化工原理课程设计

《化工原理》课程设计

说明书

脱除燃煤锅炉烟道气二氧化硫废气吸收塔的设计DESIGN ABSORB TOWER FOR REMOVAL SO2 FLOM FLOW GAS OF COAL COMBUSION BOILER

学院（部）：材料科学与工程学院

专业班级：

学生姓名：

学号：

指导教师：

2012年月日

安徽理工大学课程设计（论文）任务书院系：化学工程学院教研室：化工基础教研室

学号（单号）学生姓名专业班级

设计题目脱除燃煤锅炉烟道气二氧化硫废气的吸收塔设计

设计

技术参数

有一台10t/h 锅炉，其风机额定风量为30000Nm3/h，为减少燃煤烟道气对大气的SO2污染，特设计一台脱除SO2的填料吸收塔。

设计要求

1.废气处理量：30000Nm3/h

2.入塔废气中SO2含量为2400mg / Nm3，其数值由燃烧煤质决定；

3.经吸收塔净化处理后，出塔气体中含量为400 mg / Nm3，（为国家环保

总局规定的排放标准）；

4.采用陶瓷拉西环填料，并假设吸收剂为纯水；

5.烟气进入和排除吸收塔的温度分别为170℃、85℃；

6.采用常压操作。

7.液气比1.95

工作量

1、设计方案的确定和流程图说明；

2、塔径、塔高的计算；

3、填料塔附件结构的选型及设计；

4、填料塔结构示意图和工艺流程图。

工作计划2011-2012第二学期第19周完成

参考资料1、谭天恩等编化工原理（下册）：

（1）p34 例5-4 、

（2）p41例9-7 、

（３）p62 K L a 关联式（９－９１）；

2、天津大学化工原理教研室编化工原理课程设计 p114-149

指导教师签字

系主任

签字

年月日

摘要

本设计是参考天津大学出版社出版的《化工原理课程设计》教材而改编设计

的。

气体吸收是气体混合物中一种或多种组分溶解于液体的一种分离操作，这种

操作在工厂里废气排除的过程中起到很重要的作用。实现吸收操作的主体塔设备

主要分为板式塔和填料塔。由于填料塔具有结构简单，阻力小，加工容易，可用

耐腐蚀材料制作，吸收效果好，装置灵活等优点，故在化工、环保、冶炼等工业

吸收操作中多为填料塔。

特别是近年来填料塔技术获得长足发展，性能优良的新型散装和规整填料的

相继问世，塔内件结构和设备的改进，改善了填料层内气液相的均布与接触情况，

使填料塔的负荷通量加大、压降小、分离效率高、放大效应减小、生产能力大等

优点，促使填料塔的应用日益广泛。

本设计的目的主要是脱除燃煤锅炉烟道气中的二氧化硫，从而减少燃煤烟道

中二氧化硫对大气的污染。本设计任务是用20℃清水洗收录其中的SO

。对于气

2

体的吸收应该采用气液传质设备填料塔，因为它具有较高的比表面积。用水吸收属中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流程。在此吸收

SO

2

过程中，选用金属拉西环填料。梁型支承板的性能优良，有利于气液传质，因此

选用梁型支承板。

设计者:

日期：2012年6月26日

目录

第一章绪论 (5)

1.1吸收技术概况 (5)

1.2 吸收设备的发展 (7)

1.3吸收在工业生产中的应用 (8)

第2章设计方案 (9)

2.1吸收剂的选择 (9)

2.2 吸收流程的选择 (9)

2.2.2吸收装置的流程 (10)

2.3吸收塔设备及填料的选择 (11)

2.4 吸收剂再生方法的选择 (13)

2.5 操作参数的选择 (13)

第三章气液平衡与物料衡算 (14)

3.1 气液平衡数据 (14)

3.2 基础物性数据 (14)

3.3 物料衡算 (15)

第四章塔的主要设备尺寸设计 (16)

4.1 塔径的计算 (16)

4.2 填料层高度的计算 (18)

4.3填料层压降的计算 (20)

工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (21)

设计过程的评述和有关问题的讨论 (24)

主要参考文献 (24)

结束语 (25)

附图 (26)

吸收操作系统的工艺流程图 (28)

吸收操作系统的设备条件图 (29)

第一章绪论

1.错误！未找到引用源。1吸收技术概况

利用混合气体中各组

分在同一种溶剂（吸收剂）中溶解度的不同分离气体混合物的单元操作称为吸收。吸收是分离气体混合物最常见的单元操作之一。

工业吸收操作是在吸收塔内进行的。在吸收操作中，通常将混合气体中能够溶解于溶剂中的组分称为溶质或吸收质，以A表示;而不溶或微溶的组分称为载体或惰性气体，以B表示；吸收所用的溶剂称为吸收剂，以S表示；经吸收后得到的溶液称为吸收液;被吸收后排出吸收塔的气体称为吸收尾气。吸收就是吸收质从气相转入液相的过程。

吸收过程通常在吸收塔中进行。根据气、液两相的流动方向，分为逆流操作和并流操作两类，工业生产中以逆流操作为主，吸收剂以塔顶加入自上向下流动，与从下向上流动的气体接触，吸收了吸收质的液体从塔底排出，净化后的气体从塔顶排出。吸收塔操作示意图如图2-1所示。

在工业生产中，除以制取溶液产品为目的的吸收(如用水吸收HCl气制取盐酸等)之外，大都要将吸收液进行解吸，以便得到纯净的溶质或使吸收剂再生后循环使用。解吸也称为脱吸，它是使溶质从吸收液中释放出来的过程，解吸通常