水吸收二氧化硫填料吸收塔的設(shè)計(jì)方案二

內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書PAGE1內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)說明書題目：處理量為2450m３/ｈ學(xué)生姓名:張俊學(xué)號：專業(yè)：班級:指導(dǎo)教師:目錄TOＣ＼ｏ”１—3”\h＼z\uＨＹPERＬＩNK\ｌ”_Toc20２3125７６"摘要?ＰAＧEREF＿Toc２02３１25７6\h錯誤!未定義書簽。HYPERＬINK＼l＂_Toc２０２31２5７7"第一章緒論?PＡGEREF_Toｃ２0２3１2５77\h錯誤!未定義書簽。HYＰERLINK\ｌ＂_Toｃ2023１２57８”1．１氣體吸收的概述?PAGEREF＿Tｏｃ20２312５７8＼ｈ錯誤！未定義書簽。HＹＰEＲＬＩNＫ＼l"_Toc2０2312５７9＂１。2化學(xué)工業(yè)中,吸收的意義?PAGEREＦ_Tｏｃ202３12５79\h錯誤！未定義書簽。HＹPERＬＩNK＼l＂＿Toｃ2０２3１２580＂1.3吸收在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用?ＰAGＥＲEF_Tｏc２０２31258０\ｈ錯誤！未定義書簽.ＨＹPＥRＬＩNK\l＂＿Toc202３1２5８１”1.4影響吸收過程因素的分析?ＰAGEREF＿Ｔoc2０２3１2５81\h錯誤!未定義書簽。HYＰERLINK\l”_Ｔｏｃ2０2312５82＂第二章設(shè)計(jì)方案 PAGERＥＦ_Tｏc２０２3125８2\h錯誤！未定義書簽。ＨYPERLINＫ\l”_Toc2023125８3”2。1吸收劑的選擇?PAＧEＲＥF_Ｔoc2０2312583＼h錯誤！未定義書簽。ＨYPERLINK\l"_Tｏc20２312５84”2。２吸收流程的選擇?ＰAＧEREＦ_Toc２0２３125８4\h錯誤！未定義書簽。ＨYPEＲLＩＮK＼l”_Ｔoc2023125８5＂2。3吸收塔設(shè)備及填料的選擇?ＰAGEREF＿Ｔｏｃ20２312585＼h錯誤！未定義書簽。HYPERＬINK\l＂_Toc２0２3125９０＂２．4操作參數(shù)的選擇?ＰAGＥRＥF＿Tｏc2０２３125９0\h錯誤！未定義書簽.HＹPERＬINK\l＂_Toｃ20２３12５91＂第三章吸收塔的工藝計(jì)算 PAＧＥＲＥF＿Toｃ202３12５91\h6HYPERLＩNＫ＼l＂_Toc2023１2592"３。1基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)?ＰAGEREF＿Toc２0２３1２5９2\ｈ6ＨＹPERＬINＫ3.1.１液相物性數(shù)據(jù)?PAGEＲEF＿Toｃ２0２31259３＼h6ＨYＰERLINK\ｌ"_Toc20231２594"3.１．2氣相物性數(shù)據(jù) PＡGEＲEF_Toｃ２023１２594\h６ＨYＰERLIＮK\l＂_Tｏc２023125９5＂３．１。3氣液相平衡數(shù)據(jù)?ＰＡＧEREF_Tｏc202３１2595\h6HYPERLIＮK＼l"_Toc2023１2596”3．２物料衡算?PAGＥREＦ_Tｏc２02312５９6\h7ＨYＰERLIＮK\ｌ＂_Toc202312597”3．３填料塔的工藝尺寸的計(jì)算?PＡＧEREF＿Toc２023１２5９7＼h8HYPＥＲＬＩＮK＼l”_Ｔoc2０2312５９８＂３．3。1塔徑的計(jì)算 PAGＥREF_Ｔoc20２３1259８＼h錯誤！未定義書簽。ＨYPＥRLIＮK\l＂＿Tｏｃ202312５9９”3．3．2傳質(zhì)單元高度計(jì)算?PＡGＥREF_Toc２02３1259９\ｈ10ＨYPEＲＬINＫ＼l"＿Toc202312６00＂3。3.3傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算?ＰAGEREＦ_Toｃ20２312600＼h１2HYPERLINＫ＼ｌ＂＿Tｏc2０２３１2６０1”３.3.4填料層高度?PAＧEREF＿Toｃ20２312６0１\h１3HＹＰERLＩNＫ＼l"_Tｏc20２312６02”3。４填料層壓降的計(jì)算?PAGＥRＥＦ＿Ｔｏｃ２02312602\h１３ＨYPＥＲＬINK\l”_Toｃ202312603”３.５塔附屬高度的計(jì)算?PＡＧERＥF_Toc20231260３\h14HＹPＥRLＩＮK\ｌ＂_Ｔoc２０2３１2605”參考文獻(xiàn) PAＧＥRＥF_Toc20２３1２６0５\h1５HYPEＲLINK＼l”＿Toｃ202３１260６”致謝 ＰAＧERＥＦ_Tｏｃ202３1２６06\h2０內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、教學(xué)要求課程設(shè)計(jì)是對課程內(nèi)容的應(yīng)用性訓(xùn)練環(huán)節(jié),是學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識進(jìn)行階段性的單體設(shè)備或單元設(shè)計(jì)等方面的專業(yè)訓(xùn)練過程，也是對理論教學(xué)效果的檢驗(yàn)。通過這一環(huán)節(jié)使學(xué)生在查閱資料、理論計(jì)算、工程制圖、調(diào)查研究、數(shù)據(jù)處理等方面得到基本訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識分析、解決實(shí)際問題的能力二、設(shè)計(jì)資料及參數(shù)本設(shè)計(jì)任務(wù)為用水吸收SO２常壓填料塔。礦石焙燒爐送出的氣體冷卻到２5℃后送至填料塔中，用20℃清水洗滌以除去其中的ＳＯ設(shè)計(jì)條件如下：進(jìn)塔爐氣流量：24５0m３/h混合氣：（空氣、SO2氣體）；ＳO２氣體含量：0。05（摩爾分率)；ＳＯ２氣體回收率：９5%；操作壓強(qiáng):常壓操作;吸收過程可視為等溫吸收過程.試根據(jù)上述工藝條件作出填料吸收塔的設(shè)計(jì)計(jì)算。三、設(shè)計(jì)要求及成果１．進(jìn)行填料吸收塔的工藝設(shè)計(jì)；2．各主要管路管道的選取和泵的選取;3．編制設(shè)計(jì)說明書。四、進(jìn)度安排時間設(shè)計(jì)內(nèi)容備注10．2４工藝過程設(shè)計(jì)方案的確定10．２5－10。28工藝過程的設(shè)計(jì)計(jì)算1０。２９－10。３０主要設(shè)備的設(shè)計(jì)11。０1－１1.02輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)1１．03-11．0６設(shè)計(jì)說明書五、評分標(biāo)準(zhǔn)化工原理課程設(shè)計(jì)考核主要依據(jù)平時學(xué)生設(shè)計(jì)過程的表現(xiàn)，包括出勤情況、獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的情況、設(shè)計(jì)進(jìn)度是否按要求進(jìn)行、設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)新、有關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容的小測試等多方位的考核方式.課程設(shè)計(jì)總評定依據(jù)如下：平時設(shè)計(jì)表現(xiàn)20％;設(shè)計(jì)說明書質(zhì)量80％。成績評定按五級記分制,分為優(yōu)、良、中、及格、不及格建議參考資料１.化工原理（上、下冊),夏清，天津大學(xué)出版社2?；ぴ碚n程設(shè)計(jì),自編講義３?；ぴ碚n程設(shè)計(jì)，柴誠敬，天津科學(xué)技術(shù)出版社4．化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)，董大勤，化學(xué)工業(yè)出版社5．化工設(shè)計(jì)，張穎，內(nèi)蒙古大學(xué)出版社６。塔設(shè)備，化學(xué)工業(yè)出版社摘要吸收操作是氣體混合物分離方法之一，它是根據(jù)混合物中各組分在某一種溶劑中溶解度不同而達(dá)到分離的目的。二氧化硫有強(qiáng)烈的刺激性氣味對于人體健康和大氣環(huán)境都會造成破壞和污染，本次化工原理課程設(shè)計(jì)的目的是根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用填料吸收塔吸收的方法來凈化含有二氧化硫的工業(yè)尾氣，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn).塔設(shè)備是煉油、化工、石油化工等生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的氣液傳質(zhì)設(shè)備。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的形式，可以分為填料塔和板式塔。用于吸收的設(shè)備類型很多,如填料塔、板式塔、鼓泡塔和噴灑塔等。板式塔屬于逐級接觸逆流操作,填料塔屬于微分接觸操作.設(shè)計(jì)中采用填料塔進(jìn)行吸收操作是因?yàn)樘盍峡梢蕴峁┚薮蟮臍庖簜髻|(zhì)面積而且填料表面具有良好的湍流狀況，從而使吸收過程易于進(jìn)行,而且,填料塔還具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)能力大、分離效率高、壓力降小、操作彈性大、持液量、填料易用耐腐蝕材料制造等優(yōu)點(diǎn),從而可以使吸收操作過程節(jié)省大量人力和物力。本設(shè)計(jì)是利用填料塔來吸收SO關(guān)鍵詞：塔設(shè)備填料塔吸收SＯ緒論1．1吸收技術(shù)概況吸收塔設(shè)備是氣液接觸的傳質(zhì)設(shè)備，一般可分為級式接觸和微分接觸兩類.一般級式接觸采用氣相分散，設(shè)計(jì)采用理論板數(shù)及板效率;而微分接觸設(shè)備常采用液相分散，設(shè)計(jì)采用傳質(zhì)單元高度及傳質(zhì)單元數(shù)。本設(shè)計(jì)采用后者.?吸收是氣液傳質(zhì)的過程，應(yīng)用填料塔較多。而塔填料是填料塔的核心構(gòu)件,它提供了塔內(nèi)氣-液兩相接觸而進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱的表面，與塔的結(jié)構(gòu)一起決定了填料塔的性能[1］。?１。2吸收設(shè)備的發(fā)展?吸收操作主要在填料塔和板式塔中進(jìn)行，尤其以填料塔的應(yīng)用較為廣泛。?塔填料的研究與應(yīng)用已獲得長足的發(fā)展，鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、萊佛厄派克環(huán)、金屬環(huán)矩鞍等的出現(xiàn)標(biāo)志著散裝填料朝高通量、高效率、低阻力方向發(fā)展有新的突破。規(guī)整填料在工業(yè)裝置大型化和要求高分離效率的情況下,倍受重視，已成為塔填料的重要品種。其中金屬與塑料波紋板造價適中，抗污力強(qiáng),操作性能好，并易于工業(yè)應(yīng)用,可作為通用填料使用;柵格填料對液體負(fù)荷和允許壓降要求苛刻的過程十分有利，并具有自凈機(jī)能,即使應(yīng)用在污垢系統(tǒng)也能長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；脈沖填料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使之在大流量、大塔徑下也不會發(fā)生偏流,極易工業(yè)放大，從發(fā)展上看很有希望。?塔填料仍處于發(fā)展之中,今后的研究方向主要是提高傳質(zhì)效率,同時考慮填料的強(qiáng)度、操作性能及使用上的通用因素，并綜合環(huán)型、鞍型及規(guī)整填料的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而開發(fā)構(gòu)型優(yōu)越、堆積接觸方式合理、流體在整個床層能均勻分布的新型填料。就目前看，填料的材質(zhì)仍以陶瓷、金屬和塑料為主，特別為滿足化工生產(chǎn)中溫度和耐腐蝕的要求，以開發(fā)并采用了氟塑料制成的填料。?填料塔原先被認(rèn)為設(shè)備笨重，放大效應(yīng)顯著，所以常用于塔徑較小的場合。近二三十年來,填料塔得到了較大的發(fā)展，特別是氣液分布裝置上的改進(jìn)及規(guī)整填料的開發(fā)，使塔的直徑可超過15m，在加大通量，減少壓力降，提高效率及降低能耗方面,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。?填料塔的發(fā)展，與塔填料的開發(fā)與研究是分不開的，除了提高原有填料的流體力學(xué)與傳質(zhì)性能外，還開發(fā)了不少效率高、放大效益小的新型填料，加上填料塔本身具有壓降小、持液量小、耐腐蝕、操作穩(wěn)定、彈性大等優(yōu)點(diǎn),使填料塔的開發(fā)研究達(dá)到了一個新的高度［1]。?1。3吸收過程在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

在化學(xué)工業(yè)中,氣體吸收操作廣泛應(yīng)用于直接生產(chǎn)化工產(chǎn)品，分離氣體混合物，原料氣的精制及從廢氣中回收有用組分或除去有害物質(zhì)等。尤其是從保護(hù)環(huán)境，防止大氣污染角度出發(fā)，對廢氣中的Ｈ2S、S0X、及ＮＯX等有害物質(zhì)吸收除去過程的開發(fā)研究,有關(guān)著方面已提出了不少新的方法,發(fā)表了不少論著與文獻(xiàn)。除此之外，地球化學(xué)、生物物理和生物醫(yī)藥工程,也要應(yīng)用氣體吸收的理論及其研究成果。

工業(yè)上的氣體吸收過程，由于所用的吸收劑、吸收劑濃度、操作溫度與壓力、再生方法等的不同，可能有各種不同的工藝流程.吸收過程可以在填料塔、板式塔、鼓泡塔、攪拌反應(yīng)釜等設(shè)備中進(jìn)行。從傳質(zhì)角度講，吸收所用的是氣液接觸設(shè)備,應(yīng)增加氣液兩相的接觸界面，但在吸收過程中也可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此吸收設(shè)備與蒸餾設(shè)備及氣液反應(yīng)器都有許多共同之處。?化學(xué)工業(yè)中的吸收操作，應(yīng)用于脫除CO2及脫除H2S等裝置數(shù)目為最多，開發(fā)研究也最多.工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要有以下幾個方面：?A制取化工產(chǎn)品?（１）應(yīng)用９8%硫酸吸收SO３制取9８％硫酸,應(yīng)用20%發(fā)煙硫酸吸收SＯ3制取2０%的發(fā)煙硫酸。?（2）應(yīng)用93%硫酸脫除氣體中的水蒸氣以干燥氣體.

（3）用水吸收氯化氫制取31％的工業(yè)鹽酸.?（4)用水吸收ＮO2生產(chǎn)５0%-６0%的硝酸.?(5)用水或37％甲醛水溶液吸收甲醛制取福爾馬林溶液。?（6）氨水吸收CＯ2生產(chǎn)碳酸氫銨。?（７)純堿生產(chǎn)中用氨鹽水吸收ＣＯ2生成NaＨCO3。?（8)用水吸收異丙醇催化脫氫生產(chǎn)的丙酮。?Ｂ分離氣體混合物?（1）油吸收法分離裂解氣。?(２)用水吸收乙醇氧化脫氫法制取的乙醛.

(3）用水吸收丙烯氨氧化法生產(chǎn)的丙烯腈。?(4）用醋酸亞銅氨液從C4餾分中提取丁二烯。?（5)用水吸收乙烯氧化制取的環(huán)氧乙烷.C從氣體中回收有用組分

（1)用硫酸從煤氣中回收氨生成硫銨。?（２)用洗油從煤氣中回收粗笨（Ｂ.T。X）。?(3)從煙道氣或合成氨原料氣中回收高純度CO２。?Ｄ氣體凈化?（1）原料氣的凈化.其主要目的是清除后續(xù)加工時所不允許存在的雜質(zhì),它們或會使催化劑中毒,或會產(chǎn)生副反應(yīng)而生成雜質(zhì).例如，合成氨原料氣的脫CO２和脫H2S，天然氣、石油氣和焦?fàn)t氣的脫H2Ｓ以及硫酸原料氣的干燥脫水等。?（2）尾氣、廢氣的凈化以保護(hù)環(huán)境。燃煤鍋爐煙氣、冶煉廢氣等脫SO２，硝酸尾氣脫除NOX，磷酸生產(chǎn)中除去氣態(tài)氟化物(ＨF）以及液氯生產(chǎn)時弛放氣中脫除氯氣等。?E生化工程?生化技術(shù)過程中采用好氣性菌,發(fā)酵中需要大量的空氣以維持微生物的正常吸收和代謝，要應(yīng)用空氣中的氧在水中的溶解（吸收)這一基本過程［1]。第二章吸收方案２.１吸收劑的選擇對于吸收操作，選擇適宜的吸收劑,具有十分重要的意義。其對吸收操作過程的經(jīng)濟(jì)性有著十分重要的影響。一般情況下，選擇吸收劑，要著重考慮如下問題。

1。對溶質(zhì)的溶解度大?所選的吸收劑多溶質(zhì)的溶解度大,則單位量的吸收劑能夠溶解較多的溶質(zhì)，在一定的處理量和分離要求下,吸收劑的用量小，可以有效地減少吸收劑循環(huán)量,這對于減少過程功耗和再生能量消耗十分有利。另一方面,在同樣的吸收劑用量下，液相的傳質(zhì)推動力大，則可以提高吸收效率，減小塔設(shè)備的尺寸。

2.對溶質(zhì)有較高的選擇性?對溶質(zhì)有較高的選擇性,即要求選用的吸收劑應(yīng)對溶質(zhì)有較大的溶解度，而對其他組分則溶解度要小或基本不溶，這樣,不但可以減小惰性氣體組分的損失，而且可以提高解吸后溶質(zhì)氣體的純度.?3。揮發(fā)度要低?吸收劑在操作條件下應(yīng)具有較低的蒸氣壓,以避免吸收過程中吸收劑的損失，提高吸收過程的經(jīng)濟(jì)性。?４.再生性能好?由于在吸收劑再生過程中，一般要對其進(jìn)行升溫或氣提等處理，能量消耗較大，因而,吸收劑再生性能的好壞，對吸收過程能耗的影響極大,選用具有良好再生性能的吸收劑,往往能有效地降低過程的能量消耗。?以上四個方面是選擇吸收劑時應(yīng)考慮的主要問題，其次，還應(yīng)注意所選擇的吸收劑應(yīng)具有良好的物理、化學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性.其良好的物理性能主要指吸收劑的粘要小,不易發(fā)泡,以保證吸收劑具有良好的流動性能和分布性能。良好的化學(xué)性能主要指其具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以防止在使用中發(fā)生變質(zhì)，同時要求吸收劑盡可能無毒、無易燃易爆性，對相關(guān)設(shè)備無腐蝕性（或較小的腐蝕性)。吸收劑的經(jīng)濟(jì)性主要指應(yīng)盡可能選用廉價易得的溶劑。

工業(yè)上常選用水做二氧化硫的吸收劑.除了物理吸收可能還會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。?２.2吸收流程的選擇?用水吸收SO2屬中等溶解度的吸收過程，為提高傳質(zhì)速率，選用逆流吸收過程。因用水作為吸收劑,且SO２不作為產(chǎn)品，故采用純?nèi)蹌?３吸收塔設(shè)備及填料各種填料的結(jié)構(gòu)差異較大，具有不同的優(yōu)缺點(diǎn),因此在使用上應(yīng)根據(jù)具體情況選擇不同的塔填料.在選擇塔填料時，應(yīng)該考慮如下幾個問題:?1.面積大?比表面積是指單位堆積體積填料所具有的表面積；?２。布性能要好

主要有如下三個方面：

Ａ．填料在塔內(nèi)裝填之后,整體結(jié)構(gòu)均勻。

B.填料在塔內(nèi)堆放形狀應(yīng)有利于液體向四周均勻分布。?Ｃ.減輕液體想避面偏流。

３。填料的選擇?對于水吸收SO２的過程，操作溫度及操作壓力較低，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，故此選用聚丙烯階梯環(huán)填料。

2。4操作參數(shù)的選擇?礦石焙燒爐送出的氣體冷卻到25℃后送至填料塔中，用20℃清水洗滌以除去其中的SO２設(shè)計(jì)條件如下:進(jìn)塔爐氣流量：24５0m3/混合氣：（空氣、SO2氣體）;SＯ2氣體含量：0.０５（摩爾分率）；ＳO２氣體回收率：９５％;操作壓強(qiáng):常壓操作；吸收過程可視為等溫吸收過程。第三章吸收塔的工藝計(jì)算3．１基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)３。1．1液相物性數(shù)據(jù)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).由手冊查得,20oC時水的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：密度為:黏度：表面張力為:SＯ2在水中的擴(kuò)散系數(shù)為：ＤＬ=１．47１0－5cｍ２／ｓ=5.２910—6m２/h３。1。２氣相物性數(shù)據(jù)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為:混合氣體的平均密度為:混合氣體的黏度可近似取為空氣的黏度,查手冊得20oC空氣的黏度為:查手冊得SO２在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為：D=0。10８/ｓ=0。03９ｍ２/h?3。1.３氣液相平衡數(shù)據(jù)由手冊查得。常壓下2０oＣ時,SO２在水中的亨利系數(shù)為:E=3相平衡常數(shù)為:ｍ=溶解度系數(shù)為：3.２物料衡算全塔物料衡算圖２－12所示是一個定態(tài)操作逆流接觸的吸收塔，圖中各符號的意義如下：—惰性氣體的流量，；Ｌ—純吸收劑的流量，;Ｙ1，Ｙ２-進(jìn)出吸收塔氣體的摩爾比；Ｘ1，Ｘ2-出塔及進(jìn)塔液體中溶質(zhì)物質(zhì)量的比。注意:本課程設(shè)計(jì)中塔底截面一律以下標(biāo)“ｌ”表示，塔頂截面一律以下標(biāo)“2”表示。進(jìn)塔氣體摩爾比：出塔氣體摩爾比：進(jìn)塔惰性氣體的流量：由設(shè)計(jì)任務(wù)知該吸收過程屬于低濃度吸收,平衡關(guān)系為直線,最小液氣比可按下式計(jì)算,即：對于純?nèi)軇┪者^程，進(jìn)塔液相組成為：取操作液氣比為：；Ｌ=４９。9495。１9=475３．79kｍoｌ/ｈ由，求得吸收液出塔濃度為:3.3填料塔的工藝尺寸的計(jì)算３．3.1塔徑的計(jì)算1.空塔氣速的確定通常由泛點(diǎn)氣速來確定空塔操作氣速。泛點(diǎn)氣速是填料塔操作氣速的上限,填料塔的操作氣速必須小于泛點(diǎn)氣速，操作空塔氣速與泛點(diǎn)氣速之比稱為泛點(diǎn)率。填料的泛點(diǎn)氣速可由Eckｅｒｔ通用關(guān)聯(lián)圖查得,氣相質(zhì)量流量為：液相質(zhì)量流量可近似按純水的流量計(jì)算，即：Eｃkerｔ通用關(guān)聯(lián)圖的橫坐標(biāo)為：查表得:取由圓整塔徑,取2.泛點(diǎn)率校核：由于泛點(diǎn)附近流體力學(xué)性能的不穩(wěn)定性，一般較難穩(wěn)定操作，故一般要求泛點(diǎn)率在５0％－８０%之間，而對于易起泡的物系可低于40％；（在允許范圍內(nèi)）填料規(guī)格校核（在允許范圍內(nèi))以上式中：—泛點(diǎn)氣速，；--空塔氣速；—液體密度，；—?dú)怏w密度,；，—?dú)庖合噘|(zhì)量流量，;g—重力加速度，９.81；—液體黏度，；-－填料因子,１/m；3．液體噴淋密度校核:取最小潤濕速率為：=0．08本次設(shè)計(jì)選用聚丙烯階梯環(huán)填料，其=132．5，代入數(shù)值，得最小噴淋密度為：=0．0８求得液體噴淋密度為：所以液體噴淋密度符合要求,即填料塔直徑合理。３.3。2傳質(zhì)單元高度計(jì)算干填料比表面積為，實(shí)際操作中潤濕的填料比表面積為,由于只有在潤濕的填料表面才可能發(fā)生氣、液傳質(zhì)，故值具有實(shí)際意義。下面介紹計(jì)算的恩田（ONDA）公式,該公式為：式中：-單位體積填料層的潤濕面積，;—填料的總比表面積，；—液體表面張力，；—填料上液體鋪展開的最大表面張力，；—液體通過空塔截面的質(zhì)量流速，；，—液體的粘度，;—液體的密度，；g—重力加速度，９。81。查表得:流體質(zhì)量流量氣膜吸收系數(shù)由下式計(jì)算:式中:—填料的總比表面積,；-氣體通過空塔截面的質(zhì)量流速，；—?dú)怏w的粘度，;-氣體的密度，;氣體質(zhì)量通量為：代入數(shù)值:＝０．0３１1kｍol/（m2。h．ＫPa）液膜吸收系數(shù)由下式計(jì)算:式中:—液體的密度,；-液相的黏度，；g—重力加速度，９．81;-液體通過空塔截面的質(zhì)量流速,;-單位體積填料層的潤濕面積，;—溶質(zhì)在液相中的擴(kuò)散系數(shù)，。代入數(shù)值得：=１．1４7ｍ/ｈ由,查表得則則3．3。3傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算脫吸因數(shù)為:氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為：３。３．4填料層高度采用上述方法計(jì)算出填料層高度后，還應(yīng)留出一定的安全系數(shù),根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，填料層的設(shè)計(jì)高度一般為Z’＝(1。2～１．5)Ｚ設(shè)計(jì)取填料層高度為:取;則計(jì)算得填料層高度1２０0ｍm，故不需要分段.3.４填料層壓降的計(jì)算采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算填料層壓降：橫坐標(biāo)：查表5-18得：縱坐標(biāo)：查圖得;填料層壓降為：3.５塔附屬高度的計(jì)算１.塔的上部空間，可取為1。２m，2.液體分布器高度約為1m，若塔底夜相停留時間按1miｎ考慮，則塔釜夜所占空間高度為：m考慮到氣相接管所占空間高度，底部空間高度可?。保埃?所以塔附屬高度為h=1.2+1。０+１.3８+1。０＝4。５８塔的總高度為:H=６。0+４.5８＝１０.5８ｍ１1m,塔的總高度為11m.，—?dú)庖合噘|(zhì)量流量,;—液體密度,；ρv—?dú)怏w密度,；-液體黏度,；—填料因子,;g—重力加速度，９.81。參考文獻(xiàn)【1】、化工原理課程設(shè)計(jì)賈紹儀柴誠敬主編天津大學(xué)出版社200２年6月【２】、化工原理課程設(shè)計(jì)吳俊宋孝勇韓粉女丁建飛編著華東理工大學(xué)出版社2011年7月【3】、化工原理何朝紅馮霄主編科學(xué)出版社２０11年５月【4】、化工原理化工分離過程蔣維鈞余立新主編清華大學(xué)出版社2005年10月【5】、化工原理課程設(shè)計(jì)(第二版）馬江權(quán)冷一欣主編中國石化出版社２０1１年1月【6】、化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)（第二版）匡國柱史啟才主編化學(xué)工業(yè)出版社２007年9月【7】、食品工程原理?xiàng)钔壑骶幹袊r(nóng)業(yè)出版社附錄一工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總及主要符號說明工藝設(shè)計(jì)計(jì)算匯總表序號項(xiàng)目數(shù)值備注1混合氣體處理量Ｕ（m3/ｈ）２４502進(jìn)塔氣相摩爾比Ｙ１０.０５２63出塔氣相摩比Y20。0０２６３4進(jìn)塔液相摩爾分率Ｘ2()05出塔液相摩爾分率X１（）0.0016混合氣體平均摩爾質(zhì)量()30．7５7混合氣體的平均密度（)1。２578混合氣體的粘度(）0．0６５9吸收劑用量L（)475３。7910氣相質(zhì)量流量(）3079．6５１1液相質(zhì)量流量(）８５663.312氣相總傳質(zhì)單元數(shù)（m）6．3６４1３氣相總傳質(zhì)單元高度（m）0。66414空塔氣速（ｍ/ｓ）０.７19１5泛點(diǎn)氣速u（m/s）０.６０１６泛點(diǎn)率f５8。4２％１７圓整塔徑Ｄ(ｍ)1．218填料層高Z（m）6１9填料塔上部高度h(m)1.220填料塔下部高度h(m)1.0２１塔的附屬高度ｈ(m)4.58２2塔總高度Ｈ1１主要符號說明符號意義單位X平衡時液相SＯ2摩爾比Ｙ氣相SＯ2摩爾比ｙ氣相SO２摩爾分率液體的質(zhì)量流量氣體的質(zhì)量流量，氣體密度Z填料層高度，MV惰性氣相流量溶劑的摩爾流率Y氣相中溶質(zhì)的比摩爾分率;X液相中溶質(zhì)的比摩爾分率.最小噴淋密度潤濕率D填料塔直徑氣體的體積流量空塔氣速液泛氣速重力加速度液相傳質(zhì)系數(shù)溶質(zhì)在液相中的傳質(zhì)系數(shù);氣相傳質(zhì)系數(shù)Ｔ氣體溫度KＤV溶質(zhì)在氣體中的擴(kuò)散系數(shù)氣體黏度氣相質(zhì)量流速ｕ孔塔氣速m/ｓUV,UL氣體和液體的質(zhì)量通量液體的密度溶質(zhì)在氣體和液體中的擴(kuò)散系數(shù)R氣體常數(shù)液體黏度填料的總比表面積填料的潤濕比表面積填料因子g重力加速度液體的表面張力填料材質(zhì)的臨界表面張力液體的質(zhì)量流速h填料層高度M附錄二Eｃherｔ通用關(guān)聯(lián)圖附錄三表3。1散裝填料泛點(diǎn)填料因子平均值填料類型填料因子金屬鮑爾環(huán)４10-１１7１60—金屬環(huán)矩鞍—17０１5０1３５12０金屬階梯環(huán)-—1６0140—塑料鮑爾環(huán)5502８０184140９２塑料階梯環(huán)-26０170127—瓷矩鞍1１005５020０２２6—瓷拉西環(huán)１30083２６004１0—表3。2塑