【正文】 傳質(zhì)速率快，分離效率高，吸收劑利用率高。 吸收工藝的選擇 吸收裝置流程的選擇 填料塔 吸收裝置的流程主要有 逆流操作 、 并流操作 、 吸收劑部分再循環(huán)操作 、 多塔串聯(lián)操作 、 串聯(lián) — 并聯(lián)混合操作 、 吸收蒸出操作 等，本設(shè)計采用逆流操 7 作過程，吸收利用率高。近年來由于填料結(jié)構(gòu)的改進，新型高效、高負荷填料的開發(fā)，既提高了塔的通過能力和分離能力，又保持了壓力降小及性能穩(wěn)定的優(yōu)點，因此填料塔已經(jīng)被推廣到所有大型氣液操作系統(tǒng)中，在 SO2污染控制中得到廣泛應(yīng)用。 填料塔的氣液接觸時間、液氣比均可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，而且結(jié)構(gòu)簡單、壓力降小。但是，填料塔的造價通常高于板式塔，對于含有懸浮物的料液、易聚合的物系則不能適用，而且對于有側(cè)線出料的場合等也不大適宜。通過填料材質(zhì)的選擇，可處理腐蝕性的物料。填料層內(nèi)氣、液兩相呈逆流流動，相際間的傳質(zhì)通常是在填料表面的液體與氣相間的界面上進行，兩相的組成沿塔高連續(xù)變化。液體在填料層中有傾向于塔壁的流動，故填料層較高時，常將其分段，兩段之間設(shè)置液體再分布器，以利液體的重新均布。液體由入口管進入經(jīng)過分布器噴淋至填料上，在填料的空隙中流過，并潤濕填料表面形成流動的液膜。 6 填料塔為連續(xù)接觸式的氣、液傳質(zhì)設(shè)備。 對于一個具體的分離過程，設(shè)計中選擇何種塔型，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)能力、分離效率、塔壓降、操作彈性等要求，并結(jié)合制造、維修、造價等因素綜合考慮。近年來，隨著塔設(shè)備設(shè)計水平的提高及新型塔構(gòu)建的出現(xiàn)，上述傳統(tǒng)已逐漸打破。 設(shè)備的選擇 工業(yè)上， 塔設(shè)備主要用于蒸餾和吸收傳質(zhì)單元操作過程。 （ 3） 特種接觸塔型 在這種塔型中，氣體為連續(xù)相，液體以液滴形式分散于氣體中形成氣液接觸界面。操作時，吸收劑從塔頂進入，依靠重力作用由頂部逐板流向塔底排出，并且在各層塔板的板面上形成流動的液層； 氣體由塔底進入，在壓力差的推動下，由塔底向上經(jīng)過均勻在塔板上的開孔，以氣泡形式分散在液層中，形成氣液接觸界面很大的泡沫層。常勇于處理含顆粒物的氣體或者液體以及可能發(fā)生結(jié)晶的過程。 5 ? 波紋填料塔：效率較高，操作彈性大，便于處理腐蝕性物料。吸收劑自塔頂經(jīng)噴淋裝置均勻噴灑，沿填料表面下流。塔體為直立圓筒，筒內(nèi)支承板上堆放一定高度的填料。 塔設(shè)備 類型介紹 在大氣污染凈化中，因為氣體量大而濃度低，所以常選用以氣相為連續(xù)相、湍流程度高、相界面大的吸收設(shè)備，最常用的是填料塔 、 板式塔 、 噴淋塔和文丘里吸收器。與物理吸收相比，化學吸收使吸收推動力增大。工業(yè)生產(chǎn)中，化學吸收要比物理吸收用得多。物理吸收時，溶質(zhì)在溶液上方的分壓力較大，而且吸收過程最后只能進行到溶質(zhì)在氣相的分壓力略高于溶質(zhì)在溶液上方的平衡分壓為止。若溶質(zhì)與吸收劑之間沒有化學反 應(yīng)，而只靠溶質(zhì)在吸收劑中的物理溶解度，則被吸收時稱為物理吸收。吸收凈化法具有效率高、設(shè)備簡單等特點，廣泛應(yīng)用于氣態(tài)污染物的控制之中，它不僅是減少或者消除氣態(tài)污染物向大氣排放的重要途徑，而且還能將污染物轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品。本次設(shè)計包 括設(shè)計方案的選取、工藝說明、主要設(shè)備的工藝設(shè)計計算、設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝尺寸的設(shè)計計算、主要設(shè)備的裝置圖、結(jié)構(gòu)圖等內(nèi)容。目前國內(nèi)對填料吸收塔設(shè)計大部分是經(jīng)驗設(shè)計方法，該方法是在給定生產(chǎn)任務(wù)的條件下，由經(jīng)驗確定出一個液氣比的值，然后手算出吸收塔的有關(guān)設(shè)計參數(shù)。 本次化工原理課程設(shè)計的目的是根據(jù)設(shè)計要求采用填料吸收塔的方法處理含有 二氧化硫 的混合物，使其達到排放標準 。一個完整的吸收過程應(yīng)包括吸收和解吸兩部分。 1 目 錄 摘 要 .............................................................................................................................. 3 第一章 設(shè)計方案概述 ................................................................................................. 4 氣體吸收概述 ................................................................................................. 4 塔設(shè)備類型介紹 ............................................................................................. 4 設(shè)備的選擇 ..................................................................................................... 5 吸收工藝的選擇 ............................................................................................. 6 吸收裝置流程的選擇 .......................................................................... 6 吸收劑的選擇 ....................................................................................... 7 吸收工藝的確定 ................................................................................... 8 填料的類型與 選擇 ......................................................................................... 8 填料的特性 .......................................................................................... 8 填料類型 ............................................................................................... 9 填料的選擇 ......................................................................................... 10 填料的確定 ......................................................................................... 11 第二章 填料塔工藝尺寸的計算 ............................................................................. 12 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù) ............................................................................................... 12 液相物性數(shù)據(jù) .................................................................................... 12 氣相物性數(shù)據(jù) .................................................................................... 12 氣液相平衡數(shù)據(jù) ................................................................................ 12 物料衡算 ....................................................................................................... 13 填料塔的工藝尺寸計算 ............................................................................... 14 塔徑計算 ............................................................................................ 14 填 料層高度計算 ................................................................................ 15 填料層壓降計算 ........................................................................................... 17 第三章 填料塔結(jié)構(gòu)及附件設(shè)計 ............................................................................. 18 填料塔附件的設(shè)計 ....................................................................................... 18 填料緊固裝置 .................................................................................... 18 填料緊固裝置選擇 ............................................................................ 18 填料支承裝置設(shè)計 ....................................................................................... 19 填料支承裝置類型 ............................................................................ 19 填料支承裝置選擇 ............................................................................ 20 液體分布裝置設(shè)計 ....................................................................................... 21 設(shè)計原則 ............................................................................................ 21 液體分布裝置類型 ...................................................