水吸收低濃度SO2填料吸收塔的設(shè)計(jì)

1、內(nèi)容:水吸收低濃度SO2填料吸收塔設(shè)計(jì) 班級(jí):能環(huán)學(xué)院環(huán)境工程C091班 姓名:吳羽葶 學(xué)號(hào):095655大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)說明書（環(huán)境工程C091）設(shè)計(jì)題目：水吸收低濃度SO2填料吸收塔的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間：自 2011年 12 月 25日 至 2012 年 1 月 6 日學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：班 級(jí)：指導(dǎo)教師：河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院環(huán)境工程系第28頁 共28頁第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) 依據(jù)和要求一、 設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件：1、混合氣體（空氣中含SO2氣體的混合氣）處理量為：99 Kmol/h2、混合氣組成：SO2含量為 7.1% （ mol% ） 空氣為： 92.9%（mol%）3、要求出塔凈化氣含

2、SO2為:0.149%（mol%），H2O為 ：1.172kmol/h4、吸收劑為水，不含SO25、常壓，氣體入塔溫度為25，水入塔溫度為20。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)方案的確定。2、填料吸收塔的塔徑、填料層高度及填料層壓降的計(jì)算。3、填料塔附屬結(jié)構(gòu)的選型與設(shè)計(jì)。4、填料塔工藝條件圖。三、H2O-SO2在常壓20下的XYXY0.002810.07760.0004230.007630.0019560.005130.0002810.00420.0014050.03420.00014050.001580.0008450.01850.00005640.000660.0005640.0112四、氣體及液體

3、的物性數(shù)據(jù)1、氣體的物性:氣體粘度µG=0.0652kg/(m·h);氣體擴(kuò)散系數(shù)DG=0.0393m/s; 密度G=1.383 kg /m3;2、液體的物性：液體粘度µL=3.6 kg /(m·h); 液體擴(kuò)散系數(shù)DL=5.3×10-6m2/s; 密度L=998.2 kg /m3; 液體表面張力=73dyn/cm=92.71*104kg/h2第二章 SO2凈化技術(shù)和設(shè)備 一、SO2的來源、性質(zhì)及其危害1、SO2的來源二氧化硫的主要污染源可歸納為三個(gè)方面：(1)硫酸廠和汽車尾氣中排放的二氧化硫；(2)有色金屬冶煉過程排放的二氧化硫：如銅、鉛、鋅

4、、鈷、鎳、金、銀等礦物，都含硫化物，在冶煉過程中排放出大量的二氧化硫；(3)燃煤煙氣中的二氧化硫：我國煤炭消費(fèi)量的80以上直接用于燃燒，燃煤是大氣環(huán)境中二氧化硫最主要來源。據(jù)環(huán)境公報(bào)報(bào)道，我國2004年煙塵排放量1095萬t，SO2排放量2255萬t。其中燃煤產(chǎn)生的SO2約占總量的90，CO占總量的7l，CO2占總量85 ，氮氧化物占總量的70，灰塵微粒占總量的61。煤燃燒過程中排出大量的SO2 ，約占燃煤排放污染物的85%，使我國成為三大酸雨區(qū)之首。二氧化硫的大量排放，造成我國南方地區(qū)大面積的酸雨，且每年以1億m2的面積增加。酸雨區(qū)域已由西南發(fā)展到長江流域，且有向北發(fā)展的趨勢(shì)，嚴(yán)重威脅京津地

5、區(qū)。酸雨造成農(nóng)田減產(chǎn)面積達(dá)9.9×1010,森林受害面積達(dá)1.28萬hm2 ;大氣中S02濃度每增加l0mg/cm3，呼吸系統(tǒng)病亡人數(shù)增加5%; S02對(duì)建筑物、文物的侵蝕也十分嚴(yán)重,據(jù)統(tǒng)計(jì)S02污染造成全國每年經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1100多億元。由于煤炭資源相對(duì)充足并能夠穩(wěn)定可靠地獲得，因此，在世界范圍內(nèi)，煤炭是可靠的能源。世界能源研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，由于資源條件的變化，21世紀(jì)世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將是石油比重下降，天然氣上升，煤炭持平，三者呈均勢(shì)各占27-28 。繼而將出現(xiàn)一個(gè)以天然氣為主的短暫時(shí)期，然后再轉(zhuǎn)向以煤炭為主。中國化石能源資源探明的可采儲(chǔ)量中煤炭占92.94. 中國是當(dāng)今世界上最大的煤炭

6、生產(chǎn)和消費(fèi)國，據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè)：煤炭在中國能源結(jié)構(gòu)中的主導(dǎo)地位近50年不會(huì)改變。因此防治燃煤二氧化硫污染是當(dāng)前一項(xiàng)重要和迫切的工作。2、SO2的性質(zhì)物理性質(zhì):密度和狀態(tài)：2.551g/L，氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）色態(tài):常溫下為無色熔點(diǎn)：-72.4度（200.75K）；沸點(diǎn)：-10度（263K）無色，有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化，易溶于水（約為1：40）化學(xué)性質(zhì):二氧化硫可以在硫磺燃燒的條件下生成S(s) +O2(g) = （可逆符號(hào)）SO2(g)硫化氫可以燃燒生成二氧化硫2H2S(g) + 3O2(g)= 2H2O(g) + 2SO2(g) 加熱硫鐵礦，閃鋅礦，硫化汞，可以生成二氧化硫

7、4FeS2(s) + 11O2(g) = 2Fe2O3(s) + 8SO2(g) 2ZnS(s) + 3O2(g) = 2ZnO(s) + 2SO2(g) HgS(s) + O2(g) = Hg(g) + SO2(g)3、SO2的危害二氧化硫易溶于水并且會(huì)形成亞硫酸，這反應(yīng)物會(huì)刺激眼和鼻粘膜，而且具有腐蝕性，所以它對(duì)人體呼吸道有很大的危害，重者呼吸功能會(huì)受損二氧化硫在一定的條件下可被氧化成硫酸霧，并且它是形成酸雨的主要原因，而酸雨會(huì)危害居民健康；腐蝕建筑材料；破壞生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)社會(huì)造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失！危險(xiǎn)性類別： 三星級(jí)侵入途徑： 通過呼吸系統(tǒng)健康危害： 易被濕潤的粘膜表面吸收生成亞硫酸、硫酸。

8、對(duì)眼及呼吸道粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣而致窒息。急性中毒：輕度中毒時(shí)，發(fā)生流淚、畏光、咳嗽，咽、喉灼痛等；嚴(yán)重中毒可在數(shù)小時(shí)內(nèi)發(fā)生肺水腫；極高濃度吸入可引起反射性聲門痙攣而致窒息。皮膚或眼接觸發(fā)生炎癥或灼傷。慢性影響：長期低濃度接觸，可有頭痛、頭昏、乏力等全身癥狀以及慢性鼻炎、咽喉炎、支氣管炎、嗅覺及味覺減退等。少數(shù)工人有牙齒酸蝕癥。 環(huán)境危害： 對(duì)大氣可造成嚴(yán)重污染。 燃爆危險(xiǎn)： 本品不自燃，有毒，具強(qiáng)刺激性二、凈化技術(shù)燃燒后脫硫就是指煙氣脫硫。這是目前世界上惟一的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式。由于煙氣脫硫的主要困難是SO2濃度和總量大、要處理的煙氣體積大，因

9、此，雖然煙氣脫硫的方法多達(dá)十幾種。但仍需要合理地選擇煙氣脫硫工藝，同時(shí)還要考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等多方面的因素。目前煙氣脫硫技術(shù)種類達(dá)幾十種，按脫硫過程是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)，煙氣脫硫分為：濕法、半干法、干法三大類脫硫工藝。濕法脫硫技術(shù)較為成熟，效率高，操作簡(jiǎn)單；但脫硫產(chǎn)物的處理較難，煙氣溫度較低，不利于擴(kuò)散，設(shè)備及管道防腐蝕問題較為突出。半干法、干法脫硫技術(shù)的脫硫產(chǎn)物為干粉狀，容易處理，工藝較簡(jiǎn)單；但脫硫效率較低，脫硫劑利用率低。在此對(duì)各類脫硫技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。1、濕法煙氣脫硫技術(shù)濕法煙氣脫硫技術(shù)按使用脫硫劑種類可分為：石灰石-石膏法、簡(jiǎn)易石灰石-石膏法、雙堿法、石灰液法、鈉堿法、氧化鎂

10、法、有機(jī)胺循環(huán)法、海水脫硫法等。按脫硫設(shè)備采用的技術(shù)種類不同，濕法煙氣脫硫技術(shù)可分為：旋流板技術(shù)、氣泡霧化技術(shù)、填料塔技術(shù)、靜電脫硫技術(shù)、文丘里脫硫技術(shù)、電子束脫硫技術(shù)等。日常運(yùn)行管理注意的問題：、注意檢查循環(huán)水量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求；如有異常需對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)及噴咀進(jìn)行檢查。、定期檢查吸收設(shè)備及其它處理設(shè)施運(yùn)行是否正常； 2、半干法煙氣脫硫技術(shù)半干法煙氣脫硫技術(shù)采用濕態(tài)吸收劑，在吸收裝置中吸收劑被煙氣的熱量所干燥，并在干燥過程中與SO2反應(yīng)生成干粉脫硫產(chǎn)物。半干法工藝較簡(jiǎn)單，反應(yīng)產(chǎn)物易于處理，無廢水產(chǎn)生，但脫硫效率和脫硫劑的利用率低。目前常見的半干法煙氣脫硫技術(shù)有：噴霧干燥脫硫技術(shù)、循環(huán)流化床煙氣脫

11、硫技術(shù)等。3、干法脫硫技術(shù)干法脫硫技術(shù)采用濕態(tài)吸收劑，反應(yīng)生成干粉脫硫產(chǎn)物。干法工藝較簡(jiǎn)單，但脫硫效率和脫硫劑的利用率較低。目前常見的干法煙氣脫硫技術(shù)有：爐內(nèi)噴鈣脫硫技術(shù)。 目前在實(shí)際中廣泛用的是濕法脫硫。因?yàn)镾O2是酸性氣體，幾乎所有的濕法脫硫都是一種堿性溶液和泥漿與煙氣中的SO2中和。根據(jù)中和所得的產(chǎn)物是否回收利用，濕法流程又分為拋棄法和再生法兩種。綜上所述，本次設(shè)計(jì)采用的是濕法，本設(shè)計(jì)中氣體入塔溫度為25，使用的吸收劑為水。用水作為吸收劑的優(yōu)點(diǎn)在于廉價(jià)易得，流程設(shè)備簡(jiǎn)單，但其缺點(diǎn)是吸收效率低，設(shè)備龐大，動(dòng)力消耗大。三、吸收設(shè)備：板式塔與填料塔的比較（一）、板式塔適用于：1、塔徑較大；2、

12、所需傳質(zhì)單元數(shù)或理論板數(shù)較多；3、熱量需從塔內(nèi)移除；4、適于較小液量；5、適于處理有懸浮物的液體；6、板式塔便于側(cè)線采出。（二）、填料塔適用于：1、處理有腐蝕性的物料；2、填料塔壓力降較小，適用于真空蒸餾；3、適用于間歇蒸餾或熱敏性物料的蒸餾；4、適用于處理易發(fā)泡的液體。結(jié)論：由于本次處理的是SO2氣體，與水反應(yīng)后生成H2SO3具有腐蝕性，故選擇填料塔比較合適。四、填料塔的結(jié)構(gòu)：示意圖 五、工藝流程及工藝流程圖：第三章 吸收塔的工藝計(jì)算（L、P、D、H）一、吸收劑用量的計(jì)算(最小液氣比) 由原始數(shù)據(jù)已知：入口氣體量y1=7.6；出口氣體量y2=0.149 低濃度吸收時(shí)：Y1= y1 Y2= y

13、2 ，進(jìn)口液體不含二氧化硫所以x2=0由H2OSO2在常壓20oC的平衡數(shù)據(jù)，得X1=0.002775= =27.503低濃度時(shí)有 GG=91.971 kmol/h吸收劑的最小用量：=×G =27.503×91.971=2483.7（kmol/h） L=(1.12.0) ，取L=1.8吸收劑實(shí)際用量為L=1.8×2483.7=4470.618（kmol/h）二、氣液相進(jìn)、出口組成表一組成入口出口質(zhì)量流量質(zhì)量百分比摩爾流量摩爾百分比質(zhì)量流量質(zhì)量百分比摩爾流量摩爾百分比空氣2667.15985.56891.97192.92664.03298.88791.97198.5

14、95So2449.85614.4327.0297.18.8960.3300.1390.149H2o21.0960.7831.1721.2563117.015100991002694.02410093.282100表二組成入口出口質(zhì)量流量質(zhì)量百分比摩爾流量摩爾百分比質(zhì)量流量質(zhì)量百分比摩爾流量摩爾百分比So2440.960.5456.890.154H2o80471.1241004470.61810080450.02899.4084469.44699.84680471.1241004470.61810080890.9881004476.336100三、填料的選擇 填料是填料塔的核心。填料塔操作性能的

15、好壞，與所選用的填料有直接關(guān)系。填料的種類很多，可分為實(shí)體填料和網(wǎng)體填料兩大類。前者有拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、鞍形、波紋填料等。塔填料的選擇是填料塔設(shè)計(jì)重要的環(huán)節(jié)之一。塔設(shè)備內(nèi)裝入填料的目的是增加兩種介質(zhì)的接觸表面積，從而促進(jìn)傳質(zhì)過程的進(jìn)行。良好的填料，應(yīng)具有下列特性：(1) 單位容積的重量要小(其數(shù)值成為容重， 根據(jù)填料的堆積方法，即亂堆或整砌而不同)，這樣可使塔設(shè)備的自重減低，基礎(chǔ)的負(fù)荷減輕.這一特性常以符號(hào)(公斤力/米)表示之。(2) 比表面積要大(其數(shù)值也因填料的堆砌方法而不同)，比表面積就是單位體積填料的總表面積，常以a(米/米)表示之.比表面積大即意味著氣液的接觸表面大，有利于傳質(zhì)的進(jìn)行;

16、亦即操作時(shí)可容許較高的氣、液體的流速.但必須注意填料的真正氣液接觸表面，并不一定與比表面積成正比例，而決定于噴淋液所實(shí)際潤濕的表面，且也和噴淋液在填料層中的分布有關(guān)。(3) 空隙體積要大(其數(shù)值也因填料的堆積方法而不同)，空隙體積亦稱自由體積，就是單位體積填料中的總空隙量，常以V(米/米)表示之。(4) 要有較高的空隙率。單位體積填料層所具有的空隙體積稱為填料的空隙率。以 表示，其單位為 m3/m3 。一般說來，填料的空隙率多在 0.450.95 范圍以內(nèi)。當(dāng)填料的空隙率較高時(shí)，氣、液通過能力大且氣流阻力小，操作彈性范圍較寬。(5) 制造容易，價(jià)格低廉。(6) 具有化學(xué)耐蝕性。(7) 具有足夠

17、的機(jī)械強(qiáng)度，不易破裂，否則損耗變，檢修頻繁，增加操作費(fèi)用。填料的幾何特性數(shù)據(jù)主要包括比表面積、空隙率、填料因子等，是評(píng)價(jià)填料性能的基本參數(shù)。填料性能的優(yōu)劣通常根據(jù)效率、通量及壓降三要素衡量。在相同的操作條件下，填料的比表面積越大，氣液分布越均勻，表面的潤濕性能越好，則傳質(zhì)效率越高；填料的空隙率越大，結(jié)構(gòu)越開敞，則通量越大，壓降亦越低。（8）各種填料的比較：拉西環(huán)：其結(jié)構(gòu)為與外徑與高度相等的圓環(huán)?？捎锰沾?，塑料，金屬等材質(zhì)制造，拉西環(huán)填料的氣液分布較差，傳質(zhì)效率低，阻力大，通量小，目前工業(yè)上很少使用。鮑爾環(huán)：壓力降比拉西環(huán)低一半還多。傳質(zhì)單元也較低，而夜泛點(diǎn)較高，容量大，由于環(huán)壁開孔，大大提高了

18、環(huán)內(nèi)空間及表面的利用率，氣流阻力小，液體分布均勻。階梯環(huán)：階梯環(huán)是對(duì)鮑爾環(huán)的改進(jìn)，綜合性能大于鮑爾環(huán)氣體進(jìn)填料層的阻力減小，傳質(zhì)效率較高。矩鞍：效率較高的填料之一，與弧鞍相比疊在一起阻塞床截面的可能性非常小，床層較均勻，液泛點(diǎn)比拉西環(huán)或弧鞍形填料的高而壓力降則較低；對(duì)于大多數(shù)的常見的物質(zhì)來說有較低的傳質(zhì)單元高度，其性能優(yōu)于拉西環(huán)。1）.填料用材的選擇：設(shè)備操作溫度低，塑料能長期操作無變形，體系對(duì)塑料無溶脹的情況下可考慮塑料，因其價(jià)格低廉，性能良好，有較好的耐腐蝕性。而陶瓷填料一般用于腐蝕性介質(zhì)，金屬填料一般耐高溫，但價(jià)格昂貴。是水吸收低濃度SO，介質(zhì)具有輕微腐蝕性，所以本次課程設(shè)計(jì)用陶瓷填料。

19、2）.填料類型的選擇：要在眾多的填料中選出最適宜的塔填料，須對(duì)這些填料在規(guī)定的工藝條件下，做出全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。因?yàn)閬y堆填料較規(guī)則填料經(jīng)濟(jì)，所以本次課程設(shè)計(jì)采用亂堆填料法。3）.填料尺寸的選擇：一般來說，填料尺寸小，單位堆積體積的數(shù)目增加，填料層的比表面積增大而空隙減小，氣體的流動(dòng)阻力相應(yīng)增加。綜上考慮，本次課程設(shè)計(jì)用的填料是：陶瓷矩鞍（亂堆）外徑 d=50mm比表面積 at=120 m/m空隙率 =0.79m3/m3堆積密度 =532kg/m3臨界表面張力 L=33dyn/cm濕填料因子 =130m四、塔徑和壓降的計(jì)算：1、塔徑的計(jì)算：液相的質(zhì)量流速 W80471.124kg/h氣相的質(zhì)量

20、流速 W=3117.015kg/h氣體的密度 G=1.383kg/m液相的密度 L=998.2 kg/m埃克特通用關(guān)聯(lián)圖的橫坐標(biāo)X=WW=0.96查亂堆填料塔液泛速度通用關(guān)聯(lián)圖，橫坐標(biāo)X=0.96的縱坐標(biāo)Y=0.026縱坐標(biāo)公式 Y=式中：=130 m/m為液體校正系數(shù)，水的密度和液體的密度之比將各項(xiàng)數(shù)據(jù)代入公式經(jīng)計(jì)算，得液泛氣速 Vf= 1.189 m/s實(shí)際氣速取泛點(diǎn)氣速的50%80%，取80%操作氣速 V=Vf·80%=0.951m/s；氣體處理量 Qv= 0.616 (m/s)塔徑 DT=0.91 m 圓整為DT=1m則塔截面面積A= =12= 0.785（m2）由DT=1m

21、，計(jì)算實(shí)際操作的空塔氣速：V=0.785 m/s 安全系數(shù) =0.66=66% 范圍在50%80%，所以符合要求計(jì)算最小噴淋密度，因填料尺寸小于75mm，故取(L)= 0.080 m/(mh) L=(L)a=0.08×120=9.6 m/(mh)校核= 20 >30 可以避免避流現(xiàn)象2、壓降的計(jì)算為求壓降，需找出設(shè)計(jì)氣速V下的縱坐標(biāo)Y，現(xiàn)Y與Y的差別僅是氣速不同：Y= Y()= 0.011查關(guān)聯(lián)圖Y= 0.011 ，X= 0.96點(diǎn)處并采用內(nèi)差法計(jì)算得： =29.2WL、WG分別為液體和氣體的質(zhì)量流速kg/s；L 、G、分別為液體和氣體的密度kg/m3；vf為氣體的空塔泛點(diǎn)氣速

22、，m/s；為液體校正系數(shù)，水的密度和液體的密度之比；填料特性值m2/m3；L為液體的粘度mPas五、塔高的計(jì)算：填料層高度：h=HOG*NOG 1、氣相總傳質(zhì)單元數(shù)：NOG= 由定積分的幾何意義，通過圖解法求得曲線下的面積。步驟：（1）先求出操作線方程；（2）在y1與y2之間任意取定y值，通過操作線方程得到x；（3）查“H2OSO2在常壓20下的平衡數(shù)據(jù)”得ye ；（4）求出的值。求解過程： (1)低濃度氣體吸收的操作線方程：y=x+(y-x) 代入數(shù)據(jù)得： y=48.609x+0.00157(1) 在y1與y2之間任意取定y值，通過操作線方程得到xx00.0002810.0004230.00

23、0564y0.001570.01520.02210.02900.00420.007630.0112636.9490.9169.1156.18x0.0008450.0014050.0019650.002775y0.04260.06990.09560.013650.01850.03420.05130.076541.4928.0122.5716.67（2） 用坐標(biāo)紙，圖解法(以y為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作圖)由定積分的幾何意義，得：NOG= =計(jì)量小格的數(shù)目，不滿半格不計(jì)，超過半格的按一格計(jì)，共4092個(gè)格，則可求出NOG =9.01。2、氣相總傳質(zhì)單元高度的計(jì)算(可通過實(shí)際測(cè)量和關(guān)聯(lián)式計(jì)算

24、等方法實(shí)現(xiàn)).(1)傳質(zhì)系數(shù)關(guān)聯(lián)式：（恩田模型及修正公式單位不換算成國標(biāo)單位。）在恩田式中：填料的潤濕表面積 aw = 有效比表面積 a 式中：填料的潤濕表面積 aw =71.2 m2/m3 填料的比表面積a= 120 m2/m3液體的質(zhì)量流量 L = 102510.986 kg/（m2h）填料材質(zhì)的臨界表面張力 L=33 dyn/cm (陶瓷)液體的表面張力=73 dyn/cm = 92.71*104 kg/h 液體的粘度L=3.6 Kg/(mh)g=1.27*108m/h2 代入數(shù)據(jù)得：=0.593 a= 71.2 m/m(2)氣相傳質(zhì)系數(shù)公式：式中：氣體的質(zhì)量流量 V= 3117.015

25、 kg/(m2/h)氣體粘度G =0.0652 kg/(mh)氣體擴(kuò)散系數(shù) DG =0.0393 m2/s 液體擴(kuò)散系數(shù) DL =5.3*10-6 m2/sR= 8.314 kJ/(kmol*K) 氣體密度 = 1.383 kg/m3溫度 T = 298.15 K 填料的環(huán)狀修正系數(shù) =1.36 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得；k=0.02(kmol/mhkpa)(3)液相傳質(zhì)系數(shù)公式：式中：液體粘度L=3.6 kg/(mh) =1.8 當(dāng)V 50%Vf時(shí)，須對(duì)上兩式求出的kL 、kG進(jìn)行修正實(shí)際氣速V=0.8 m/s，則V/Vf=0.66， V>50%Vf ，所以需對(duì)kL 、kG進(jìn)行修正：x=1+9.

26、5(-0.5)=1+9.5(0.66-0.5)=1.8x=1+2.6(-0.5)=1+2.6(0.66-0.5)=1.05所以：k·a=xk·a=1.05×1.8×71.2=134.7 k·a=xk·a=1.8×0.002×72.875=2.7根據(jù)=+ 其中代入數(shù)據(jù)得1/ka=0.67 H=V/（kG·a）= (99*22.4*4)/(3.14*12)×0.67=0.5 (V=總氣體流量*塔橫截面積/3600)=0.5×9.01=4.5 m，安全系數(shù)為1.31.7，取1.3，實(shí)際填料高

27、度h=1.3×4.5=5.85m圓整為：h=6m，需分層,分2層壓降P=286.16Pa/m×6m=1716.96 Pa第四章 填料塔的設(shè)計(jì)計(jì)算一、塔體的組成：填料塔由塔底段、吸收段、塔帽三部分組成。1、塔底段（進(jìn)氣段、貯液槽段）：進(jìn)氣管、貯液槽、出液管、放空管、維修人孔、窺視鏡（一對(duì)）2、吸收段：支承板、填料、維修人孔、氣液再分布器、填料投加口、進(jìn)液管、壓料板3、塔帽：封帽、放空管、噴淋器、除霧器、填料投加口二、塔體各部分的設(shè)計(jì)計(jì)算：1、塔底段（進(jìn)氣段、貯液槽段）H1（1）貯液槽：貯液槽的主要作用是貯存吸收液，在吸收液循環(huán)的過程中可以起到一個(gè)緩沖的作用，使吸收液的流量均勻

28、。在貯液槽中可以對(duì)吸收液進(jìn)行加藥，去除吸收液中的二氧化硫，使吸收液可以循環(huán)利用。取有效液面高度= 600 mm =有效高度h1，則貯液槽的容積為：V=0.785*0.6= 0.471 m3 供水時(shí)間t=0.471*3600/80.616=21.03s即貯液槽可供21.03s的用水量。（2）進(jìn)氣管：進(jìn)氣管管徑的選取，影響到氣體進(jìn)入時(shí)的流速，選取較小的管徑，氣體流速大，不利于氣體在氣體分布器上的分布；選取較大管徑，氣體流速較小，有利于氣體在塔內(nèi)的均勻分布，使氣液結(jié)合充分。一般可將進(jìn)氣管做成斜切口以改善氣體分布或采用較大管徑使其流速降低，達(dá)到氣體分布均勻的目的。對(duì)于直徑1米的塔，管的末端可做成向下喇

29、叭行擴(kuò)大口。進(jìn)氣管直徑d1= 250 mm，進(jìn)氣管口的半徑為 125 mm，進(jìn)氣管中心線距柵板距離h2= 150 mm，進(jìn)氣管中心線距貯液槽液面高度h3= 150 mm(150250mm)，進(jìn)氣管的切面角度為45°（3）進(jìn)液管：進(jìn)液管中心線與有效液面相平。進(jìn)液管直徑d2 100 mm（中心線與液面持平）（4）維修人孔設(shè)于氣液進(jìn)出口、塔底、塔釜，通過其可對(duì)塔內(nèi)進(jìn)行維修。維修人孔直徑d4= 600 mm（500600mm） 外部a3 =70 mm維修人孔中心線距上柵板上表面高度h4 =400 mm （5）放空管：通過放空管可以去除操作過程中產(chǎn)生的廢渣放空管直徑 d5=250 mm 長a4 =30 mm（6）窺視孔中心線與有效液面相平，且直徑 60 mm（7）塔釜高 h5=200mm塔底段總高度為：H1=1380 mm2、吸收段：H2（1）支承板：安裝在填料層底部；作用是支承填料，并使氣流分布均勻，保證足夠的開孔率，使氣液兩相能自由通過；支承板的開孔面積要占總面積的75%，選用塑料覆蓋的金屬柵格，增強(qiáng)塑性；種類有十字型，柵條型，多孔板升氣管式。