水吸收二氧化硫填料塔
水吸收二氧化硫过程填料塔设计
齐齐哈尔大学化工原理课程设计说明书水吸收SO2填料塔(3200m3/h)学院:食品与生物工程学院专业班:生工112班姓名:蒋燕妮学号:2011053072指导教师:赵国君设计时间:2014.06.23-07.06摘要吸收是利用混合气体中各组分在液体中的溶解度的差异来分离气态均相混合物的一种单元操作.在化工生产中主要用于原料气的净化,有用组分的回收等。
气液两相的分离是通过它们密切的接触进行的,在正常操作下,气相为连续相而液相为分散相,气相组成呈连续变化,气相中的成分逐渐被分离出来。
填料塔是气液呈连续性接触的气液传质设备,属微分接触逆流操作过程。
塔的底部有支撑板用来支撑填料,并允许气液通过。
支撑板上的填料有整砌和乱堆两种方式。
填料层的上方有液体分布装置,从而使液体均匀喷洒于填料层上.填料层的空隙率超过90%,一般液泛点较高,单位塔截面积上填料塔的生产能力较高,研究表明,在压力小于0.3MPa时,填料塔的分离效率明显优于板式塔.这次课程设计的任务是用水吸收空气中的二氧化硫,然后再进行解吸处理得到二氧化硫.要求设计包括塔径、填料塔高度、塔管的尺寸等,需要通过物料衡算得到所需要的基础数据,然后进行所需尺寸的计算得到各种设计参数,为图的绘制打基础,提供数据参考。
关键词:水;二氧化硫;吸收;填料塔;物料衡算AbstractAbsorption is an important unit operation in the differences in solubility using mixture gas in the liquid in the separation of gaseous homogeneous mixture。
In the chemical production is mainly used for purifying raw gas, recovery of valuable components etc.。
水吸收二氧化硫填料吸收塔设计
进塔气体摩尔比:
出塔气体摩尔比:
进塔惰性气体的流量:
由设计任务知该吸收过程属于低浓度吸收,平衡关系为直线,最小液气比可按下式计算,即:
对于纯溶剂吸收过程,进塔液相组成为:
代入数值,得:
取实际液气比为最小液气比的1.4倍,即;
管道以粗实线表示,物料流向以箭头表示(流向习惯为从左向右)。辅助物料(如冷却水、加热蒸汽等)的管线以较细的线条表示。
(2)设备图
本设计要求画主要设备详图一张,图纸大小为A1。表示其结构形式、尺寸(表示设备特性的尺寸,如圆筒形设备的直径等)、技术特性等。
设备图基本内容有:
1视图:一般用主(正)视图、剖面图或俯视图表示主要设备结构形状;
有
得:qn,L=47.70*384.21=18326.82 kmol/h
由 ,求得吸收液出塔浓度为:
3.3
(1) 空塔气速的确定
通常由泛点气速来确定空塔操作气速。泛点气速是填料塔操作气速的上限,填料塔的操作气速必须小于泛点气速,操作空塔气速及泛点气速之比称为泛点率。
填料的泛点气速可由Eckert通用关联图查得,
3.1.3 气液相平衡数据
由手册查得。常压下20oC时,SO2在水中的亨利系数为:
E=3
相平衡常数为:
m =
溶解度系数为:
3.2
全塔物料衡算图2-12所示是一个定态操作逆流接触的吸收塔,图中各符号的意义如下:
—惰性气体的流量, ;
L—纯吸收剂的流量, ;
Y1,Y2—进出吸收塔气体的摩尔比;
X1,X2—出塔及进塔液体中溶质物质量的比。
--空塔气速 ;
—液体密度, ;
水吸收二氧化硫填料吸收塔课程设计完整版
水吸收二氧化硫填料吸收塔--课程设计完整版水吸收二氧化硫填料吸收塔课程设计一、设计背景随着工业化的快速发展,大量的二氧化硫排放进入大气中,严重污染了环境。
为了降低二氧化硫的排放,采用填料吸收塔进行二氧化硫吸收是一种经济有效的技术。
本次课程设计旨在设计一座水吸收二氧化硫填料吸收塔,以控制工业二氧化硫排放。
二、设计要求1.设计一座水吸收二氧化硫填料吸收塔,要求能够有效地吸收工业排放的二氧化硫。
2.考虑填料吸收塔的经济性、可靠性和环保性。
3.确定最佳的操作条件,包括吸收液的流量、喷淋密度、填料高度等。
4.对填料吸收塔的设计进行优化,以提高吸收效率。
三、设计原理填料吸收塔是利用填料作为两相接触的表面,使二氧化硫气体能够与水充分接触。
在填料塔内,气相和液相逆流接触,二氧化硫气体通过填料表面的液膜扩散进入水中,从而降低气相中的二氧化硫浓度。
四、设计方案1.填料选择考虑到二氧化硫吸收的效率和经济的因素,选择聚丙烯鲍尔环作为填料。
聚丙烯鲍尔环具有高的比表面积和通量,可以增加气液接触面积,提高二氧化硫吸收效率。
2.结构设计填料吸收塔的结构包括塔体、进气管、出水管、填料支撑板和聚丙烯鲍尔环填料。
塔体采用圆形结构,直径为1.2m,高度为12m;进气管安装在塔顶部,用于引入二氧化硫气体;出水管位于塔底部,用于排出吸收后的废水;填料支撑板位于塔体中部,用于支撑聚丙烯鲍尔环填料。
3.操作条件在填料吸收塔的操作过程中,需要控制以下条件:(1)吸收液的流量:通过调整水泵的流量来控制吸收液的流量,使其保持在一个最佳值,以提高吸收效率。
(2)喷淋密度:通过调整喷嘴的数量和喷射角度来控制喷淋密度,使水能够均匀地分布在填料上,增加气液接触机会。
(3)填料高度:选择合适的填料高度,以确保气液充分接触,提高吸收效率。
五、设计优化1.增加填料层数:通过增加填料的层数,可以增加气液接触的机会,提高吸收效率。
但是填料层数过多会增加压降和塔的能耗,因此需要综合考虑。
【课程设计】水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计
【课程设计】水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计【综述】水吸收二氧化硫(SO2)填料吸收塔是一种重要的排放控制设备,它能够将工业废气中的SO2转换为亚硫酸盐,有效地净化空气污染。
水吸收二氧化硫填料吸收塔包括三部分:溶液填料,水池和水壶。
溶液填料一般由碳酸钙或膨润土组成,其中的小孔可以增加二氧化硫在填料表面的吸附。
水池前面的水壶可以源源不断地向填料供水,从而对工业废气中的SO2进行吸附和吸收。
【填料的选择】传统的水吸收二氧化硫填料吸收塔一般选用碳酸钙或膨润土作为溶液填料。
碳酸钙具有较强的吸附SO2的性能,但它容易受到H2SO4(硫酸)的影响,使得机器变得不稳定。
膨润土则有着较低的吸附性能,但具有更高的耐硫酸性,因此在高浓度的硫酸环境中,可以得到更优的效果。
【塔体的选择】水吸收二氧化硫填料吸收塔一般采用圆塔、矩形塔或多面塔这三种不同形式的塔体。
圆塔具有完整的弧形外观,适合一些低浓度的环境条件;矩形塔具有狭长的视窗,适合那些对空间和安装有较高要求的地方使用;多面塔具有多种多样的表面处理,能够满足不同空间要求。
【控制系统的设计】为了确保填料处于正常的吸收状态,在水吸收二氧化硫填料吸收塔中还要安装有一套控制系统。
比如安装湿度传感器、温度传感器、液位传感器等,用来实时监测水壶中的水位和湿度,从而保证吸收效果。
此外,还可以安装一个消防报警系统和一个紧急报警系统,以便及时处理应急事件。
【结论】水吸收二氧化硫填料吸收塔是重要的污染控制设备,它可以有效地将工业废气中的二氧化硫转换为亚硫酸盐,从而净化空气。
在设计水吸收二氧化硫填料吸收塔时,要按照工艺要求合理选择填料、塔体和控制系统,以确保吸收塔的良好性能和可靠运行。
水吸收二氧化硫填料吸收塔设计说明书
水吸收二氧化硫填料吸收塔设计说明书-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN化工原理课程设计题目处理量为1200m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计专业化学工程与工艺班级化工2102姓名柯来烽学号 30指导教师胡章文化工原理设计任务书专业:化学工程与工艺班级:化工2102 设计人:柯来烽一.设计题目处理量为1200m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计二.原始数据及条件进塔二氧化硫含量为8%(摩尔分率,下同),温度25℃。
塔顶易挥发组分回收率94% 。
进塔吸收剂温度20℃,由于气液比比较大,温度基本不变,吸收温度可近似取清水温度。
二氧化硫回收率为操作压强为常压三.设计要求1. 标题页;2. 设计任务书;3. 目录;4. 确定设计方案;5. 填料塔吸收的塔径,填料层高度,塔高和填料层压降的计算;6. 塔及主要附属构件结构尺寸设计;7. 设计一览表;8. 对本设计的评述;9. 绘制填料塔装备图;10. 参考文献。
四.设计日期: 2013 年 6 月 10 日至 2013 年 6月 20 日目录摘要 (1)1绪论 (2)吸收技术概况.............................................................................................................2 吸收设备发展.............................................................................................................2 吸收在工业生产中的应用.. (3)2设计方案 (4)吸收方法及吸收剂的选择 (4)吸收方法 (4)吸收剂的选择: (4)吸收工艺的流程 (5)吸收工艺流程的确定 (5)吸收工艺流程图及工艺过程说明 (6)操作参数选择 (7)操作温度的选择 (7)操作压力的选择 (7)吸收因子的选择 (7)吸收塔设备及填料的选 (8)吸收塔设备的选择 (8)填料的选择 (8)3吸收塔工艺的算 (10)基础性物性数据 (10)液相物性数据 (10)气相物性数据 (10)气液平衡数据 (10)物料衡算 (11)塔径的计算及校核 (11)塔径的计算 (11)泛点率的计算 (13)气体能动因子 (13)填料规格校核 (13)液体喷淋密度校核 (13)填料层高度计算 (14)传质单元数计算 (14)传质单元高度计算..........................................................................................................14 填料层高度的计算......................................................................................................15 填料塔附属高度的计算.............................................................. .......................................16 液体分布器的简要设计...................................................................................................16 分布点密度及布液孔数的计算...................................................................................16 布液计算..................................................................................................................................17 塔底液体保持管高度的计算..................................................................... ...............17 其他附属塔内件的选择....................................................................................................18 液体再分布器.............................................................................................................18 填料支撑板.......................................................................................................................18 填料压紧装置与床层限制板..................................................................................18 气体进出口装置与排液装置...................................................................................18 吸收塔主要接管尺寸算...............................................................................................19 填料层压力降的计算. (19)工艺设计计算结果汇总与主要符号说明.............................................................................21结束语...............................................................................................................................24主要符号说明...................................................................................................................25参考文献 (27)摘要在化工生产中,气体吸收过程是利用气体混合物中,各组分在液体中溶解度或化学反应活性的差异,在气液两相接触是发生传质,实现气液混合物的分离。
毕业论文水吸收二氧化硫填料塔设计
水吸收二氧化硫填料塔设计作者陈福茂单位港口航道与近海工程学院专业港口航道与海岸工程学号1303010317摘要:本设计的目的在于除去工业放空尾气中的有害物质。
尾气的初始条件为:20℃,常压下,体积流量为2500m3/h混合气(空气+SO2),其中SO2体积分数5%,出塔SO2含量为0.25%。
设计方案:用水吸收SO2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。
因用水作为吸收剂,且SO2不作为产品,故属用纯溶剂吸收过程。
对于水吸收SO2的过程,操作温度及操作压力较低,工业上通常选用塑料散装填料。
在塑料散装填料中,塑料阶梯环填料的综合性能较好,故此选用DN38聚丙烯阶梯环填料。
根据以上条件本设计的结果如下:塔径D=1.2m;填料层高度h=5000mm;填料设计层压降△P=107.91×5=539.55Pa。
关键词:水,二氧化硫,填料塔吸收塔Water Absorption of Sulfur Dioxide in a Packed TowerAbstract:The absorption of the design aims to remove harmful substances in the exhaust of industrial venting. The sulfur dioxide absorption water, design and operating conditions for the task is: At the temperature of 20 and under the atmospheric pressure,the gas mixture (air + SO2)in the amount of procesing : 2500m3/h, volume fraction of sulfue dioxide in the inlet gas mixture:5﹪, emissions (sulfur dioxide by volume) : 0.25﹪. Design scheme: The sulfur dioxide absorption water, to belong to medium solubility absorption process, in order to improve the mass transfer efficiency, choose counter-current absorption process, because water absorbent do, and sulfur dioxide, not as products, so the pure solvents. Choice of filler: the process of water absorption of SO2, the operating temperature and operating pressure is low, the industry usually use plastic bulk packing. In the plastic bulk packing, plastic ladder ring packing performance is better, therefore the DN38 polypropylene ladder ring packing is being choiced. The design of the tower diameter is 1.2m, packing layer height is 5000mm, packing design pressure drop is 539.55Pa.Key Words: H2O; SO2;Packed Tower一、引言填料塔70年代以前,在大型塔器中,板式塔占有绝对优势,出现过许多新型塔板。
清水吸收SO2填料吸收塔设计
设计任务书一、设计任务:设计一台SO气体填料吸收塔2二、设计条件:气体冷却到30℃,用20℃清水洗涤出去SO2气体流量:2575m3/h空气和SO混合气2摩尔分率:0.06混合气中SO2吸收率:94%SO2操作方式:连续操作操作温度:20℃操作压力:101。
33kPa三、设计内容1.根据设计任务和工艺要求,确定设计方案;2.根据设计任务和工艺要求,合理选择填料;3.确定塔径、填料层高度等工艺尺寸;4。
计算填料层压降;5。
填料塔附属高度及其附件。
四、设计基础数据:参考教材及参考资料.五、设计成果:1。
设计说明书一份;2.填料吸收塔主体设备图;3.填料吸收塔工艺流程图。
注:吸收塔常规操作,液气比很大,吸收温度不变,近似为清水温度目录1、概述 (2)1。
1吸收的定义 (2)1。
2吸收的目的 (2)1。
3填料吸收塔简介 (2)2、设计方案简介 (2)2.1吸收剂的选择 (3)2。
2吸收流程的选择 (4)2.2。
1气体吸收过程分类 (4)2.2。
2吸收装置的流程 (4)2.3填料的类型和选择 (5)2。
4设计步骤 (6)3、工艺计算 (6)3.1基础物性数据 (6)3。
1.1液相物性数据 (6)3.1。
2气相物性数据 (6)3.1.3气液相平衡数据 (7)3。
1.4物料衡算 (7)3。
2填料塔的工艺尺寸的计算 (8)3.2。
1塔径的计算 (8)3.2。
2填料层高度计算 (11)3.2。
3填料层压降计算 (14)4、辅助设备的计算及选型 (15)4。
1除雾沫器 (15)4.2液体分布器简要设计 (15)4.3液体再分布器--—-升气管式液体再分布器 (17)4。
4填料支撑装置 (17)4。
5填料压紧装置 (17)4。
6气体和液体的进出口装置 (17)5、设计结果汇总 (19)6、主要符号说明 (20)7、设计评述 (21)8、参考文献 (22)1、概述1.1吸收的定义吸收是分离气体混合物的单元操作,其分离原理是利用气体混合物中各组分在液体溶剂中溶解度的差异来实现不同气体的分离。
化工原理课程设计---用水吸收二氧化硫常压填料塔
摘要在化工生产中,气体吸收过程是利用气体混合物中,各组分在液体中溶解度或化学反应活性的差异,实现气液混合物的分离。
在化学工业中,经常需将气体混合物中的各个组分加以分离,其目的是:① 回收或捕获气体混合物中的有用物质,以制取产品;② 除去工艺气体中的有害成分,使气体净化,以便进一步加工处理;或除去工业放空尾气中的有害物,以免污染大气。
吸收操作仅为分离方法之一,它利用混合物中各组分在液体中溶解度或化学反应活性的差异,实现气液混合物的分离。
一般说来,完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分。
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。
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,由于水和二氧化硫反应生成硫酸,具有很大的利用。
本次化工原理课程设计,我设计的题目是:炉气处理量为h m 34200炉气吸过程填料吸收塔设计。
本次任务为用水吸收二氧化硫常压填料塔。
具体设计条件如下:1、混合物成分:空气和二氧化硫;2、二氧化硫的含量:08.0(摩尔分率)3、操作压强;常压操作4、进塔炉气流量:h m 342005、二氧化硫气体回收率:%98吸收过程视为等温吸收过程。
关键词:吸收、填料塔、二氧化硫、低浓度。
The AbstractIn the chemical production, gas absorption process is using the mixture of gases, the components in liquid or chemical reaction activity of solubility differences. In the chemical industry, gas absorption purpose is to:(1) recovery or capture gas mixture of the useful materials in order to making products;2) remove the harmful process gas composition, make gas purification, so as to further processing;in order to avoid the atmospheric pollution.Generally speaking, the complete absorption process should include absorption and desorption two parts. In the chemical production process, the raw material of the gas purification, protect the environment, to use gas absorption process. As one of the main equipment packed tower. Sulfur dioxide packing absorption tower, water solvent, reasonable economy, purification degree is high, the pollution is small. In addition, because water and sulfur dioxide reacts sulfuric acid, have a lot of use.The principles of chemical engineering course design,My design task is the sulfur dioxide absorption water atmospheric packed tower. The specific design conditions as follows:1, mixture composition: air and sulfur dioxide;2, sulfur dioxide levels in: (Moore points rate)3, operating pressure; Atmospheric pressure operation4, into the tower furnace gas flow:5, sulfur dioxide gas recovery:The absorption process as the isothermal absorption process.Keywords: absorption, packed tower, sulfur dioxide, low concentration.目录摘要 (I)目录 (III)第一章设计方案的确定 (1)1.1流程方案 (1)1.2设备方案 (1)1.3流程布置 (1)1.4吸收剂的选择 (1)第二章填料的选择 (2)2.1对填料的要求 (2)2.2填料的种类和特性 (3)2.3填料尺寸 (3)2.4填料材质的选择 (4)第三章工艺计算 (4)3.1气液平衡的关系 (4)3.2吸收剂用量及操作线的确定 (4)3.2.1吸收剂用量的确定 (4)3.2.2操作线的确定 (5)3.3塔径计算 (6)3.3.1采用Eckert通用关联图法计算泛点速率 (6)3.3.2操作气速 (8)3.3.3塔径计算 (9)3.3.4喷淋密度U校核 (9)3.3.5单位高度填料层压降的校核 (10)3.4填料层高度计算 (11)3.4.1传质系数的计算 (11)3.4.2填料高度的计算 (15)第四章填料塔内件的类型与设计 (17)4.1 塔内件的类型 (17)第五章辅助设备的选型 (19)5.1管径的选择 (19)5.2泵的选取: (20)5.3风机的选型: (21)5.4除沫装置: (21)5.5人孔和手孔的选择: (22)5.6液面计的选择: (22)5.7测压装置和测使装置: (23)第六章分布器简要计算 (23)第七章填料塔附属高度计算 (24)第八章关于填料塔设计的选材 (24)结语 (26)致谢 (27)设计汇总 (28)参考文献 (29)第一章设计方案的确定1.1流程方案指完成设计任务书所达的任务采用怎样的工艺路线,包括需要哪些装置设备,物料在个设备间的走向,哪些地方需要有观测仪表、调节装置,有哪些取样点以及是否需要有备用支线等。
水吸收_低浓度二氧化硫_填料吸收塔_设计
水吸收低濃度SO2填料吸收塔設計第一部分設計任務、依據和要求一、設計任務及操作條件1、混合氣體(空氣中含SO2氣體的混合氣體)處理量為90 kmol/h2、混合氣體組成:SO2含量為7.6%(摩爾百分比),空氣為:92.4%(mol/%)3、要求出塔淨化氣含SO2為:0.145%(mol/%),H2O為:1.172 kmol/h4、吸收劑為水,不含SO25、常壓,氣體入塔溫度為25°C,水入塔溫度為20°C。
二、設計內容1、設計方案的確定2、填料吸收塔的塔徑、填料層高度及填料層壓強的計算。
3、填料塔附屬結構的選型與設計。
4、填料塔工藝條件圖。
三、H2O- SO2 在常壓20 °C下的平衡數據x y x y0.00281 0.0776 0.000423 0.007630.001965 0.0513 0.000281 0.00420.001405 0.0342 0.0001405 0.001580.000845 0.0185 0.0000564 0.000660.000564 0.0112四、 氣體與液體的物理性質數據氣體的物理性質:氣體粘度()0.0652/G u kg m h =⋅氣體擴散係數20.0393/G D m s =氣體密度31.383/G kg m ρ=液體的物理性質:液體粘度 3.6/()L u kg m h =⋅液體擴散係數625.310/L D m s -=⨯液體密度 3998.2/L kg m ρ=液體表面張力 4273/92.7110/L dyn cm kg h σ==⨯五、 設計要求1、設計計算說明書一份2、填料塔圖(2號圖)一張第二部分 SO2淨化技術和設備一、SO2的來源、性質及其危害:1、二氧化硫的來源二氧化硫的來源很廣泛,幾乎所有企業都要產生二氧化硫,最主要途徑是含硫化石燃料的燃燒。
大約一噸煤中含有5-50kg硫,一噸石油中含有5-30kg硫。
中衡水吸收二氧化硫填料塔【设计明细】-(1)222222
《化工原理》课程设计水吸收二氧化硫填料塔设计学院药科学院专业制药工程班级制药工程09(2)班姓名林泽健学号0903509261指导教师朱继芳2012年1月11日设计任务书水吸收2填料塔的设计(一)设计题目试设计一座填料吸收塔,用于脱除空气中的2蒸汽。
混合气体处理量为2600m3。
进口混合气中含2蒸汽9%(体积百分数);混合气进料温度为35℃。
采用清水进行吸收。
要求:出塔气体中2气流量为入塔2流量的1/80。
(二)操作条件(1)操作压力常压(2)操作温度25℃(3)吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定(三)填料类型填料类型与规格自选。
(四)设计内容(1)设计方案的确定和说明(2)吸收塔的物料衡算;(3)吸收塔的工艺尺寸计算;(4)填料层压降的计算;(5)液体分布器简要设计;(6)绘制液体分布器施工图(7)吸收塔接管尺寸计算;(8)设计参数一览表;(9)绘制生产工艺流程图(A3号图纸);(10)绘制吸收塔设计条件图(A3号图纸);(11)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录一.设计方案简介............................................................................................... 错误!未指定书签。
1.方案的的确定......................................................................................... 错误!未指定书签。
2.填料的类型与选择................................................................................. 错误!未指定书签。
3.设计步骤................................................................................................. 错误!未指定书签。
水吸收二氧化硫填料吸收塔设计说明书
水吸收二氧化硫填料吸收塔设计说明书示例文章篇一:《水吸收二氧化硫填料吸收塔设计说明书》嗨,大家好!今天我要和大家说说一个超级厉害又特别有趣的东西——水吸收二氧化硫填料吸收塔。
你可能会想,这是个啥呀?听我慢慢道来。
我呀,就像一个小小的发明家。
我在想,咱们生活的世界里有很多工厂会排出二氧化硫这种不好的气体呢。
二氧化硫就像一个调皮捣蛋的小恶魔,它跑到空气里,会让空气变得脏脏的,还会对我们的身体和环境造成很多危害。
那怎么办呢?这时候,水吸收二氧化硫填料吸收塔就像是一个超级英雄登场啦。
那这个吸收塔到底长啥样呢?它就像一个高高的大柱子。
里面呢,有着各种各样的填料。
这些填料就像是住在塔里的小居民,它们形态各异。
有的像小小的珠子,圆滚滚的;有的像一片片的小薄片,整整齐齐地排列着。
这些填料的存在可重要啦。
它们就好比是一个个小助手,在吸收二氧化硫的过程中发挥着巨大的作用。
我来给大家讲讲这个吸收塔的工作原理吧。
水就像一个温柔的大姐姐,它从吸收塔的上面慢慢地流下来。
而二氧化硫呢,就像一群不听话的小坏蛋,从吸收塔的下面往上跑。
当水和二氧化硫相遇的时候呀,就像是一场激烈的战斗。
水这个大姐姐可不会放过二氧化硫这些小坏蛋。
她张开自己的怀抱,把二氧化硫一点点地拉到自己的身边。
这时候,填料这些小居民也没闲着,它们就像是一个个小媒人,在水和二氧化硫之间牵线搭桥,让水能够更好地吸收二氧化硫。
我想象着在工厂里,有这样的场景呢。
工程师叔叔站在吸收塔旁边,他看着这个吸收塔,就像看着自己的宝贝孩子一样。
旁边有个小徒弟好奇地问:“叔叔,这个吸收塔为啥就能把二氧化硫给抓住呢?”工程师叔叔笑着说:“哈哈,孩子啊,这就像你用一个大网去抓小鱼一样。
水就是那个大网,填料就是网上面的那些小钩子,二氧化硫就像小鱼,被网和钩子一起就抓住喽。
”小徒弟眼睛亮晶晶的,好像一下子就明白了。
那这个吸收塔的大小怎么确定呢?这可需要我们好好地计算一番呢。
我们要考虑工厂排出的二氧化硫的量有多少。
水吸收烟气中SO2的填料塔设计方案
.:1,处理能力: 900 m3/h 〔20℃,1atm2,操作温度:常压, t=30℃3,进料组成: SO 含量 9% 〔体积 ,其余为空气24,工艺要求:出塔气中 SO含量不高于 0.2 〔体积2出塔液中 SO 含量不低于 0.356% 〔质量25, 设备形式:填料塔1,设计方案的确定及流程说明2,填料的工艺设计3,填料的结构设计4,填料塔的强度设计5,其它主要设备在化学工业中 ,利用不同气体组分在液体溶剂中的溶解度的差异 ,对其进行选择性溶解,从而将混合物各组分分离的传质过程称为吸收。
气体吸收过程是化工生产中常用的气体混合物的分离操作,其基本原理是利用混合物中各组分在特定的液体吸收剂中的溶解度不同,实现各组分分离的单元操作。
实际生产中,吸收过程所用的吸收剂常需回收利用,故普通来说,完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部份 ,于是在设计上应将两部份综合考虑 ,才干得到较为理想的设计结果。
作为吸收过程的工艺设计,其普通性问题是在给定混合气体处理量、混合气体组成、温度、压力以及分离要求的条件下,完成以下工作:〔1 根据给定的分离任务,确定吸收方案;〔2 根据流程进行过程的物料和热量衡算,确定工艺参数;〔3 依据物料及热量衡算进行过程的设备选型或者设备设计;〔4 绘制工艺流程图及主要设备的工艺条件图;〔5 编写工艺设计说明书。
近年来随着化工产业的发展 ,大规模的吸收设备已经广泛用于实际生产过程中。
对于吸收过程,能够完成份离任务的塔设备有多种,如何从众多的塔设备中选择合适类型是进行工艺设计的首要任务。
而进行这一项工作则需对吸收过程进行充分的研究后,并经多方面对照方能得到满意的结果。
普通而言,吸收用塔设备与精馏过程所需要的塔设备具有相同的原则要求 ,用较小直径的塔设备完成规定的处理量 ,塔板或者填料层阻力要小 ,具有良好的传质性能 ,具有合适的操作弹性 , 结构简单,造价低,便于安装、操作和维修等。
但是吸收过程,普通具有液气比大的特点,于是更合用填料塔。
(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)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,塑料鲍尔环填料的综合性能较好。
水吸收二氧化硫填料塔设计
《化工原理》课程设计水吸收二氧化硫填料塔设计学院药科学院专业制药工程班级制药工程09(2)班姓名林泽健学号0903509261指导教师朱继芳 ___2012年1月11日设计任务书水吸收SO2填料塔的设计(一)设计题目试设计一座填料吸收塔,用于脱除空气中的SO2蒸汽。
混合气体处理量为2600m3/h。
进口混合气中含SO2蒸汽9%(体积百分数);混合气进料温度为35℃。
采用清水进行吸收。
要求:出塔气体中SO2气流量为入塔SO2流量的1/80。
(二)操作条件(1)操作压力常压(2)操作温度25℃(3)吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定(三)填料类型填料类型与规格自选。
(四)设计内容(1)设计方案的确定和说明(2)吸收塔的物料衡算;(3)吸收塔的工艺尺寸计算;(4)填料层压降的计算;(5)液体分布器简要设计;(6)绘制液体分布器施工图(7)吸收塔接管尺寸计算;(8)设计参数一览表;(9)绘制生产工艺流程图(A3号图纸);(10)绘制吸收塔设计条件图(A3号图纸);(11)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录一.设计方案简介 (4)1.方案的的确定 (4)2.填料的类型与选择 (4)3.设计步骤 (5)二.工艺计算 (5)1.基础物性数据 (5)2.填料塔的工艺尺寸的计算 (6)3.填料层压降计算 (8)4.液体分布器简要设计 (9)三.辅助设备的计算及选型 (9)1.填料支撑结构 (9)2.填料压紧装置 (9)3.液体再分布器装置 (10)4.除沫装置 (10)5.填料塔接管尺寸计算 (10)五.工艺流程图 (12)六.设计过程的评述及讨论 (13)七.参考文献 (13)八.主要符号说明 (13)一.设计方案简介1.方案的的确定(1)装置流程的确定:用水吸收二氧化硫属高溶解度的吸收过程,为提高传质效率和分离效率,所以,本实验选用逆流吸收流程。
(2)吸收剂的选择吸收剂对溶质的组分要有良好地吸收能力,而对混合气体中的其他组分不吸收,且挥发度要低。
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化工原理课程设计设计名称水吸收SO2-空气混合气填料塔的设计学院能源与环境学院班级环境131 学号 201301144120 姓名高鹏垒指导教师石凤娟2016年1月 22 日化工原理课程设计任务书一、设计题目水吸收SO 2-空气混合气填料塔的设计:试设计一座填料吸收塔,用20℃的清水吸收SO 2-空气混合气中的 SO 2。
已知入口空气中含SO 2的摩尔分率为0.05,操作压力为101.3KPa,相对湿度为70%。
要求SO 2的回收率为96%。
采用清水进行吸收,吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。
二、设计操作条件(1)入塔炉气流量:1200(1800)+n*10=1400h m /3(说明: n 为学号尾数后两位)(2)常压101.3KPa 。
(3)操作温度20℃。
三、填料类型选用聚丙烯阶梯环填料,填料规格自选。
四、工作日每年300天,每天24h 连续运行。
五、厂址河南省周口市。
六、设计内容(1)填料塔的物料衡算;(2)填料塔的工艺尺寸计算;(3)填料层压降的计算;(4)液体分布器简要设计;(5)填料塔接管尺寸计算;(6)绘制生产工艺流程图(A2号图纸)(7)绘制填料塔装配图(A1号图纸)(8)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
摘要:介绍了吸收技术的基本知识;叙述了水吸收SO2的设计方案和流程;根据操作条件设计出符合要求的填料塔,包括塔设备的工艺尺寸计算、填料选择及辅助设备的选型和计算。
关键字:课程设计SO2吸收填料塔目录一、前言 01、吸收技术概况 02、吸收在工业生产中的应用 (1)3、吸收设备 (1)二、填料塔设计 (2)1、吸收剂的选择 (2)2、吸收流程的选择 (3)2.1 气体吸收过程分类 (3)2.2吸收装置的流程 (4)3、吸收塔设备及填料的选择 (5)3.1 吸收塔设备 (5)3.2 填料的选择 (5)4、吸收剂再生方法的选择 (6)5、操作参数的选择 (7)5.1操作温度的确定 (7)5.2操作压力的确定 (7)三、填料塔工艺设计计算 (8)1、基础物性数据 (8)1.1液相物性数据 (8)1.2气相物性数据 (8)1.3气液两相平衡时的数据 (8)2、物料衡算 (9)3、填料塔的工艺尺寸计算 (10)3.1塔径的计算 (10)考虑到填料塔内部的压力降,塔的操作压力为101.3KPa (10)3.2泛点率校核和填料规格 (11)填料规格校核............................................................... 11 阶梯环的径比要求:dD >8 .................................................... 11 3.3液体喷淋密度校核 . (11)4、填料层高度计算 (12)4.1传质单元数的计算 (12)4.2传质单元高度的计算 (12)4.3填料层高度的计算 (14)5、填料塔附属高度的计算 (14)6、液体分布器的简要设计 (15)6.1液体分布器的选型 (15)6.2分布点密度及布液孔数的计算 (16)6.3塔底液体保持管高度的计算 (17)7、其它附属塔内件的选择 (17)7.1 填料支撑板 (17)7.2 填料压紧装置与床层限制板 (17)7.3气体进出口装置与排液装置 (18)8、流体力学参数计算 (19)8.1填料层压力降的计算 (19)9、吸收塔主要接管的尺寸计算 (20)9.1液体进料接管 (20)9.2气体进料接管 (20)9.3吸收剂输送管路直径及流速计算 (21)四、填料塔设计计算结果汇总与主要符号说明 (22)1、填料塔工艺尺寸计算结果表: (22)2、流体力学参数计算结果汇总: (23)3、附属设备计算结果汇总: (24)D聚丙烯塑料阶梯环填料主要性能参数汇总: (24)4、所用38N5、主要符号说明: (25)5.1英文字母 (25)5.2希腊字母 (26)五、课程设计总结 (27)六、参考文献 (28)七、附录 (28)附录(一)水的物性数据表 (28)附录(二)塔径与填料公称直径的比值D/d的推荐值 (29)附录(三)贝恩(Bain)--霍根(Hougen)关联式中的A、K值 (29)附录(四)埃克特通用关联图 (30)一、前言1、吸收技术概况化学工业中的废气二氧化硫主要来自化石燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸、磷肥等生产的工业废气。
二氧化硫是化工生产中极为重要的生产原料,其强烈的刺激性气味对于人体健康和大气环境都会造成破坏和污染,必须进行净化回收,具经济价值的规模应充分回收利用,避免硫资源浪费和造成大气污染,危害人类生存发展。
吸收是气体混合物分离方法之一,它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的的单元操作。
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[1]。
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。
其操作示意图如下图所示:2、吸收在工业生产中的应用1)、有用组分的回收:如用硫酸处理焦炉气以回收其中的二氧化硫,用气油处理焦炉气以回收其中的芳烃,用液态烃处理裂解气以回收其中的乙烯、丙烯等。
2)原料气的净化。
例如用水和碱液脱除合成二氧化硫原料气中的二氧化碳,用丙酮脱除裂解气中的乙炔等。
3)某些产品的制取。
例如用水吸收二氧化氮以制造硝酸,用水吸收氯化氢以制备盐酸,用水吸收甲醛以制备福尔马林溶液等。
4)废气的治理。
例如:电厂的锅炉尾气含二氧化硫。
硝酸生产尾气含一氧化氮等有害气体,均须用吸收方法除去。
3、吸收设备吸收操作主要在填料塔和板式塔中进行,几种常用的吸收塔有填料塔、湍球塔、板式塔等。
由于填料塔的基本特点是结构简单,压力降小,传质效率高,便于采用耐腐蚀材料制造,对于热敏性及容易发泡的物料,更显出其优越性,故填料塔的应用较为广泛。
填料塔由外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承和再分布器、气体和液体进出口接管等部件组成,塔外壳多采用金属材料,也可用塑料制造。
填料是填料塔的核心,它提供了塔内气液两相的接触面,填料与塔的结构决定了塔的性能。
填料必须具备较大的比表面,有较高的空隙率、良好的润湿性、耐腐蚀、一定的机械强度、密度小、价格低廉等。
常用的填料有拉西环、鲍尔环、弧鞍形和矩鞍形填料。
二、填料塔设计1、吸收剂的选择吸收操作的好坏在很大程度上取决于吸收剂的性质。
选择吸收剂时在,主要考虑以下几点:溶解度大吸收剂对溶质组分的溶解度越大,则传质推动力越大,吸收速率越快,且吸收剂的耗用量越少,操作费用较低。
②选择性好吸收剂应对溶质组分有较大的溶解度,而对混合气体中的其它组分溶解度甚微,否则不能实现有效的分离。
③挥发性好在吸收过程中,吸收尾气往往为吸收剂蒸汽所饱和。
故在操作温度下,吸收剂的蒸汽压要低,以减少吸收剂的损失量。
④粘度低吸收剂在操作温度下的粘度越低,其在塔内的流动阻力越小,扩散系数越大,这有助于传质速率的提高。
⑤易再生当富液不作为产品时,吸收剂要易再生,以降低操作费用。
要求溶解度对温度的变化比较敏感,即不仅在低温下溶解度要大,平衡分压要小;而且随着温度升高,溶解度应迅速下降,平衡分压应迅速上升,则被吸收的气体解吸,吸收剂再生方便。
⑥其它:无毒性、无腐蚀性、不易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉易得,且化学性质稳定、经济安全[1]。
在实际生产中满足所有要求的吸收剂是不存在的。
应从满足工艺要求出发,对可供选择的吸收剂做全面的评价,作出科学、经济、合理的选择。
表2-1 物理吸收剂和化学吸收剂的选择综上所述,考虑吸收剂的选用标准,在二氧化硫的吸收过程中,采用水为吸收剂。
2、吸收流程的选择2.1 气体吸收过程分类气体吸收过程通常按以下方法分类。
①单组分吸收与多组分吸收: 吸收过程按被吸收组分数目的不同,可分为单组分吸收和多组分吸收。
若混合气体中只有一个组分进入液相,其余组分不溶(或微溶)于吸收剂,这种吸收过程称为单组分吸收。
反之,若在吸收过程中,混合气中进入液相的气体溶质不止一个,这样的吸收称为多组分吸收。
②物理吸收与化学吸收: 在吸收过程中,如果溶质与溶剂之间不发生显著的化学反应,可以把吸收过程看成是气体溶质单纯地溶解于液相溶剂的物理过程,则称为物理吸收。
相反,如果在吸收过程中气体溶质与溶剂(或其中的活泼组分)发生显著的化学反应,则称为化学吸收。
③低浓度吸收与高浓度吸收: 在吸收过程中,若溶质在气液两相中的摩尔分率均较低(通常不超过0.1),这种吸收称为低浓度吸收;反之,则称为高浓度吸收。
对于低浓度吸收过程,由于气相中溶质浓度较低,传递到液相中的溶质量相对于气、液相流率也较小,因此流经吸收塔的气、液相流率均可视为常数。
④等温吸收与非等温吸收: 气体溶质溶解于液体时,常由于溶解热或化学反应热,而产生热效应,热效应使液相的温度逐渐升高,这种吸收称为非等温吸收。
若吸收过程的热效应很小,或虽然热效应较大,但吸收设备的散热效果很好,能及时移出吸收过程所产生的热量,此时液相的温度变化并不显著,这种吸收称为等温吸收[6]。
2.2吸收装置的流程吸收装置的流程主要有以下几种。
①逆流操作气相自塔底进入塔顶排出,液相自塔顶进入塔底排出,此即逆流操作。
逆流操作的特点是,传质平均推动力大,传质速率快,分离效率高,吸收剂利用率高。
工业生产中多采用逆流操作。
②并流操作气液两相均从塔顶流向塔底,此即并流操作。
并流操作的特点是,系统不受液流限制,可提高操作气速,以提高生产能力。
并流操作通常用于以下情况:当吸收过程的平衡曲线较平坦时,流向对推动力影响不大;易溶气体的吸收或处理的气体不需要吸收很完全;吸收剂用量特别大,逆流操作易引起液泛。
③吸收剂部分再循环操作在逆流操作系统中,用泵将吸收塔排出液体的一部分冷却后与补充的新鲜吸收剂一同送回塔内,即为部分再循环操作。
通常用于以下情况:当吸收剂用量较小,为提高塔的液体喷淋密度;对于非等温吸收过程,为控制塔内的温升,需取出一部分热量。
该流程特别适宜于相平蘅常数m植很小的情况,通过吸收液的部分再循环,提高吸收剂的使用效率。
应予指出,吸收剂部分再循环操作较逆流操作的平均推动力要低,且需要设置循环泵,操作费用增加。
④多塔串联操作若设计的填料层高度过大,或由于所处理物料等原因需要经常清理调料,为便于维修,可把填料层分装在几个串联的塔内,每个吸收塔通过的吸收剂和气体量都相等,即为多塔串联操作。