(完整版)水吸收二氧化硫填料塔课程设计..

《化工原理课程设计》报告

设计任务书

（一） 设计题目

试设计一座填料吸收塔，用于脱除混于空气中的SO2，混合气体的处理为2500m3/h,其中SO2（体积分数） 8﹪。要求塔板排放气体中含SO2低于0.4％，采用清水进行吸收。

（二） 操作条件

常压，20℃

（三） 填料类型

选用塑料鲍尔环、陶瓷拉西环 填料规格自选

（四） 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、 吸收塔接管尺寸的计算 5、 绘制吸收塔的结构图

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6、 对设计过程的评述和有关问题的讨论 7、 参考文献 8、 附表

目录

一、概述 ··········································································· 4 二、计算过程 ····································································· 4 1. 操作条件的确定 ······················································· 4 1.1吸收剂的选择…………………………………………….4 1.2装置流程的确定………………………………………...4 1.3填料的类型与选择………………………………………4 1.4操作温度与压力的确定 ······································ 4 2. 有关的工艺计算 ······················································· 5

2.1基础物性数据……………………………………………5 2.2物料衡算 ························································ 6 2.3填料塔的工艺尺寸的计算 ··································· 6 2.4填料层降压计算 ·············································· 11

2.5吸收塔接管尺寸的计算………………………………..12

2.6附属设备……………………………………………… ..12 三、评价………………………………………………………………...13

四、参考文献………………………………………………...13 五、附表………………………………………………………14

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一、 概述

填料塔不但结构简单，且流体通过填料层的压降较小，易于用耐腐蚀材料制造，所以它特别适用于处理量小，有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。液体自塔顶经液体分布器喷洒于填料顶部，并在填料的表面呈膜状流下，气体从塔底的气体口送入，流过填料的空隙，在填料层中与液体逆流接触进行传质。因气液两相组成沿塔高连续变化，所以填料塔属连续接触式的气液传质设备。

二、 设计方案的确定 (一) 操作条件的确定

1．1吸收剂的选择

因为用水作吸收剂，同时SO2不作为产品，故采用纯溶剂。 1．2装置流程的确定

用水吸收SO2属于中等溶解度的吸收过程，故为提高传

质效率，选择用逆流吸收流程。

1．3填料的类型与选择

用不吸收SO2的过程，操作温度低，但操作压力高，因

为工业上通常选用塑料散堆填料，在塑料散堆填料中，塑

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料鲍尔环填料的综合性能较好。鲍尔环填料是对拉西环的改进，鲍尔环由于环壁开孔，大大提高了环内空间及环内表面的利用率，气流阻力小，液体分布均匀。与拉西环相比，鲍尔环的气体通量可增加50%以上，传质效率提高30%左右。

1．4操作温度与压力的确定 20℃，常压

（二）填料吸收塔的工艺尺寸的计算 2．1基础物性数据 ①液相物性数据

对于低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取水的物性数据 查得，293K时水的有关物性数据如下：

密度ρ=998.2kg/m 粘度μL=0.001Pa·s=3.6kg/(m·h)

表面张力бL=72.6dyn/cm=940896kg/h

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SO2在水中的扩散系数为DL =1.47×10-5m2/s=5.29×10-6m2/h

②气相物性数据

混合气体的平均摩尔质量为

Mvm=∑yiMi=0.08×44＋0.92×29=31.8

PMvm101.3?31.8??1.322kg m-3 混合气体的平均密度ρvm= RT8.314?293 混合气体粘度近似取空气粘度，手册20℃空气粘度为 μV=1.81×10-5Pa·s=0.065kg/(m?h) 查手册得SO2在空气中的扩散系数为

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