水吸收SO2过程填料吸收塔的设计...doc

---------------------------------作者:_____________-----------------------------日期::_____________水吸收SO2过程填料吸收塔的设计..一设计任务书(一)设计题目水吸收SO2过程填料吸收塔的设计:试设计一座填料吸收塔,用于脱除焙烧炉送出的混合气体(先冷却)中的SO2,其余为惰性组分,采用清水进行吸收。混合气体的处理量m3/h2200混合气体SO2含量(体积分数)10%SO2的回收率不低于97%(二)操作条件(1)操作压力常压(2)操作温度25℃(三)设计内容(1)吸收塔的物料衡算;(2)吸收塔的工艺尺寸计算;(3)填料层压降的计算;(4)液体分布器简要设计;(5)吸收塔接管尺寸计算;(6)绘制吸收塔设计条件图;(7)对设计过程的评述和有关问题的讨论。,为提高传质效率,选用逆流吸收流程。因用水作为吸收剂,且SO2不作为产品,故采用纯溶剂。,操作温度及操作压力较低,工业上通常选用塑料散装填料。在塑料散装填料中,塑料阶梯环填料的综合性能较好,故此选用DN38聚丙烯阶梯环填料。阶梯环是对鲍尔环的改进。与鲍尔环相比,阶梯环高度减少了一半,并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少,使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短,减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加了填料的机械强度,而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主,这样不但增加了填料间的空隙,同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点,可以促进液膜的表面更新,有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍尔环,成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。(一)吸收塔的物料衡算;(二)填料塔的工艺尺寸计算;主要包括:塔径,填料层高度,填料层压降;(三)设计液体分布器及辅助设备的选型;(四)绘制有关吸收操作图纸。三、,溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查得,25℃时水的有关物性数据如下:密度为ρL==·s=/(m·h)表面张力为σL==932731kg/h2SO2在水中的扩散系数为DL=×10-9m2/s=×10-6m2/h(依Wilke-Chang计算,查《化学工程基础》)℃,混合气体的平均摩尔质量为MVm=ΣyiMi=×+×29==PM/RT=×/(×)=,查手册得25℃空气的粘度为μV=×10-5Pa•s=/(m•h)查手册得SO2在空气中的扩散系数为DV=×10-5m2/s=(依计算,其中273K时,×10-×10-5m2/s,查《化学工程基础》),常压下25℃时SO2在水中的亨利系数为E=×103kPa相平衡常数为m=E/P=×103/==ρ/EM=×103×=.4物料衡算(l).,故:混合气量=2200×[/(+25)]×1/4==×==×=,则混合气中空气量=-==×29=(2).混合气进出塔的摩尔组成 (3)混合气进出塔摩尔比组成进塔气相摩尔比为出塔气相摩尔比为(4)出塔混合气量出塔混合气量=+×==+×=(5)吸收剂(水)的用量L该吸收过程属低浓度吸收,平衡关系为直线,最小液气比可按下式计算对于纯溶剂吸收过程,进塔液相组成为X2=0取操作液气比为L=×=(6)塔底吸收液组成X1(