环境工程课程设计.doc

湖南农业大学课程论文
学 院:资源环境学院 班 级:环境科学
姓 名:李文涛 学 号:2
课程论文题目:填料塔的设计
课程名称:环境工程课程设计
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成绩评定教师签名:
日期: 年 月 日
设计任务书
学生:李文涛
(资源环境学院环境科学班级,学号:2)
设计题目:水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计
2、工艺操作条件:
(1)操作平均压力 常压
(2)操作温度 t=20℃
(3)每年生产时间:7200h。
(4)选用填料类型及规格自选。
3、设计任务:
完成填料塔的工艺设计与计算,有关附属设备的设计与选型,绘制吸收系统的工艺流程图与吸收塔的工艺条件图,编写设计说明书。
目录
一、摘要
二、设计方案简介
2、1吸收剂的选择
2、2吸收流程的选择
2、3吸收塔设备及填料的选择
2、3、1吸收塔设备
2、3、2吸收塔填料
2、4吸收剂再生的选择
2、5操作参数的选择
三、吸收塔的工艺计算
3、1基础物性数据
3、1、1液相物性数据
3、1、2气相物性数据
3、1、3气液相平衡数据
3、2物料衡算
3、3湍球塔工艺尺寸的计算
3、3、1塔径
3、3、2填料数据计算与支撑板结构
3、4填料层高度
3、5流体力学计算
3、5、1各阶段工况气速的计算
3、5、2球层压力降△P
3、5、3球层扩展阶段时的膨胀高度
3、6湍球塔的辅助结构
3、6、1支承板及档网
3、6、2 除沫器
3、6、3液体分布器
3、7填料塔附属高度计算
3、8湍球塔的流体力学参数计算
3、8、1全塔压降
3、8、2气体动能因子
3、9附属设备的计算与选择
3、9、1接管尺寸的计算举例
3、9、2离心泵的选择与计算
四、工艺设计计算结果汇总汇总与主要符号说明
五、对过程的评述与有关问题的讨论
六、结束语
摘要:吸收操作在化学工业中就是一种重要的分离方法,本次设计采用水吸收矿石焙烧炉送出的气体,入塔的炉气流量为2000m3/h,其中进塔SO2的摩尔分率为0、05,SO2的吸收率达到95％吸收效果以减少对大气的污染,属于物理吸收。影响吸收的因素主要为溶质在吸收剂中的溶解度,其吸收速率主要决定于气相或液相与界面上溶质的浓度差,以及溶质从气相向液相传递的扩散速率。本设计本设计采用填料塔,塔高8、7m,塔径0、7m,采用聚丙烯空心球填料,具有通量大、阻力小、传质效率高等优点,可以达到较好的通过能力与分离效果。一般说来,完整的吸收过程应包括吸收与解吸两部分。在化工生产过程中,原料气的净化,气体产品的精制,治理有害气体,保护环境等方面都要用到气体吸收过程。填料塔作为主要设备之一,越来越受到青睐。二氧化硫填料吸收塔,以水为溶剂,经济合理,净化度高,污染小。此外,由于水与二氧化硫反应生成硫酸,具有很大的利用率。
关键词: 二氧化硫 吸收 水 填料塔
二 、设计方案
吸收过程的设计方案主要包括吸收剂的选择、吸收流程的选择、解吸方法选择、设备类型选择、操作参数的选择等内容。
2、1吸收剂的选择
　 吸收剂一般就是对气体混合物的各组分具有不同的溶解度而能选择性地吸收其中一种组分或几种组分的液体。
　　由于吸收操作的目的不同,吸收剂的功用也不同。有些就是吸收气体而获得产品,如在盐酸制造中用水吸收氯化氢气体。有些就是除去气体混合物中的一种或几种组分,以达到分离的目的,如用水或碱液吸收烟道气等中的二氧化碳。
　吸收操作中能够选择性地溶解混合气体中某些特定组分的液体。吸收剂可以就是纯液体,也可以就是溶液。一般分为物理吸收剂与化学吸收剂两类。物理吸收剂与溶质之间无化学反应,气体的溶解度只与气液平衡(见汽液平衡)规律有关;化学吸收剂与溶质之间有化学反应,气体的溶解度不仅与气液平衡规律有关,而且与化学平衡规律有关。化学吸收剂大多就是某种活性组分的溶液,如碳酸钾或氢氧化钠的水溶液。
　 当吸收就是为了制取某种溶液产品时,只能用某种特定的吸收剂,如由氯化氢制造盐酸,只能用水作吸收剂。当吸收就是为了对气体混合物作组分分离时,吸收剂的合理选择,对吸收操作的成功与否有重大影响。一般说来,化学吸收剂易于达到较高的选择性,并可使溶质易于溶解;但再生比较困难,消耗能量较多。事实上,很难找到一个能够满足上述各项要求的理想吸收剂,只能通过对可用吸收剂的全面评价,按经济上就是否合理作出选择。为此,性能优良的新吸收剂的开发,一直为人们所关注。
对于吸收操作,选择适宜的吸收剂,具有十分重要的意义。其对吸收操作过程的经济性有着十分重要的影响。一般情况下,选择吸收剂,要着重考