水吸收二氧化硫填料塔的設(shè)計(jì)

1、湖 南 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)實(shí) 習(xí) 報(bào) 告學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)年級(jí)專業(yè)及班級(jí)20 級(jí) （ ）班指導(dǎo)教師姓名實(shí)習(xí)類型實(shí)習(xí)時(shí)間實(shí)習(xí)地點(diǎn)學(xué)院填 寫 說 明一、學(xué)生的教學(xué)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)（教育）實(shí)習(xí)和綜合實(shí)習(xí)均應(yīng)填寫實(shí)習(xí)日記，并撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告；二、學(xué)生的實(shí)習(xí)報(bào)告和實(shí)習(xí)日記將作為評(píng)價(jià)實(shí)習(xí)成績(jī)的重要依據(jù)；三、學(xué)生應(yīng)在實(shí)習(xí)結(jié)束后的一個(gè)星期內(nèi)將實(shí)習(xí)報(bào)告統(tǒng)一交實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師；四、指導(dǎo)教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的實(shí)習(xí)報(bào)告和實(shí)習(xí)日記逐一認(rèn)真審閱，并作出客觀實(shí)際的正確評(píng)價(jià)；五、實(shí)習(xí)報(bào)告經(jīng)學(xué)院審核后作為教學(xué)檔案長(zhǎng)期保存。一 設(shè)計(jì)任務(wù)書（一）設(shè)計(jì)題目爐石焙燒送出的氣體冷卻至25后送入填料塔中，用20清水洗滌以除去其中的SO。入塔爐氣流量為其中SO

2、的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，要求SO的吸收率為95%。吸收塔為常壓操作，因該過程液氣比很大，吸收溫度基本不變，可近似取為清水的溫度，試設(shè)計(jì)一符合上述要求的填料吸收塔。操作條件（1）操作壓力 常壓 （2）操作溫度 20設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）吸收塔的物料衡算； （2）吸收塔的工藝尺寸計(jì)算； （3）液體分布器簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)； （4）繪制吸收塔設(shè)計(jì)條件圖；目錄一、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介2、 吸收塔的工藝計(jì)算三、液體分布器簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)四、附圖一、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介1）方案的確定用水吸收SO屬中等溶解度的吸收過程，為提高傳質(zhì)效率，選用逆流吸收流程。因用水作為吸收劑，且SO不作為產(chǎn)品，故采用純?nèi)軇?） 填料的類型與選擇對(duì)于水吸收 SO過程，操作溫

3、度及操作壓力較低，工業(yè)上通常選用塑料散裝填料。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。階梯環(huán)是對(duì)鮑爾環(huán)的改進(jìn)。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(gè)錐形翻邊。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。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(diǎn)接觸為主，這樣不但增加了填料間的空隙，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，有利于傳質(zhì)效率的提高。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。規(guī)格比表面積m2/m3空隙率堆積個(gè)數(shù)堆積

4、重量填料因子m-138*19*1.2132.50.912720057.5175.83）設(shè)計(jì)步驟（1） 吸收塔的物料衡算；（2） 填料塔的工藝尺寸計(jì)算；主要包括：塔徑，填料層高度，填料層壓降；（3） 設(shè)計(jì)液體分布器及輔助設(shè)備的選型；（4） 繪制有關(guān)吸收操作圖紙。二、吸收塔的工藝計(jì)算基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)對(duì)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)。查得20時(shí)水的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：密度 粘度 =3.6 kg/(m·h)表面張力 SO2在水中的擴(kuò)散系數(shù) 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量混合氣體的平均密度 混合氣體的粘度可近似取為空氣的粘度,查得20時(shí)空氣的粘度為查得SO2在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為 =0.

5、039 m2/h 查得常壓下20時(shí)SO2在水中的亨利系數(shù)為 相平衡常數(shù)為 溶解度系數(shù)為 物料衡算進(jìn)塔氣相摩爾比為出塔氣相摩爾比比為進(jìn)塔惰性氣相流量為該吸收過程屬于低濃度吸收，平衡曲線可近似為直線，最小液氣比可按下式計(jì)算，即對(duì)于純?nèi)軇┪者^程，進(jìn)塔液相組成為取操作液氣比為填料塔的工藝尺寸的計(jì)算塔徑的計(jì)算(采用貝恩-霍根關(guān)聯(lián)式)氣相質(zhì)量流量為 取 圓整塔徑后取 泛點(diǎn)率校核 在允許范圍內(nèi)填料規(guī)格校核:有 符合要求液體噴淋密度校核對(duì)于直徑不超過75mm的散裝填料，可取最小潤(rùn)濕速率查附錄五得 滿足要求經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用D=1000mm合理。填料塔填料高度計(jì)算 （傳質(zhì)單元高度計(jì)算）氣相總傳質(zhì)單

6、元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計(jì)算：查表5-13得液體質(zhì)量通量為氣膜吸收系數(shù)有下式計(jì)算：氣體質(zhì)量通量為： 液膜吸收系數(shù)由 ，查表5-14得則由于 可得由 脫吸因數(shù)為氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為填料層高度計(jì)算 考慮安全系數(shù) 取取填料層高度為查表5-16得， 階梯環(huán)填料， h/D=815, 取，則 計(jì)算得填料塔高度6m，不需分段 。三、液體分布器簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)（1） 液體分布器的選型該吸收塔液相負(fù)荷較大，而氣相負(fù)荷相對(duì)較低，故選用槽式液體分布器。（2） 分布點(diǎn)密度計(jì)算塔徑,mm分布點(diǎn)密度,點(diǎn)/ m2塔截面D=400330D=750170D120042按Eckert建議值，設(shè)計(jì)取噴淋點(diǎn)密度為100點(diǎn)/m2 。由重力型液體分布器布液能力計(jì)算由式中 Ls液體流量，