi)氣液相可以逆流操作也可以并流操作，由于逆流操作具有傳質(zhì)推動力大，分離效率高（具有多個理論級的分離能力）的顯著優(yōu)點而 廣泛應(yīng)用。若過程的分離要求較高，使用單塔操作時，所需要的塔體過高，或采用兩步吸收流程時，則需要采用多塔流程。若混合氣體中溶質(zhì)濃度較高且吸收要求也高，難以用一步吸收達(dá)到規(guī)定的吸收要求，但過程的操作費用較高，從經(jīng)濟性的角度分析不夠適宜時，可以考慮采用兩步吸收流程。第2章 設(shè)計方案的選擇 吸收流程的選擇工業(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)量來看，可分為單塔吸收流程和多塔吸收流程，從塔內(nèi)氣液兩項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，還有用于特定條件下的部分溶劑循環(huán)流程[4]。選擇適當(dāng)?shù)墓に嚭腿軇┻M(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溶劑蒸