填料吸收塔的設(shè)計(jì)(doc畢設(shè)論文)-在線瀏覽
2025-08-15 13:24本頁面
【正文】 操作溫度的確定由于吸收過程的氣液平衡關(guān)系可知，溫度降低可增加溶質(zhì)組分的溶解度。操作壓力的確定由吸收過程的氣液平衡關(guān)系可知，壓力升高可增加溶質(zhì)組分的溶解度，即加壓有利于吸收。在該任務(wù)中，由于在常溫常壓下操作且在此條件下二氧化硫的溶解度很大，且受溫度與壓力的影響不大，在此不做過多的考慮。所選填料既要滿足生產(chǎn)工藝的要求，又要使設(shè)備投資和操作費(fèi)用最低。 散裝填料散裝填料是一個(gè)個(gè)具有一定集合形狀和尺寸的顆粒體一般以隨機(jī)的方式堆積在塔內(nèi)的，又稱為亂堆填料和顆粒填料。以下是典型的散裝填料：①拉西環(huán)填料 拉西環(huán)填料是最早提出的工業(yè)填料，其結(jié)構(gòu)為外徑與高度相等的圓環(huán)，可用陶瓷、塑料、金屬等材質(zhì)制成。②鮑爾環(huán)填料 鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而得。與拉西環(huán)相比通量可提高50%以上，傳質(zhì)效率提高30%左右。③階梯環(huán)填料 階梯環(huán)是對(duì)鮑爾環(huán)的改進(jìn)。錐形翻邊不僅提高了填料的機(jī)械強(qiáng)度，而且使填料之間由線接觸為主變?yōu)辄c(diǎn)接觸為主，這樣不但增加了填料層之間的空隙，同時(shí)成為液體沿填料表面流動(dòng)的匯集分散點(diǎn)，可以促進(jìn)液膜的表面更新。規(guī)整填料規(guī)整填料是按一定的的幾何圖形排列，整齊堆砌的填料。工業(yè)上使用的絕大多數(shù)規(guī)整填料為波紋填料。波紋填料的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，阻力小，傳質(zhì)效率高，處理能力大，比表面積大。 填料種類的選擇：填料種類的選擇要考慮分離工藝的要求，通?？紤]以下幾個(gè)方面：①傳質(zhì)效率要高 一般而言，規(guī)整填料的傳質(zhì)效率高于散裝填料②通量要大 在保證具有較高傳質(zhì)效率的前提下，應(yīng)選擇具有較高泛點(diǎn)氣速或氣相動(dòng)能因子的填料③填料層的壓降要低④填料抗污堵性能強(qiáng)，拆裝、檢修方便2．填料規(guī)格的選擇填料規(guī)格是指填料的公稱尺寸或比表面積。同類填料，尺寸越小，分離效率越高，但阻力增加，通量減少，填料費(fèi)用也增加很多。因此，對(duì)塔徑與填料尺寸的比值要有一規(guī)定，一般塔徑與填料公稱直徑的比值D/d應(yīng)大于或等于10～15。選用時(shí)應(yīng)從分離要求、通量要求、場(chǎng)地條件、物料性質(zhì)及設(shè)備投資、操作費(fèi)用等方面綜合考慮，使所選填料既能滿足技術(shù)要求，又具有經(jīng)濟(jì)合理性。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)靈活掌握，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一的原則來選擇填料的規(guī)格。(1)陶瓷填料 陶瓷填料具有很好的耐腐蝕性及耐熱性，陶瓷填料價(jià)格便宜，具有很好的表面潤濕性能，質(zhì)脆、易碎是其 最大缺點(diǎn)。(2)金屬填料 金屬填料可用多種材質(zhì)制成，選擇時(shí)主要考慮腐蝕問題。一般來說，金屬填料可制成薄壁結(jié)構(gòu)，它的通量大、氣體阻力小，且具有很高的抗沖擊性能，能在高溫、高壓、高沖擊強(qiáng)度下使用，應(yīng)用范圍最為廣泛。塑料填料的耐腐蝕性能較好，可耐一般的無機(jī)酸、堿和有機(jī)溶劑的腐蝕。塑料填料質(zhì)輕、價(jià)廉，具有良好的韌性，耐沖擊、不易碎，可以制成薄壁結(jié)構(gòu)。塑料填料的缺點(diǎn)是表面潤濕性能差，但可通過適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚韥砀纳破浔砻鏉櫇裥阅?。故選用DN38金屬鮑爾環(huán)填料。由手冊(cè)查得，20℃水的物性數(shù)據(jù)：密度為 ρL=粘度為 μL=表面張力 σL =SO2在水中的擴(kuò)散系數(shù)為 =105cm2/s=10６m2/h氣相物性數(shù)據(jù)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為 MVm==+29=混合氣體的平均密度m ρ===對(duì)于低濃度該氣體粘度近似的取空氣粘度。s= kg/(mh)進(jìn)塔的氣相摩爾比為Y1===出塔的氣相摩爾比為Y2===進(jìn)塔惰性氣相流量為 G= ()=該吸收過程屬低濃度吸收，平衡關(guān)系為一條直線，最小液氣比為()min===取操作液氣比為=()min==L==塔徑計(jì)算采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算泛點(diǎn)氣速。hU==〉經(jīng)校核 D=填料層高度的計(jì)算Y*=mX1===0平均推動(dòng)力求解法：△Y1=Y1Y1*==△ Y2=Y2Y2*=△ Ym=(△Y1△Y2)/ln(△Y1△Y2)=()/ln()=NOG=(Y1Y2 )/△Ym=()/=氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計(jì)算：=1exp{()()()()}查表得：σc =33dyn/cm=427680kg/h2液體的質(zhì)量通量為==(m2kPa)液膜系數(shù)由下式計(jì)算kL=()2/3()1/2()1/3=()2/3()1/2()1/3= kmol/(m2 hkPa)kLa= =146= kmol/(m2hkpa)k/La=〔1+（）〕kLa=[1+()]= kmol/(m2h橫坐標(biāo)為
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