水吸收二氧化硫填料吸收塔.docx

《化工原理》
课程设计报告
题目名称： 水吸收SO2过程填料吸收塔设计
学生学院：轻工化工学院
专业班级：11食品科学与工程 2班
学 号：27
学生姓名：黄少敏
指导老师：魏关峰
设计任务书
一．设计题目
3
设接触，而传质的好坏与
填料密切相关。 填料提供了塔内的气液两相接触面积。 填料塔的流体力学性能， 传质速率等与
填料的材质，几何形状密切相关，所以长期以来人们十分注中填料的性能和新型填料的开发，
使得填料塔在化工生产中应用更加广泛。
填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。填料塔
还有以下特点：
当塔径不是很大时，填料塔因为结构简单而造价便宜。
对于易起泡物系，填料塔更适合，因填料对气泡有限制和破碎作用。
对于腐蚀性物系，填料塔更适合，因为可以采用瓷质填料。
对于热敏性物系宜采用填料塔， 因为填料塔的持液量比板式塔少， 物料在塔内的停留 时间短。填料塔的压强降比板式塔小，因而对真空操作更有利。
[2]
O
填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面, 传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料等
2填料塔的工艺计算
物料恒算
由工艺要求 y『5% 0<y2<2% T=20°C, P= kPa
混合气体处理量为 2400m3/h ,由清水吸收 SO,即X2=0,取y2=%
2400273
进塔惰性气体量：V 包0273—(1 )
20
y1
1 y1


1
、, y2
Y2 -JL2—
1 y2 1
查表可知，20oC下常压下SO在水中的亨利系数 E=3550 kpa
E 3550
相平衡常数m E 、550
P
〜* Yi
X1
m
吸收剂用量:
因为：最小液气比
Y Y2 34 07
X1* X2 0 .
根据生产经验，一般情况下取适宜操作液气比为最小液气比的倍，可使设备费用之和为最小,
本报告取倍，即： - - V V min

即：L
由 V(Y1 Y2) L(X1 X2)
x V(Y Y2) x
X1 X2

塔径计算:
进塔混合气体的平均摩尔质量MVmyiMi
密度
Vm
PMVm
RT 293
, 3
kg/m
查表可知，吸收液密度l
气相质量流量：WG
2400
液相质量流量：WL

采用Eckert关联图［3］计算泛点气速：
11
关联图横坐标为：W」m 2 UZZ 2 1 02由关联图可知，纵坐标为
WGl
查表［3］可知20oC常压下吸收液粘度L s
由要求可选用50 25 ，查表可知填料因子F 143m11

\ 143 1
/ s
2
纵坐标：uF—FJ 代入数据:
gL
由塔径公式D
4 2400
3600
取 u m/s
1117mm
核算径比D/d
为保证填料湿润均匀，还应注意实际采用的塔径与填料直径之比在10以上。此值过小，液体
沿塔料下流时常会出现“壁流”现象。
D 1200
圆整塔径为，塔径与填料直径比值—上00 24 10满足阶梯环要求。
d 50
核算气速
34V 2400 4…
Vs 2400m3/hu 3——2 4一 符合要求。
d23 6 00
核算喷淋密度
在吸收剂用量以及塔径确定以后，还要校核喷淋密度。为了使填料能够获得良好的湿润，
应保证塔内液体喷淋密度高于某一下限值。所以算出塔径后还要验算喷淋密度是否大于最小喷
淋密度Umino
查表可知，由Morris</ m2 h，比表面