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：
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。
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，使 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⑵。
2填料塔的工艺计算
物料恒算
由工艺要求 y1=5%，0<y2<2%，T=20°C，P= kPa 混合气体处理量为2400m3/h，由清水吸收SO2，即x2=0，取y2=%
x (1-) = / h
1273 + 20)
Y = -^- = = i 1 - y] 1 -
v y
Y =-^ = =
2 1 - y 1 -
查表可知，20oC下常压下SO2在水中的亨利系数
, 卜 + E 3550
相平衡常数m = 一 = =
P
E=3550 kpa
X]
=n 冬= m
吸收剂用量:
因为：最小液气比
[4] =_Y^ = - =
I v ). X「- 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：
X L \ X L \
7 = 7
k v ) k v )
min
= x =
进塔惰性气体量：v = 2400xX 273 ' .
即：L = = / h
由 v(Y — Y) = L( X1 — X 2)
X = v "2)+ X = (-) =
1 L 2
3填料塔结构设计
塔径计算:
进塔混合气体的平均摩尔质量M =z yM = + =
Vm i i
密度 p =也= =
vm RT x 293
查表可知，吸收液密度P广998* m3
气相质量流量：.=2400x =
液相质量流量：W = x = / h
采用Eckert关联图⑶计算泛点气速：
关联图横坐标为:
W —L W
G
()2 _
=项"〈萩IJ ='纵坐标为
查表⑶可知20oC常压下吸收液粘度七=。- s
由要求可选用50 x 25 x ，查表可知填料因子4 =143m -1 ①=1
F
纵坐标：“F "f①-P^ •旦 =
g P L
L
代入数据:
.： x = m / s f \ 143
取 u = = = m/s
F
= m = 1117 mm
V ： 4 X 2400
由塔径公式 - = \：
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。
圆整塔径为，塔径与填料直径比值D = 票 =24 > 10满足阶梯环要求。
d 50
2400 x 4
核算气速
V = 2400W3 / h u = 丝=——1 —— =。
兀 d2 3600x x