水吸收二氧化硫填料塔的設計課程設計-在線瀏覽
2024-08-07 09:48本頁面
【正文】 要求也高，難以用一步吸收達到規(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。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。（三）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 廣泛應用。（四）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，當液相噴淋量過小時，將降低填料塔的分離效率，因此當塔的液相負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。（一） 與物性有關的因素：如易起泡的物系，處理量不大時，選填料塔為宜。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。（二） 與操作條件有關的因素：氣相傳質(zhì)阻力大，宜采用填料塔。低的液體負荷，不宜采用填料塔。（三） 其它因素對于吸收過程,能夠完成其分離任務的塔設備有多種,吸收用塔設備與精餾過程所需要的塔設備具有相同的原則要求,即用較小直徑的塔設備完成規(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)構簡單,造價低,易于制造、安裝、操作和維修等.但作為吸收過程,一般具有操作液起比大的特點,填料塔阻力小,效率高,有利于過程節(jié)能,所以對于吸收過程來說,或塔徑過大,使用填料塔不經(jīng)濟的情況下,以采用板式塔為宜. 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。各種填料的結(jié)構差異較大，具有不同的優(yōu)缺點，因此在使用上應根據(jù)具體情況選擇不同的塔填料。對于腐蝕性介質(zhì)應采用相應的抗腐蝕性材料，如陶瓷，塑料，玻璃，石墨，不銹鋼等，對于溫度較高的情況，應考慮材料的耐溫性能。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。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所造成的成本增加。但在大塔中使用小于20——25mm填料時，效率并沒有較明顯的提高，一般情況下，可以按表選擇填料尺寸。在所了散裝填料中，塑料階梯環(huán)填料的綜合性能較好，故此選用塑料階梯環(huán)填料。（一）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。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，那么解吸操作需在真空條件下進行，則過程可能不夠經(jīng)濟。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。一般采用水蒸汽作為加熱介質(zhì)，加熱方法可以依據(jù)具體情況采用直接蒸汽加熱或采用緝間接蒸汽加熱。常用氣提氣體是空氣和水蒸氣。（一）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,也可以減小氣體的體積流率,減小吸收塔徑。對于化學吸收,若過程由質(zhì)量傳遞過程控制,則提高操作壓力有利,若為化學反應過程控制,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。（二）操作溫度的選擇對于物理吸收而言,降低操作溫度,對吸收有利。對于特殊條件的吸收操作必須采用低于環(huán)境的溫度操作。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。 +第2章 吸收塔的工藝計算對低濃度吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。s=(mh) 對于直徑大于75mm的散裝填料，可取最小潤濕速率（Lw）min=(m氣相總傳質(zhì)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(zhì)量通量為氣膜吸收系數(shù)有下式計算：氣體質(zhì)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(zhì)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 。 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。1. 液體分布器設計的基本要求。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。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。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。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。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。（4）其他 液體分布器應結(jié)構緊湊、占用空間小、制造容易、調(diào)整和維修方便。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(jié)構簡單、制造檢修方便等。此外，不同填料對液體均勻分布的要求也有差異。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
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