化工原理课程设计30℃时水吸收二氧化硫填料塔的设计
水吸收二氧化硫填料吸收塔_课程设计完整版
吉林化工学院化工原理课程设计题目处理量为2500m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计教学院化工与材料工程学院专业班级化学工程与工艺0804班学生姓名学生学号 08110430指导教师徐洪军2010 年 12 月 15 日化工原理课程设计任务书专业化学工程与工艺班级化工0804 设计人郑大朋一.设计题目处理量为2500m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计二.原始数据及条件生产能力:年处理空气—二氧化硫混合气2.3万吨(开工率300天/年)。
原料:二氧化硫含量为5%(摩尔分率,下同)的常温气体。
分离要求:塔顶二氧化硫含量不高于0.26% 。
塔底二氧化硫含量不低于0.1% 。
建厂地址:河南省永城市。
三.设计要求(一)编制一份设计说明书,主要内容包括:1. 摘要;2. 流程的确定和说明(附流程简图);3. 生产条件的确定和说明;4. 吸收塔的设计计算;5. 附属设备的选型和计算;6. 设计结果列表;7. 设计结果的讨论和说明;8. 主要符号说明;9. 注明参考和使用过的文献资料;10. 结束语(二) 绘制一个带控制点的工艺流程图。
(三)绘制吸收塔的工艺条件图]1[。
四.设计日期: 2010 年 11 月 22 日至 2010 年 12 月 15 日目录摘要 (IV)第一章绪论 (1)1.1 吸收技术概况 (1)1.2 吸收设备发展 (1)1.3 吸收在工业生产中的应用 (3)第二章吸收塔的设计方案 (4)2.1 吸收剂的选择 (4)2.2 吸收流程选择 (5)2.2.1 吸收工艺流程的确定 (5)2.2.2 吸收工艺流程图及工艺过程说明 (6)2.3 吸收塔设备及填料的选择 (7)2.3.1 吸收塔设备的选择 (7)2.3.2 填料的选择 (8)2.4 吸收剂再生方法的选择 (10)2.5 操作参数的选择 (11)2.5.1 操作温度的确定 (11)2.5.2 操作压强的确定 (11)第三章吸收塔工艺条件的计算 (12)3.1 基础物性数据 (12)3.1.1 液相物性数据 (12)3.1.2 气相物性数据 (12)3.1.3 气液两相平衡时的数据 (12)3.2 物料衡算 (12)3.3 填料塔的工艺尺寸计算 (13)3.3.1 塔径的计算 (13)3.3.2 泛点率校核和填料规格 (14)3.3.3 液体喷淋密度校核 (15)3.4 填料层高度计算 (15)3.4.1 传质单元数的计算 (15)3.4.2 传质单元高度的计算 (16)3.4.3 填料层高度的计算 (17)3.5 填料塔附属高度的计算 (18)3.6 液体分布器的简要设计 (18)3.6.1 液体分布器的选型 (18)3.6.2 分布点密度及布液孔数的计算 (19)3.6.3 塔底液体保持管高度的计算 (20)3.7 其他附属塔内件的选择 (21)3.7.1 填料支撑板 (21)3.7.2 填料压紧装置与床层限制板 (21)3.7.3 气体进出口装置与排液装置 (21)3.8 流体力学参数计算 (22)3.8.1 填料层压力降的计算 (22)3.8.2 泛点率 (23)3.8.3 气体动能因子 (23)3.9 附属设备的计算与选择 (23)3.9.1 吸收塔主要接管的尺寸计算 (23)3.9.2 离心泵的计算与选择 (24)工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (26)设计方案讨论 (31)附录(计算程序及有关图表) (32)参考文献 (34)结束语 (35)带控制点的工艺流程图 (36)设备条件图 (37)化工原理课程设计教师评分表 (38)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。
化工原理课程设计---水吸收二氧化硫 填料吸收塔设计
化学与环境工程学院化工原理课程设计SO过程填料吸收塔的设计题目:处理量为31⋅的水吸收22000m h-专业班级:化学工程与工艺0409402班学生学号: *************:**指导老师:谭志斗、石新雨化工原理—化工设备机械基础课程设计任务书-2 专业化工班级 0409402 设计人一、设计题目:水吸收二氧化硫填料吸收塔设计二、设计任务及操作条件1、设计任务:)处理量: 2000Nm3/h 混合气(空气、SO2进塔混合气中含SO: 5%(V%)操作温度: 303 K2回收率: 95%SO22、操作条件操作压强: 100kPa(绝)3、设备型式自选4、厂址武汉地区三、设计内容:1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计(1)塔径的确定(2)填料层高度计算(3)总塔高、总压降及接管尺寸的确定4、辅助设备选型与计算5、设计结果汇总6、工艺流程图及换热器工艺条件图7、设计评述四. 设计日期:2011年 12月01日至 2011年12 月16日五. 指导教师:谭志斗、石新雨目录摘要 .............................................................................................................................................. - 5 - 第一章绪论 ................................................................................................................................ - 6 -1.1吸收技术概况.................................................................................................................- 6 -1.2吸收设备发展.................................................................................................................- 6 -1.3吸收在工业生产中的应用.............................................................................................- 8 - 第二章吸收塔的设计方案 ........................................................................................................ - 9 -2.1吸收剂的选择.................................................................................................................- 9 -2.2 吸收流程选择........................................................................................................... - 10 -2.2.1吸收工艺流程的确定....................................................................................... - 10 -2.2.2吸收工艺流程图及工艺过程说明................................................................... - 11 -2.3吸收塔设备及填料的选择.......................................................................................... - 12 -2.3.1吸收塔设备的选择........................................................................................... - 12 -2.3.2填料的选择....................................................................................................... - 13 -2.4吸收剂再生方法的选择.............................................................................................. - 16 -2.5 操作参数的选择....................................................................................................... - 16 -2.5.1操作温度的确定............................................................................................... - 16 -2.5.2操作压力的确定............................................................................................... - 17 - 第三章吸收塔工艺条件的计算 .............................................................................................. - 18 -3.1基础物性数据.............................................................................................................. - 18 -3.1.1液相物性数据................................................................................................... - 18 -3.1.2气相物性数据................................................................................................... - 18 -3.1.3气液两相平衡时的数据................................................................................... - 18 -3.2物料衡算...................................................................................................................... - 19 -3.3填料塔的工艺尺寸计算.............................................................................................. - 20 -3.3.1塔径的计算....................................................................................................... - 20 -3.3.2泛点率校核和填料规格................................................................................... - 21 -3.3.3液体喷淋密度校核........................................................................................... - 22 -3.4填料层高度计算.......................................................................................................... - 22 -3.4.1传质单元数的计算........................................................................................... - 22 -3.4.2传质单元高度的计算....................................................................................... - 22 -3.4.3填料层高度的计算........................................................................................... - 24 -3.5填料塔附属高度的计算.............................................................................................. - 24 -3.6液体分布器的简要设计.............................................................................................. - 25 -3.6.1液体分布器的选型........................................................................................... - 25 -3.6.2分布点密度及布液孔数的计算....................................................................... - 26 -3.6.3塔底液体保持管高度的计算........................................................................... - 28 -3.7其它附属塔内件的选择.............................................................................................. - 28 -3.7.1 填料支撑板...................................................................................................... - 28 -3.7.2 填料压紧装置与床层限制板.......................................................................... - 29 -3.7.3气体进出口装置与排液装置........................................................................... - 29 -3.8流体力学参数计算...................................................................................................... - 30 -3.8.1填料层压力降的计算....................................................................................... - 30 -3.8.2泛点率............................................................................................................... - 31 -3.8.3气体动能因子................................................................................................... - 31 -3.9附属设备的计算与选择.............................................................................................. - 31 -3.9.1吸收塔主要接管的尺寸计算........................................................................... - 31 -3.9.2离心泵的计算与选择....................................................................................... - 32 - 工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 ................................................................................ - 34 - 设计方案讨论 ............................................................................................................................ - 39 - 附录 ............................................................................................................................................ - 39 - 参考文献 .................................................................................................................................... - 41 - 结束语 ........................................................................................................................................ - 42 -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。
水吸收二氧化硫填料塔的设计课程设计-19页精选文档
化工原理课程设计题目水吸收二氧化硫填料塔的设计教学院化工与材料工程学院专业班级材化0901学生姓名学生学号指导教师2019年 7月5 日课程设计任务书1、设计题目:处理量为2750m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计;矿石焙烧炉送出的气体冷却到20℃后送入填料塔中,用20℃清水洗涤洗涤除去其中的SO2。
入塔的炉气流量为2750m3/h,其中进塔SO2的摩尔分率为0.05,要求SO2的吸收率为95%。
吸收塔为常压操作,因该过程液气比很大,吸收温度基本不变,可近似取为清水的温度。
吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。
2、工艺操作条件:(1)操作平均压力常压(2)操作温度t=20℃(3)选用填料类型及规格自选。
3、设计任务:完成干燥器的工艺设计与计算,有关附属设备的设计和选型,绘制吸收系统的工艺流程图和吸收塔的工艺条件图,编写设计说明书。
化工原理教研室 2019年5月目录第1章设计方案 ............................................................ 错误!未定义书签。
1.1吸收剂的选择 (4)1.2吸收流程的选择 (IV)1.3吸收塔设备及填料的选择 (V)1.4吸收剂再生方法的选择 (VI)1.5操作参数的选择 (VII)第2章吸收塔的工艺计算.............................................. 错误!未定义书签。
2.1基础物性数据....................................................................................................... V III2.2物料衡算 ................................................................................................................ V III2.3填料塔的工艺尺寸的计算 (IX)2.4填料塔填料高度计算 (X)2.5填料塔附属高度计算 (XI)2.6液体分布器计算............................................................................................................ X I2.7其他附属塔内件的选择..................................................................................... X III2.8吸收塔的流体力学参数的计算 (XV)2.9附属设备的计算与选择 (XVI)工艺设计主要符号说明 .................................................................................... X VIII设计总结 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
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。
水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计
吉林化工学院化工原理课程设计江苏大学环境工程课程设计题目教学院环境学院专业班级环境0901学生姓名杨华学生学号 3090903017指导教师郭仁惠2012年 12 月 19日设计任务书1、设计题目:年处理量为 21720.96吨二氧化硫混合气的填料吸收塔设计;矿石焙烧炉送出的气体冷却到20℃后送入填料塔中,用20℃清水洗涤洗涤除去其中的SO2。
入塔的炉气流量为1000m3/h~2000 m3/h,其中进塔SO2的摩尔分率为0.02~0.03,要求SO2的排放含量0.3%~0.5%。
吸收塔为常压操作,因该过程液气比很大,吸收温度基本不变,可近似取为清水的温度。
吸收剂的用量为最小用量的1.3倍。
2、工艺操作条件:(1)操作平均压力:常压(2)操作温度:t=20℃(3)每年生产时间:7200h。
(4)填料类型及规格自选。
3、设计任务:完成吸收塔的工艺设计与计算,有关附属设备的设计和选型,绘制吸收系统的工艺流程图和吸收塔的工艺条件图,编写设计说明书。
目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1吸收技术概况 (2)1.2吸收设备的发展 (2)1.3吸收在工业生产中的应用 (3)第2章设计方案 (5)2.1吸收剂的选择 (5)2.2吸收流程的选择 (6)2.2.1吸收工艺流程的确定 (6)2.2.2吸收工艺流程图及工艺过程说明 (7)2.3吸收塔设备及填料的选择 (7)2.3.1吸收塔的设备选择 (7)2.3.2填料的选择 (7)2.4吸收剂再生方法的选择 (8)2.5操作参数的选择 (9)2.5.1操作温度的选择 (9)2.5.2操作压力的选择 (9)2.5.3吸收因子的选择 (9)第3章吸收塔的工艺计算 (11)3.1基础物性数据 (11)3.1.1液相物性数据 (11)3.1.2气相物性数据 (11)3.1.3气液平衡数据....................................................................................... 错误!未定义书签。
【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。
水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计说明
水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计说明吉林化工学院化工原理课程设计题目教学院化学与制药工程学院专业班级药剂0601学生姓名学生学号06240101指导教师2008年12 月19日设计任务书1、设计题目:年处理量为21720.96吨二氧化硫混合气的填料吸收塔设计;矿石焙烧炉送出的气体冷却到20℃后送入填料塔中,用20℃清水洗涤洗涤除去其中的SO2。
入塔的炉气流量为1000m3/h~2000 m3/h,其中进塔SO2的摩尔分率为0.02~0.03,要求SO2的排放含量0.3%~0.5%。
吸收塔为常压操作,因该过程液气比很大,吸收温度基本不变,可近似取为清水的温度。
吸收剂的用量为最小用量的1.3倍。
2、工艺操作条件:(1)操作平均压力:常压(2)操作温度:t=20℃(3)每年生产时间:7200h。
(4)填料类型及规格自选。
3、设计任务:完成吸收塔的工艺设计与计算,有关附属设备的设计和选型,绘制吸收系统的工艺流程图和吸收塔的工艺条件图,编写设计说明书。
目录摘要 (1)第1章绪论 (3)1.1吸收技术概况 (3)1.2吸收设备的发展 (3)1.3吸收在工业生产中的应用 (6)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 (10)2.2.1吸收工艺流程的确定 (10)2.2.2吸收工艺流程图及工艺过程说明 (12) 2.3吸收塔设备及填料的选择 (12)2.3.1吸收塔的设备选择 (12)2.3.2填料的选择 (13)2.4吸收剂再生方法的选择 (14)2.5操作参数的选择 (14)2.5.1操作温度的选择 (14)2.5.2操作压力的选择 (15)2.5.3吸收因子的选择 (15)第3章吸收塔的工艺计算 (18)3.1基础物性数据 (18)3.1.1液相物性数据 (18)3.1.2气相物性数据 (18)3.1.3气液平衡数据 (19)3.2物料衡算 (19)3.3填料塔的工艺尺寸的计算 (20)3.3.1塔径的计算 (20)3.3.2泛点率校核 (21)3.3.3填料规格校核: (21)3.3.4液体喷淋密度校核 (21)3.4填料塔填料高度计算 (22)3.4.1传质单元高度计算 (22)3.4.2传质单元数的计算 (23)3.4.3填料层高度计算 (24)3.5填料塔附属高度计算 (24)3.6液体分布器计算 (24)3.6.1液体分布器 (24)3.6.2布液孔数 (25)3.6.2塔底液体保持管高度 (25)3.7其他附属塔内件的选择 (26)3.7.1液体分布器 (26)3.7.2液体再分布器 (27)3.7.3填料支撑板 (27)3.7.4填料压板与床层限制板 (28)3.7.5气体进出口装置与排液装置 (28)3.8吸收塔的流体力学参数的计算 (28)3.8.1吸收塔的压力降 (28)3.8.2吸收塔的泛点率 (29)3.8.3气体动能因子 (29)3.9附属设备的计算与选择 (29)工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (31)主要符号说明 (32)设计过程的评述和有关问题的讨论 (35)主要参考文献 (37)附录 (39)结束语 (40)摘要在化工工业中,经常需要将气体混合物的各个组分加以分离,其主要目的是回收气体混合物中的有用物质,以制取产品,或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成分,以免污染空气。
水吸收二氧化硫填料塔设计
绪论
吸收技术概况
设计方案
2.2.1气体吸收过程分类
2.2.2吸收装置的流程
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 环境等方面都广泛应用到气体吸收过程。 本次化工原理课程设计的目的是根据设 计要求采用填料吸收塔的方法处理含有二氧化硫的混合物,使其达到排放标准, 采用填料吸收塔吸收操作是因为填料可以提供巨大的气液传质面积而且填料表
面具有良好的湍流状况, 关键词:吸收 单元操作
氐咽理
课程设计
课程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ称:
化工原理课程设计
设计题目:
水吸收二氧化硫烟气的填料塔设计
学
院:
环境科学与工程学院
专
业:
再生资源科学与技术
年
级:
XXX
级
学生姓名:
指导教师:
日 期:
2013624-2013.7.5
课 程设计 任务书
、设计任务及操作条件
设计题目:水吸收SQ烟气的填料塔设计
混合烟气处理量为1OOOn3/h(30C,100KN/m);
3.塔的主要工艺尺寸确定:
(1)塔高的确定;
(2)塔径的确定;
4.
(3)全塔压降的验算;
辅助设备的选型与计算;
5.
绘制工艺流程图;
6.
绘制填料塔设备图;
7.
编写设计说明书。
摘要:
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。一个完整的吸收过程应包括 吸收和解吸两部分。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,在气液两相接触时发生传质,实现气液混合物的分离。
【精品】水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计_化工原理毕业论文
吉林化工学院化工原理课程设计题目水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计教学院化工与材料工程学院专业班级轻化0802学生姓名学生学号指导教师2010年11月 18 日课程设计任务书1、设计题目:水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计;矿石焙烧炉送出的气体冷却到25℃后送入填料塔中,用20℃清水洗涤洗涤除去。
入塔的炉气流量为6000m3。
文氏管吸收器结构简单、设备小、占空其中的SO2间少、气速高、处理量大、气液接触好、传质较容易,特别适用于捕集气流中的微小颗粒物。
但因气液并流,气液接触时间短,不适合难溶或反应速度慢的气液吸收,而且压力损失大(800~9000h),能耗高4. 液膜吸收器:在液膜吸收器中,气液两相在流动的液膜表面上接触。
液膜是沿着圆管或平板的纵向表面流动的。
已知有三种类型的液膜吸收器:列管式吸收器:液膜沿垂直圆管的内壁流动;板状填料吸收器:填料是一些平行的薄板,液膜沿垂直薄板的两测流动;升膜式吸收器:液膜向上(反向)流动。
目前,液膜吸收器应用比较少,其中最常见的是列管式吸收器,常用于从高浓度气体混合物同时取出热量的易溶气体(氯化氢,二氧化硫)的吸收。
填料吸收器填料吸收器是装有各种不同形状填料的塔。
喷淋液体沿填料表面流下,气液两相主要在填料的润湿表面上接触。
设备单位体积内的填料表面积可以相当大,因此,能在较小的体积内得到很大的传质表面。
但在很多情况下,填料的活性接触表面小于其几何表面。
5. 填料吸收器:填料吸收器一般作成塔状,塔内装有支撑板,板上堆放填料层。
喷淋的液体通过分布器洒向填料。
在吸收器内,填料在整个塔内堆成一个整体。
有时也将填料装成几层,每层的下边都设有单独的支撑板。
当填料分层堆放时,层与层之间常装有液体再分布装置。
在填料吸收器中,气体和液体的运动经常是逆流的。
而很少采用并流操作。
但近年来对在高气速条件下操作的并流填料吸收器给予另外很大的关注。
在这样高的气速下,不但可以强化过程和缩小设备尺寸,而且并流的阻力降也要比逆流时显著降低。
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。
水吸收二氧化硫填料塔的设计.doc
水吸收二氧化硫填料塔的设计.doc一、概述水吸收二氧化硫填料塔是一种用于减少工业废气中二氧化硫的浓度的设备,其主要原理是通过将废气与吸收液体接触,使二氧化硫被吸收并转化为硫酸,从而达到减少排放的目的。
本文旨在通过对水吸收二氧化硫填料塔的设计,来探讨如何提高设备的效率。
二、填料的选择填料是水吸收二氧化硫塔中的一项重要元素,它能够增加气液接触面积,提高二氧化硫的吸收效率。
根据经验,以下几种填料常用于水吸收二氧化硫塔:1、环形填料:环形填料表面积大,通气性好,能够实现较高的吸收效率。
2、球形填料:球形填料易于流动,但表面积较小,不适用于高速废气的处理。
3、波纹填料:波纹填料的波纹结构能够增加填料表面积,提高吸收效率,同时能够增加液体在填料层间的流动速度,提高液体换热效率。
在选用填料时,应根据具体需要选择合适的填料种类和尺寸,以达到最佳的吸收效果。
三、参数的设定水吸收二氧化硫塔的设计中,除填料的选择外,还需要确定其他的设备参数,例如塔高、塔径、吸收液的流量、浓度等等。
在进行参数设定时,需要考虑以下几个因素:1、处理废气的流量和含量:废气的流量和含量决定了吸收液的循环速度和浓度等参数,进而影响到设备的处理效率。
2、吸收液的流量和浓度:吸收液的流量和浓度是影响设备处理效率的关键因素。
过高的流量和浓度会增加设备的运行成本,过低的流量和浓度则会降低设备的处理能力。
在设定参数时,需要根据具体的需要进行权衡。
3、塔高和塔径:塔高和塔径直接影响到填料的使用量和气液接触的效果。
过高或过小的塔高和塔径均会导致设备效率低下。
四、其他注意事项在设计水吸收二氧化硫填料塔时,还需要注意以下问题:1、设备的安全:设备中的吸收液具有一定的腐蚀性和有毒性,因此需要采取相应的防护措施,确保设备的安全运行。
2、设备的维护:设备运行一段时间后需要对填料进行清洗和更换,以确保设备的处理效率。
因此,在设计时需要考虑设备的维护难度和费用。
3、设备的运行成本:设备的运行成本主要包括吸收液的消耗、能源消耗和维护成本等多个方面,需要在设计时进行全面的考虑,以实现最佳的经济效益。
水吸收二氧化硫填料塔的设计
⽔吸收⼆氧化硫填料塔的设计化⼯原理课程设计题⽬⽔吸收⼆氧化硫填料塔的设计教学院化⼯与材料⼯程学院专业班级材化0901学⽣姓名学⽣学号指导教师2011年 7⽉5 ⽇课程设计任务书1、设计题⽬:处理量为2750m3/h⽔吸收⼆氧化硫过程填料吸收塔的设计;矿⽯焙烧炉送出的⽓体冷却到20℃后送⼊填料塔中,⽤20℃清⽔洗涤洗涤除去其中的SO2。
⼊塔的炉⽓流量为2750m3/h,其中进塔SO2的摩尔分率为0.05,要求SO2的吸收率为95%。
吸收塔为常压操作,因该过程液⽓⽐很⼤,吸收温度基本不变,可近似取为清⽔的温度。
吸收剂的⽤量为最⼩⽤量的1.5倍。
2、⼯艺操作条件:(1)操作平均压⼒常压(2)操作温度t=20℃(3)选⽤填料类型及规格⾃选。
3、设计任务:完成⼲燥器的⼯艺设计与计算,有关附属设备的设计和选型,绘制吸收系统的⼯艺流程图和吸收塔的⼯艺条件图,编写设计说明书。
化⼯原理教研室 2011年5⽉⽬录第1章设计⽅案 ............................................................ 错误!未定义书签。
1.1吸收剂的选择 (4)1.2吸收流程的选择 (V)1.3吸收塔设备及填料的选择 (V)1.4吸收剂再⽣⽅法的选择 (VII)1.5操作参数的选择 .................................................................................................... VII 第2章吸收塔的⼯艺计算.. (IX)2.1基础物性数据 (IX)2.2物料衡算 (IX)2.3填料塔的⼯艺尺⼨的计算 (XI)2.4填料塔填料⾼度计算 (XII)2.5填料塔附属⾼度计算 (XIV)2.6液体分布器计算........................................................................................................... X V2.7其他附属塔内件的选择..................................................................................... X VII2.8吸收塔的流体⼒学参数的计算 ......................................................................... XIX 2.9附属设备的计算与选择.. (XX)⼯艺设计主要符号说明 ...................................................................................... X XII 设计总结........................................................................................ 错误!未定义书签。
水吸收二氧化硫填料塔设计
课程设计课程名称:化工原理课程设计设计题目:水吸收二氧化硫烟气的填料塔设计学院:环境科学与工程学院专业:再生资源科学与技术年级: XXX级学生姓名: XXX 指导教师: XXX 日期: 2013.6.24-2013.7.5课程设计任务书一、设计任务及操作条件烟气的填料塔设计设计题目:水吸收SO2操作条件:(1)混合烟气处理量为1000m3/h(30℃,100KN/m2);,其余可视为空气;(2)进塔气体组成:9%(体积比)SO2(3)回收其中所含SO的95%;2(4)吸收塔操作温度为30℃,压力位100KN/m2;(5)液气比为最小液气比的1.2倍;(6)空塔气速取泛点气速的0.65倍;(7)填料:自选;二、设计内容1.设计方案的选择及流程的确定;2.塔的物料衡算和热量衡算;3.塔的主要工艺尺寸确定:(1)塔高的确定;(2)塔径的确定;(3)全塔压降的验算;4.辅助设备的选型与计算;5.绘制工艺流程图;6.绘制填料塔设备图;7.编写设计说明书。
摘要: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。
一个完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分。
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,在气液两相接触时发生传质,实现气液混合物的分离。
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,保护环境等方面都广泛应用到气体吸收过程。
本次化工原理课程设计的目的是根据设计要求采用填料吸收塔的方法处理含有二氧化硫的混合物,使其达到排放标准,采用填料吸收塔吸收操作是因为填料可以提供巨大的气液传质面积而且填料表面具有良好的湍流状况,关键词:吸收单元操作解析目录第1章绪论 (1)1.1吸收技术概况 (1)1.2吸收在工业生产中的应用 (2)1.3 吸收设备的发展 (2)第2章设计方案 (4)2.1吸收剂的选择 (4)2.2 吸收流程的选择 (5)2.2.1 气体吸收过程分类 (5)2.2.2 吸收装置的流程 (5)2.3吸收塔设备及填料的选择 (6)2.3.1 吸收塔设备 (6)2.3.2 填料的选择 (7)2.4吸收剂再生方法的选择 (7)2.5操作参数的选择 (8)2.5.1操作温度的确定 (8)2.5.2操作压力的确定 (8)第3章吸收塔工艺条件的计算 (10)3.1基础物性数据 (10)3.1.1液相物性数据 (10)3.1.2气相物性数据 (10)3.1.3气液两相平衡时的数据 (10)3.2物料衡算 (11)3.3填料塔的工艺尺寸计算 (11)3.3.1塔径的计算 (11)3.3.2泛点率校核和填料规格 (12)3.3.3液体喷淋密度校核 (13)3.4填料层高度计算 (13)3.4.1传质单元数的计算 (13)3.4.2传质单元高度的计算 (13)3.4.3填料层高度的计算 (14)3.5填料塔附属高度的计算 (14)3.6液体分布器的简要设计 (15)3.6.1液体分布器的选型 (15)3.6.2分布点密度及布液孔数的计算 (16)3.6.3塔底液体保持管高度的计算 (17)3.7其它附属塔内件的选择 (17)3.7.1 填料支撑板 (17)3.7.2 填料压紧装置与床层限制板 (17)3.7.3气体进出口装置与排液装置 (18)3.8流体力学参数计算 (18)3.8.1填料层压力降的计算 (18)3.8.2吸收塔主要接管的尺寸计算 (19)3.8.3离心泵的计算与选择 (20)第4章工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (23)4.1填料塔工艺尺寸计算结果表 (23)4.2流体力学参数计算结果汇总 (24)4.3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 (25)4.4所用38N4.5主要符号说明 (25)第5章设计方案讨论 (27)第6章心得体会 (28)附录 (29)参考文献 (32)第1章绪论1.1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。
完整版水吸收二氧化硫填料塔课程设计
完整版水吸收二氧化硫填料塔课程设计一、设计目的本课程设计旨在通过设计水吸收二氧化硫填料塔,加深学生对于填料塔设计的理解,提高其工程设计、计算和绘图能力。
二、设计要求1. 处理二氧化硫废气的进口浓度为 1000 毫克/立方米,出口浓度不大于 50 毫克/立方米。
2. 填料塔高度不得超过 10 米。
3. 填料材料应为陶瓷、聚丙烯等道德耐腐蚀材料。
4. 设计流量为 1000 立方米/小时。
5. 填料塔内部应设有适当的填料,以提高反应效率。
6. 填料塔底部应设计出口,方便排放处理后的废气。
三、设计内容与流程1. 对于所处理的废气进行性质分析,以确定适合的吸收液和填料类型。
2. 计算所需填料体积,选择合适的填料类型。
3. 设计填料塔结构,包括填料塔高度、直径和进出口管道。
同时考虑填料塔内部流体的流动情况,选择合适的流动形式。
4. 设计填料塔进出口配管,涉及流量计、液位计、泵站等设备,确定相应的参数。
5. 进行系统热平衡计算,确定所需的冷却水和吸收液的流量,为系统正常运行提供保障。
6. 编制设备配置图、管道设计图和设备接线图等绘图,以便生产。
7. 进行整体方案设计,包括工艺流程图、工艺控制流程、运行控制流程等方面。
四、设计结果与分析本课程设计结果为一种能够有效处理二氧化硫废气的水吸收二氧化硫填料塔,其主要设计参数如下:1. 填料塔高度:6 米2. 填料塔直径:1.8 米3. 入口流量:1000 立方米/小时4. 出口浓度:50 毫克/立方米5. 填料类型:陶瓷该设计方案可以达到预期的净化效果,同时具有较高的实用性和经济性,为工程实践提供了重要的参考。
(完整版)化工原理课程设计——水吸收二氧化碳吸收塔
化工原理课程设计题目水吸收二氧化碳吸收塔学院化学工程学院专业安全工程学生姓名学号年级指导教师曹丽淑二〇一六年七月五日目录题目及数据 (3)流程图 (3)流程和方案的选择说明与论证 (4)吸收塔主要尺寸的计算 (6)附属设备的选型或计算 (14)设计评价 (18)设计结果概览 (19)参考文献 (20)题目及数据1.题目:设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔。
2.数据:(一)气体混合物1)组成(V%):CO2 11%,H2 65.6%,N2 21%,CH4 0.5%,CO 3%,O2 0.1% 2)气体组成:3800Nm3/h3)温度:30℃4)压力:1800KN/m2(二)气体出口要求(V%):CO2 0.62%(三)吸收剂:水流程图水吸收CO工艺流程图21-吸收塔;2-富液泵;3-贫液泵;4-解吸塔流程和方案的选择说明与论证1.塔设备:填料塔。
2.吸收剂:水。
3.装置流程的确定:对于单塔,气体和液体接触的吸收流程有逆流和并流两种方式。
在逆流操作下,两相传质平均推动力最大,可以减少设备尺寸,提高吸收率和吸收剂使用效率,因此逆流优于并流。
因此,本设计采用逆流。
4. 填料的选择:填料是填料塔的核心构件,它提供了塔内气-液两相接触而进行传质或传热的表面,与塔的结构一起决定了填料塔的性能。
现代填料大体可分为实体填料和网体填料两大类,而按照装填方式可分为乱堆填料盒规整填料。
对塔内填料的一般要求是:具有较大的比表面积和较高的空隙率,较低的压降,较高的传质效率;操作弹性大,还要考虑经济合理。
1)散装填料散装填料是一个个具有一定集合形状和尺寸的颗粒体一般以随机的方式堆积在塔内的,又称为乱堆填料和颗粒填料。
散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、和环鞍的填料等。
以下是典型的散装填料:a.拉西环填料:拉西环填料是最早提出的工业填料,其结构为外径与高度相等的圆环,可用陶瓷、塑料、金属等材质制成。
化工原理课程设计——30℃时水吸收二氧化硫填料塔的设计
《化工原理》课程设计报告题目:处理量为1000m3/h清水吸收二氧化硫填料吸收塔设计系别:环境科学与工程学院专业班级:环境工程11(2)班姓名:陈新林学号:3111007481指导教师:郑育英(课程设计时间:2013年12月30日——2014年1月5日)广东工业大学目录1.课程设计目的 (1)2.课程设计题目描述和要求 (1)3.课程设计报告内容 (4)3.1基础物性数据 (4)3.1.1液相物性数据 (4)3.1.2气相物性数据 (5)3.1.3气液相平衡数据 (6)3.2物料衡算 (6)3.3塔径计算 (7)3.3.1塔径的计算 (8)3.3.2泛点率校核: (8)3.3.3填料规格校核: (9)3.3.4液体喷淋密度得校核: (9)3.4填料层高度的计算 (9)3.4.1传质单元数的计算 (9)3.4.2传质单元高度的计算 (10)3.4.3填料层高度的计算 (11)3.5填料塔附属高度的计算 (11)3.6液体分布器计算 (12)3.6.1液体分布器的选型 (12)3.6.2布液计算 (13)3.7其他附属塔内件的选择 (13)3.7.1填料支承装置的选择 (13)3.7.2填料压紧装置 (16)3.7.3塔顶除雾器 (17)3.8吸收塔的流体力学参数计算 (17)3.8.1吸收塔的压力降 (17)3.8.2吸收塔的泛点率 (18)3.8.3气体动能因子 (18)3.9附属设备的计算与选择 (18)3.9.1离心泵的选择与计算 (18)3.9.2吸收塔主要接管尺寸选择与计算 (20)工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (24)4.总结 (26)参考文献 (27)1. 课程设计目的化工原理课程设计是学生学过相关基础课程及化工原理理论与实验后,进一步学习化工设计的基础知识,培养工程设计能力的重要教学环节。
通过该环节的实践,可使学生初步掌握单元操作设计的基本程序与方法,得到工程设计能力的基本锻炼。
化工原理课程设计报告——30℃时水吸收二氧化硫填料塔的设计
.《化工原理》课程设计报告题目:处理量为1000m3/h清水吸收二氧化硫填料吸收塔设计系别:环境科学与工程学院专业班级:环境工程11(2)班姓名:陈新林学号:3111007481指导教师:郑育英(课程设计时间:2013年12月30日——2014年1月5日)广东工业大学目录1.课程设计目的 (1)2.课程设计题目描述和要求 (1)3.课程设计报告内容 (4)3.1基础物性数据 (4)3.1.1液相物性数据 (4)3.1.2气相物性数据 (5)3.1.3气液相平衡数据 (6)3.2物料衡算 (6)3.3塔径计算 (7)3.3.1塔径的计算 (8)3.3.2泛点率校核: (8)3.3.3填料规格校核: (9)3.3.4液体喷淋密度得校核: (9)3.4填料层高度的计算 (9)3.4.1传质单元数的计算 (9)3.4.2传质单元高度的计算 (10)3.4.3填料层高度的计算 (11)3.5填料塔附属高度的计算 (11)3.6液体分布器计算 (12)3.6.1液体分布器的选型 (12)3.6.2布液计算 (13)3.7其他附属塔内件的选择 (13)3.7.1填料支承装置的选择 (13)3.7.2填料压紧装置 (16)3.7.3塔顶除雾器 (17)3.8吸收塔的流体力学参数计算 (17)3.8.1吸收塔的压力降 (17)3.8.2吸收塔的泛点率 (18)3.8.3气体动能因子 (18)3.9附属设备的计算与选择 (18)3.9.1离心泵的选择与计算 (18)3.9.2吸收塔主要接管尺寸选择与计算 (24)工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (24)4.总结 (26)参考文献 (27)1. 课程设计目的化工原理课程设计是学生学过相关基础课程及化工原理理论与实验后,进一步学习化工设计的基础知识,培养工程设计能力的重要教学环节。
通过该环节的实践,可使学生初步掌握单元操作设计的基本程序与方法,得到工程设计能力的基本锻炼。
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《化工原理》课程设计报告题目:处理量为1000m3/h清水吸收二氧化硫填料吸收塔设计学院:环境科学与工程学院专业班级:环境工程11(2)班姓名:陈新林学号:3111007481指导教师:郑育英(课程设计时间:2013年12月30日——2014年1月12日)广东工业大学目录1.课程设计目的 (3)2.课程设计题目描述和要求 (3)3.课程设计报告内容 (5)3.1基础物性数据 (4)3.1.1液相物性数据 (4)3.1.2气相物性数据 (5)3.1.3气液相平衡数据 (6)3.2物料衡算 (6)3.3塔径计算 (7)3.4填料层高度的计算 (9)3.4.1传质单元数的计算 (9)3.4.2传质单元高度的计算 (10)3.4.3填料层高度的计算 (11)3.5填料塔附属高度的计算 (11)3.6液体分布器计算 (12)3.6.1液体分布器的选型 (12)3.6.2布液计算 (13)3.7其他附属塔内件的选择 (13)3.7.1填料支承装置的选择 (13)3.7.2填料压紧装置 (16)3.7.3塔顶除雾器 (17)3.8吸收塔的流体力学参数计算 (17)3.8.1吸收塔的压力降 (17)3.8.2吸收塔的泛点率 (18)3.8.3气体动能因子 (18)3.9附属设备的计算与选择 (18)3.9.1离心泵的选择与计算 (18)3.9.2吸收塔主要接管尺寸选择与计算 (14)工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (24)4.总结 (26)参考文献 (27)表格3-1图3-1图3-23.4.2传质单元高度的计算查资料【5】有:sPa s m D s m D mN m N G L G L C ⋅⨯=⨯=⨯=⨯=⨯=-----52925231086.1/102.2,,/10469.1/10122.7,,/1033μσσ气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算:,2,,20.750.10.050.221exp[ 1.45()()()()]W C L t L L t L t L L L L t a W a W W a a g a σσμρρσ-=--液体质量通量,2236664.5657662.28/()0.94L L W W Kg m h π===∙Ω气体质量通量,221297.52040.58/()0.94V G W W Kg m h π===∙Ω23208.96/W a m m =代入数值得: 气膜吸收系数:,,0.71/320.237()()()0.23732.715.220.000001220.0001439/()G G t G Gt G G G W a Dk a D RT kmol m s pa μμρ==⨯⨯⨯=⋅⋅液膜吸收系数:,,2/30.51/30.0095()()()0.009520.910.000870.3050.0000527/L L L LW L L L LW g k a D m sμμμρρ-==⨯⨯⨯=,, 1.11,,0.411.4,12.2,10.04530.01280.5[19.5(0.5)]0.0552[1 2.6(0.5)]0.0129G G W L L W FG G FL L Fk a k a s k a k a s u u u k a k a s u u k a k a s u ψψ----====>=+-==+-=故继续修正:110.0128411.25L G l LOL L K a s H k a k aV H m K a -==+==Ω3.4.3填料层高度的计算由 1.25 3.96 4.95OL OL Z H N m =⨯=⨯=填料有效高度取: Z ’=1.3Z=6.435m设计取填料层高度为 ' 6.435mZ =3.5 填料塔附属高度的计算塔的附属高度主要包括塔的上部空间高度,安装液体分布器所需的空间高度,塔的底部空间高度等。
塔的上部空间高度是为使随气流携带的液滴能够从气相中分离出来而留取的高度,可取1.2m (包括除沫器高度)。
设塔定液相停留时间为10s ,则塔釜液所占空间高度为()221036664.56/3600995.710/=0.16m 0.7850.7850.9L W D ρ⨯⨯⨯=⨯⨯水 考虑到气相接管的空间高度,底部空间高度取为0.5米,那么塔的附属空间高度可以取为1.7m 。
吸收塔的总高度为h 1.7 6.4358.135m =+=3.6 液体分布器计算液体分布器可分为初始分布器和再分布器,初始分布器设置于填料塔内,用于将塔顶液体均匀的分布在填料表面上,初始分布器的好坏对填料塔效率影响很大,分布器的设计不当,液体预分布不均,填料层的有效湿面积减小而偏流现象和沟流现象增加,即使填料性能再好也很难得到满意的分离效果。
因而液体分布器的设计十分重要。
特别对于大直径低填料层的填料塔,特别需要性能良好的液体分布器。
液体分布器的性能主要由分布器的布液点密度(即单位面积上的布液点数),各布液点均匀性,各布液点上液相组成的均匀性决定,设计液体分布器主要是决定这些参数的结构尺寸。
对液体分布器的选型和设计,一般要求:液体分布要均匀;自由截面率要大;操作弹性大;不易堵塞,不易引起雾沫夹带及起泡等;可用多种材料制作,且操作安装方便,容易调整水平。
液体分布器的种类较多,有多种不同的分类方法,一般多以液体流动的推动 力或按结构形式分。
若按流动推动力可分为重力式和压力式,若按结构形式可分为多孔型和溢流型。
其中,多孔型液体分布器又可分为:莲蓬式喷洒器、直管式多孔分布器、排管式多孔型分布器和双排管式多孔型分布器等。
溢流型液体分布器又可分为:溢流盘式液体分布器和溢流槽式液体分布器。
根据本吸收的要求和物系的性质可选用重力型排管式液体分布器,布液孔数应应依所用填料所需的质量分布要求决定,喷淋点密度应遵循填料的效率越所需的喷淋点密度越大这一规律。
3.6.1液体分布器的选型800D mm ≥时,建议采用盘式分布器(筛孔式)3.6.2液体分布器的选择:按Eckert 建议值,275060cm D mm ≅时,每塔截面设一个喷淋点, 按分布点几何均匀与流量均匀的原则,进行布点设计。
设计结果为:盘式分布器(筛孔式):【5】 分布盘直径:600mm 【5】 分布盘厚度:4mm 【5】3.6.3布液计算由H g n d L o S ∆=24φπ取()015.016.081.9258.013614.336002.998/31.853********,58.02/12/10=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆==∆=H g n L d mmH Sφπφ设计取mm d 150= 3.7 其他附属塔内件的选择 3.7.1填料支承装置的选择填料支承装置的作用是支承填料以及填料层内液体的重量,同时保证气液两相顺利通过。
支承若设计不当,填料塔的液泛可能首先发生在支承板上。
为使气体能顺利通过,对于普通填料塔,支承件上的流体通过的自由截面积为填料面的50%以上,且应大于填料的空隙率。
此外,应考虑到装上填料后要将支承板上的截面堵去一些,所以设计时应取尽可能大的自由截面。
自由截面太小,在操作中会产生拦液现象。
增加压强降,降低效率,甚至形成液泛。
由于填料支承装置本身对塔内气液的流动状态也会产生影响,因此作为填料支承装置,除考虑其对流体流动的影响外,一般情况下填料支承装置应满足如下要求:(1)足够的强度和刚度,以支持填料及所持液体的重量(持液量),并考虑填料空隙中的持液量,以及可能加于系统的压力波动,机械震动,温度波动等因素。
足够的开孔率(一般要大于填料的空隙率),以防止首先在支撑处发生液泛;为使气体能顺利通过,对于普通填料塔,支承件上的流体通过的自由截面积为填料面的50%以上,且应大于填料的空隙率。
此外,应考虑到装上填料后要将支承板上的截面堵去一些,所以设计时应取尽可能大的自由截面。
自由截面太小,在操作中会产生拦液现象。
增加压强降,降低效率,甚至形成液泛[12]。
结构上应有利于气液相的均匀分布,同时不至于产生较大的阻力(一般阻力不大于20Pa);结构简单,便于加工制造安装和维修。
要有一定的耐腐蚀性。
因栅板支承板结构简单,制造方便,满足题目各项要求,故选用栅板支承板。
栅板两块查资料【5】(单位:mm)栅板1:(单位:mm)栅板2:(单位:mm)如图:支承板支撑圈两块查资料【5】升气管式再分布器3.7.2填料压紧装置为保证填料塔在工作状态下填料床能够稳定,防止高气相负荷或负荷突然变动时填料层发生松动,破坏填料层结构,甚至造成填料损失,必须在填料层顶部设置填料限定装置。
填料限定可分为类:一类是将放置于填料上端,仅靠自身重力将填料压紧的填料限定装置,称为填料压板;一类是将填料限定在塔壁上,称为床层限定板。
填料压板常用于陶瓷填料,以免陶瓷填料发生移动撞击,造成填料破碎。
床层限定板多用于金属和塑料填料,以防止由于填料层膨胀,改变其开始堆积状态而造成的流体分布不均匀的现象。
一般要求压板和限制板自由截面分率大于70%。
本任务由于使用塑料填料,故选用床层限定板。
3.7.3塔顶除雾器由于气体在塔顶离开填料塔时,带有大量的液沫和雾滴,为回收这部分液相,经常需要在顶设置除沫器。
根据本吸收塔的特点,此处用丝网除雾器:]5[2341mm D =3.8吸收塔的流体力学参数计算3.8.1 吸收塔的压力降气体通过填料塔的压强降,对填料塔影响较大。
如果气体通过填料塔的压强降大,则操作过程的消耗动力大,特别是负压操作更是如此,这将增加塔的操作费用。
气体通过填料塔的压力降主要包括气体进入填料的进口及出口压力降,液体分布器及再分布器的压力降,填料支撑及压紧装置压力降以及除沫器压力降等。
填料层压降的计算可以利用Eckert 通用关联图计算压强降; 横坐标为018.1)7.995293.1(3600/5.12973600/56.36664)(5.05.0===L V L Wv W X ρρ 又查散装填料压降填料因子平均值】【42321-=Φm P 操作空塔气速u=0.437m/s0056.0)(2.02=Φ=L LV p g u Y μρρψ纵坐标1Lρψρ--------Φ==水液体密度校正系数, 其它塔内件的压力降∑∆P较小,在此可忽略s m Ku G G L /09.0=-=ρρρ4/159.81147.15/147.15 6.435946.910P Z Pa m P Pa∆=⨯=∆=⨯=查资料【】总压降3.8.2 吸收塔的泛点率校核泛点率0.437100%56.75%(50%~85%)0.77F u u =⨯=为经验值,所以在允许范围之内 3.8.3 气体动能因子 吸收塔内气体动能因子为()0.530.4370.4717//F m s kg m ⎡⎤===⎢⎥⎣⎦ 气体动能因子在常用的范围内。