水吸收SO2过程填料吸收塔的设计
水吸收so2填料吸收塔设计答辩
水吸收so2填料吸收塔设计答辩
在工业生产过程中，废气排放是一个不可避免的问题，而二氧化硫（SO2）则是其中一种常见的污染物。
为了减少SO2的排放量，吸收塔是一种常见的处理设备，而以水吸收SO2的填料吸收塔设计则是其中一种有效的处理方法。
填料吸收塔是一种通过将废气与吸收液（通常为水）接触，使废气中的污染物被吸收到液体中的设备。
在填料吸收塔中，填料的选择对于吸收效果起到至关重要的作用。
以水吸收SO2的填料吸收塔设计中，常用的填料有塔板填料、环形填料、波纹填料等。
这些填料都具有较大的表面积，能够提高废气与吸收液的接触效率，从而增加SO2的吸收效果。
在设计填料吸收塔时，需要考虑的因素有很多。
首先是填料的选择，不同的填料适用于不同的工艺条件，需要根据具体情况进行选择。
其次是填料的布置方式，填料的布置应该合理，以确保废气与吸收液的充分接触。
此外，还需要考虑填料层的厚度、吸收液的流量、废气的温度和压力等因素，以保证填料吸收塔的正常运行。
除了填料的选择和布置，填料吸收塔的设计还需要考虑到废气的处理效果和设备的运行成本。
通过合理设计填料吸收塔，可以有效降低废气中SO2的含量，减少对环境的污染。
同时，设计合理的填料吸收塔还可以降低设备的能耗和维护成本，提高设备的运行效率和稳定性。
总的来说，以水吸收SO2的填料吸收塔设计是一种有效的废气处理方法，通过合理选择填料、设计合理的填料吸收塔，可以有效减少废气中SO2的含量，保护环境，降低能耗和运行成本。
在今后的工业生产中，应该重视填料吸收塔的设计和运行，以实现清洁生产，保护环境的目标。
水吸收SO2过程填料吸收塔的设计
水吸收SO2过程填料吸收塔的设计水吸收SO2过程是一种常见的燃煤电厂烟气脱硫方法，其原理是利用水溶液与SO2发生反应生成硫酸，将SO2从烟气中去除。
水吸收SO2过程中的填料吸收塔设计对于脱硫效率和运行成本有很大的影响。
接下来，将从选型、装置结构和操作参数等方面进行详细的论述。
一、填料选型填料是填充在吸收塔内以增大吸收表面积的材料。
常见的填料有板式填料、环状填料和均质球状填料等。
在设计填料吸收塔时，应根据脱硫效率、压降和流动特性等因素选择合适的填料类型。
通常情况下，板式填料的压降小，但对液体分布要求较高；环状填料的压降适中，且容易清洗和维修；均质球状填料的压降较大，但吸收效率高，适合于高浓度SO2气体吸收。
二、填料吸收塔结构填料吸收塔的结构主要包括上部分和下部分。
上部分主要有进气管口、烟气分布装置和吸收剂分布装置等，用于将烟气和吸收剂均匀分布到填料上。
下部分则有塔底底板、收集液管口、流动层、内排套管和废液排出口等，用于收集和排除吸收后的液体。
在设计填料吸收塔时，需要考虑以下因素：1.塔底底板的设计：底板内设流动层，使流化床层变厚，有利于液体与气体的充分接触，提高脱硫效率。
2.收集液管口和废液排出口的位置：应设计在塔底的低点，以保证吸收后的液体能够顺利排出，减少液体滞留，防止结垢和堵塞。
3.塔体结构的牢固性：由于塔内液体的冲击和流动压力较大，塔体结构需要有足够的强度和刚度以承受这种压力，同时要考虑良好的密封性。
4.渗漏和冲击的处理：填料吸收塔内常常存在渗漏和冲击现象，应设计避免二次喷洒和渗漏的结构，同时防止冲击和振动对填料吸收塔的影响。
三、操作参数填料吸收塔的操作参数对于脱硫效率和运行成本也有重要影响，其中包括液气比、塔温和pH值等。
1.液气比：液气比是指吸收液和烟气之间的质量比。
液气比较小时，吸收剂的成本较低，但吸收效率较低，反之亦然。
因此，在设计填料吸收塔时，需要根据脱硫要求和成本考虑确定液气比。
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。
水吸收二氧化硫填料吸收塔设计说明书
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 3102109230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)1.1吸收技术概况 (2)1.2吸收设备发展 (2)1.3吸收在工业生产中的应用 (3)2设计方案 (4)2.1吸收方法及吸收剂的选择 (4)2.1.1吸收方法 (4)2.1.2吸收剂的选择: (4)2.2吸收工艺的流程 (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操作参数选择 (7)2.3.1操作温度的选择 (7)2.3.2操作压力的选择 (7)2.3.3吸收因子的选择 (7)2.4吸收塔设备及填料的选 (8)2.4.1吸收塔设备的选择 (8)2.4.2填料的选择 (8)3吸收塔工艺的算 (10)3.1基础性物性数据 (10)3.1.1液相物性数据 (10)3.1.2气相物性数据 (10)3.1.3气液平衡数据 (10)3.2物料衡算 (11)3.3塔径的计算及校核 (11)3.3.1塔径的计算 (11)3.3.2泛点率的计算 (13)3.3.3气体能动因子 (13)3.3.4填料规格校核 (13)3.3.5液体喷淋密度校核 (13)3.4填料层高度计算 (14)3.4.1传质单元数计算 (14)3.4.2传质单元高度计算 (14)3.4.3填料层高度的计算 (15)3.5 填料塔附属高度的计算.............................................................. (16)3.6 液体分布器的简要设计 (16)3.6.1 分布点密度及布液孔数的计算 (16)3.6.2布液计算 (17)3.6.3 塔底液体保持管高度的计算..................................................................... (17)3.7 其他附属塔内件的选择 (18)3.7.1液体再分布器 (18)3.7.2填料支撑板 (18)3.7.3 填料压紧装置与床层限制板 (18)3.7.4 气体进出口装置与排液装置 (18)3.8 吸收塔主要接管尺寸算 (19)3.9 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。
水吸收二氧化硫填料吸收塔装置流程
水吸收二氧化硫填料吸收塔装置流程一、设备组成水吸收二氧化硫填料吸收塔是由塔体、进料管、喷淋器、排液管、底座等组成。
塔体通常采用耐腐蚀材料制成，塔体上部设有取样孔和排气孔，方便操作和排放废气。
二、工作原理水吸收二氧化硫填料吸收塔是利用水对二氧化硫进行吸收的装置。
工作原理是将含有二氧化硫的废气通过进料管引入吸收塔，然后通过喷淋器将水均匀喷洒在填料上，使废气与水充分接触。
在接触过程中，二氧化硫会被水吸收并转化为硫酸，从而达到净化废气的目的。
处理后的废气可通过排气孔排放，而含有硫酸的水则通过排液管排出。
三、流程步骤1. 准备工作：对吸收塔进行检查，确保设备正常运行。
准备足够的水和二氧化硫废气待处理。
2. 启动设备：将废气通过进料管引入吸收塔。
同时，启动喷淋器，使水均匀喷洒在填料上。
3. 吸收过程：废气在填料层中与水充分接触，二氧化硫会被水吸收并转化为硫酸。
此过程需要一定的时间，以确保吸收效果。
4. 排放废气：处理后的废气通过排气孔排放，废气中的二氧化硫浓度得到显著降低。
5. 排放废水：含有硫酸的水通过排液管排出，需要进行后续处理或中和，以防止对环境造成污染。
6. 关闭设备：处理完毕后，关闭喷淋器和进料管，停止废气的引入。
关闭排气孔和排液管，确保设备安全。
四、应用前景水吸收二氧化硫填料吸收塔广泛应用于石化、化工、电力、冶金等行业的废气处理过程中。
通过该装置处理废气可有效降低二氧化硫的排放浓度，达到环保要求。
随着环保意识的增强和相关法规的推进，水吸收二氧化硫填料吸收塔在大气污染治理中的应用前景将更加广阔。
总结：水吸收二氧化硫填料吸收塔是一种常用的废气处理装置，通过水吸收二氧化硫，净化废气，保护环境。
该装置具有结构简单、操作方便、净化效果好等优点，广泛应用于各个行业。
未来随着环保要求的提高，水吸收二氧化硫填料吸收塔的应用前景将更加广阔。
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。
填料吸收
一设计任务书（一）设计题目过程填料吸收塔的设计：试设计一座填料吸收塔，用于脱除焙烧水吸收SO2炉送出的混合气体(先冷却)中的SO2，其余为惰性组分，采用清水进行吸收。
（二）操作条件（1）操作压力常压（2）操作温度25℃（三）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）液体分布器简要设计；（5）吸收塔接管尺寸计算；（6）绘制吸收塔设计条件图；（7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二设计方案简介2.1方案的确定用水吸收SO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2不作为产品，故采用纯溶剂。
程。
因用水作为吸收剂，且SO22.2填料的类型与选择的过程，操作温度及操作压力较低，工业上通常选用塑料散对于水吸收SO2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。
阶梯环是对鲍尔环的改进。
与鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半，并在一端增加了一个锥形翻边。
由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。
锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更新，有利于传质效率的提高。
阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。
2.3设计步骤本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计（一）吸收塔的物料衡算；（二）填料塔的工艺尺寸计算；主要包括：塔径，填料层高度，填料层压降；（三）设计液体分布器及辅助设备的选型；（四）绘制有关吸收操作图纸。
三、工艺计算3.1基础物性数据3.1.1 液相物性数据对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。
由手册查得，25℃时水的有关物性数据如下：密度为ρL=997.1 kg/m3粘度为μL=0. Pa·s=3.2173kg/(m·h)表面张力为σL=71.97 dyn/cm=932731 kg/h2SO2在水中的扩散系数为 DL=1.724×10-9m2/s=6.206×10-6m2/h（依Wilke-Chang0.518r0.6()1.85910M TDVφμ-=⨯计算，查《化学工程基础》）3.1.2 气相物性数据设进塔混合气体温度为25℃，混合气体的平均摩尔质量为M Vm=Σy i M i=0.1×64.06+0.9×29=32.506g/mol 混合气体的平均密度为ρVm =PM/RT=101.325×32.506/（8.314×298.15）=1.3287kg/ m 3混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册得25℃空气的粘度为 μV =1.83 ×10-5Pa•s=0.066kg/(m•h) 查手册得SO 2在空气中的扩散系数为 D V =1.422×10-5m 2/s=0.051 m 2/h （依 1.7500()P T D D P T =计算，其中273K 时，1.013×10-5Pa 时SO2在空气中的扩散系数为1.22×10-5m 2/s ，查《化学工程基础》）3.1.3 气液相平衡数据由手册查得，常压下25℃时SO 2在水中的亨利系数为 E=4.13 ×103kPa 相平衡常数为m=E/P=4.13×103/101.3=40.76溶解度系数为H=ρ/EM=997.2/4.13×103×18.02=0.0134kmol/kPa m33.1.4 物料衡算(l). 进塔混合气中各组分的量近似取塔平均操作压强为101.3kPa ，故： 混合气量＝ 273.1512000()81.80273.152522.4=+kmol ／h混合气SO 2中量＝81.80×0.1＝8.18 kmol ／h＝8.18×64.06=542.01k g ／h设混合气中惰性气体为空气，则混合气中空气量＝81.8-8.18＝73.62kmol ／h＝73.62×29＝2135kg ／h(2)．混合气进出塔的摩尔组成120.18.18(10.97)0.0033273.628.18(10.97)y y =-==+- （3）混合气进出塔摩尔比组成 进塔气相摩尔比为111y 0.10.111y 10.1Y ===-- 出塔气相摩尔比为21(1)0.11(10.97)0.0033A Y Y ϕ=-=-=（4）出塔混合气量出塔混合气量=73.62+8.18×0.03=73.7836kmol/h=2135+542.01×0.03=2151.26kg/h（5）吸收剂（水）的用量L该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算12min 12()Y Y LY V X m-=-对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为X 2=0min 0.110.0033()39.540.11/40.760L V -==- 取操作液气比为min 1.3()L LV V = 1.339.5451.40LV=⨯= 51.473.623784.07L =⨯= kmol/h (6)塔底吸收液组成X 11212()()V Y Y L X X -=-173.62(0.110.0033)0.002083784.07X ⨯-==(7)操作线方程依操作线方程223784.07()0.003373.62L L Y X Y X X V V =+-=+ 51.40.0033Y X =+3.2填料塔的工艺尺寸的计算 3.2.1塔径的计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速。
【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。
水吸收低浓度二氧化硫填料吸收塔设计
水吸收低浓度SO2填料吸收塔设计第一部份设计任务、依据和要求一、设计任务及操作条件一、混合气体（空气中含SO2气体的混合气体）处置量为90 kmol/h二、混合气体组成：SO2含量为%（摩尔百分比），空气为：%（mol/%）3、要求出塔净化气含SO2为：%（mol/%），H2O为：kmol/h4、吸收剂为水，不含SO2五、常压，气体入塔温度为25°C，水入塔温度为20°C。
二、设计内容一、设计方案的肯定二、填料吸收塔的塔径、填料层高度及填料层压强的计算。
3、填料塔附属结构的选型与设计。
4、填料塔工艺条件图。
三、H2O- SO2在常压20 °C下的平衡数据四、气体与液体的物理性质数据气体的物理性质：气体粘度«Skip Record If...»气体扩散系数«Skip Record If...»气体密度«Skip Record If...»液体的物理性质：液体粘度«Skip Record If...»液体扩散系数«Skip Record If...»液体密度«Skip Record If...»液体表面张力«Skip Record If...»五、设计要求一、设计计算说明书一份二、填料塔图（2号图）一张第二部份 SO2净化技术和设备一、SO2的来源、性质及其危害：一、二氧化硫的来源二氧化硫的来源很普遍，几乎所有企业都要产生二氧化硫，最主要途径是含硫化石燃料的燃烧。
大约一吨煤中含有5-50kg硫，一吨石油中含有5-30kg硫。
这些燃料经燃烧都产生并排放出二氧化硫，占所有排放总量的96%.二氧化硫的来源包括微生物活动，火山活动，丛林火灾和海水飞沫。
主要有自然来源和人为来源两大类：自然来源主如果火山活动，喷出的火山气体中含有大量的二氧化硫气体，地质深处的天然硫元素在火山喷发进程中燃烧氧化为二氧化硫，随火山灰一路喷射到大气中。
水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计
吉林化工大學化工原理課程設計題目水吸收二氧化硫填料吸收塔的設計教學院化學與制藥工程學院專業班級應化0701學生姓名學生學號 07220101指導教師2009年12月 8 日化工原理課程設計任務書設計題目：水吸收二氧化硫填料吸收塔的設計1、設計題目：水吸收二氧化硫過程填料吸收塔的設計；礦石焙燒爐送出的氣體冷卻到20℃後送入填料塔中，用20℃清水洗滌除去其中的SO2。
入塔的爐氣流量為1000m3/h，其中進塔SO2的摩爾分率為0.03，要求SO2的吸收率為99.99％。
吸收塔為常壓操作，因該過程液氣比很大，吸收溫度基本不變，可近似取為清水的溫度。
吸收劑的用量為最小用量的1.3倍。
2、工藝操作條件：（1）操作平均壓力：常壓（2）操作溫度： t=20℃（3）每年生產時間： 7200h3、設計任務：1.完成乾燥器的工藝設計與計算（包括塔徑與塔高的計算，填料的選取）。
2.繪製吸收系統的工藝流程圖，吸收塔的設備條件圖。
3.編寫該吸收塔的設計說明書。
目錄摘要 ................................................................................................................................................ 错误！未定义书签。
1绪论............................................................................................................................................ 错误！未定义书签。
1.1气体吸收的概述 ....................................................................................................................... 错误！未定义书签。
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章绪论 (1)1.1吸收技术概况 (1)1.2吸收设备的发展 (1)1.3吸收在工业生产中的应用 (2)第2章设计方案 (2)2.1吸收剂的选择 (4)2.2吸收流程的选择 (4)2.2.1吸收工艺流程的确定 (4)2.3吸收塔设备及填料的选择 (4)2.3.1吸收塔的设备选择 (4)2.3.2填料的选择 (5)2.4吸收剂再生方法的选择 (6)2.5操作参数的选择 (7)第3章吸收塔的工艺计算 (9)3.1基础物性数据 (9)3.1.1液相物性数据 (9)3.1.2气相物性数据 (9)3.1.3气液相平衡数据 (9)3.2物料衡算 (10)3.3填料塔的工艺尺寸的计算 (11)3.3.1塔径的计算 (11)3.3.2泛点率校核 (11)3.3.3填料规格校核: (11)3.3.4液体喷淋密度校核 (11)3.4填料塔填料高度计算 (12)3.4.1传质单元高度计算 (12)3.4.2传质单元数的计算 (14)3.5填料塔附属高度计算 (14)3.6液体分布器计算 (15)3.6.1液体分布器 (15)3.6.2布液孔数 (17)3.6.3 液体保持管高度 (17)3.7其他附属塔内件的选择 (17)3.7.1填料支承板 (17)3.7.2除沫器（除雾器） (17)3.7.3管口结构 (18)3.8吸收塔的流体力学参数的计算 (19)3.8.1吸收塔的压力降 (19)3.8.2吸收塔的泛点率 (20)3.8.3气体动能因子 (20)3.9附属设备的计算与选择 (20)3.9.1离心泵的选择与计算 (20)3.9.2吸收塔的主要接管尺寸的计算 (21)工艺设计主要符号说明 (22)评述与讨论 (24)结束语 (25)参考文献 (26)第1章绪论1.1吸收技术概况在化学工业中，经常需将气体混合物中的个各组分加以分离。
【设置】Aspen吸收塔的设计
【关键字】设置SO2吸收塔的设计计算矿石焙烧炉送出的气体冷却到25℃后送入填料塔中，用20℃清水洗涤以除去其中的SO2。
入塔的炉气流量为2400，其中SO2摩尔分率为0.05，要求SO2的吸收率为95%。
吸收塔为常压操作。
试设计该填料吸收塔。
解（1）设计方案的确定用水吸收SO2属于中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收过程。
因用水作为吸收剂，且SO2不作为产品，故采用纯溶剂。
（2）填料的选择对于水吸收SO2的过程，操作过程及操作压力较低，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，故此选用聚丙烯阶梯环填料。
（3）工艺参数的计算步骤1：全局性参数设置。
计算类型为“Flowsheet”，选择计量单位制，设置输出格式。
单击“Next”，进入组分输入窗口，假设炉气由空气（AIR）和SO2组成。
在“Component ID”中依次输入H2O，AIR，SO2。
步骤2：选择物性方法。
选择NRTL方程。
步骤3：画流程图。
选用“RadFrac”严格计算模块里面的“ABSBR1”模型，连接好物料线。
结果如图3-1所示。
图3-1 水吸收SO2流程图步骤4：设置流股信息。
按题目要求输入进料物料信息。
初始用水量设定为400kmol/h。
步骤5：吸收塔参数的输入。
在“Blocks|B1|Setup”栏目，输入吸收塔参数。
吸收塔初始模块参数如表3-1所示。
其中塔底气相GASIN由第14块板上方进料，相当于第10块板下方。
至此，在不考虑分离要求的情况下，本流程模拟信息初步设定完毕，运行计算，结果如图3-2所示。
此时SO2 吸收率为。
图3-2 初步计算结果步骤6：分离要求的设定，塔板数固定时，吸收剂用量的求解。
运用“Design Specifications”功能进行计算，在“Blocks|B1|Design Spec”下，建立分离要求“1”。
在“Blocks|B1|Design Spec|1| Specifications”页面，定义分离目标。
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。
课程设计(清水吸收二氧化硫)
填料吸收塔课程设计说明书专 业化 学 制 药 班 级 制药111 姓 名 永朋 班 级 学 号 1132104138 指 导 老 师 郁 日 期 2013-04-10成 绩Xuzhou College of Industrial Technology化工单元操作课程设计任务书班级：制药111 ：永朋学号：1132104138常压下，在填料吸收塔中用清水吸收炉气中的二氧化硫一、设计条件1.操作方式：连续操作；2.生产能力：处理炉气量：2500+学号3/m h；3.操作温度：25℃；4.操作压力：常压101.3kPa；5.进塔混合气含量；二氧化硫的体积分数为（5.0+学号×0.01）％；其余为空气；6.进塔吸收剂：清水；7.二氧化硫回收率：95％；二、设计要求1.流程布置与说明；2.工艺过程计算；3.填料的选择；4.填料塔工艺尺寸的确定；5.输送机械功率的选型；三、设计成果1.设计任务书一份（A4打印）；2.设计图纸：填料工艺条件图（CAD：A3幅面）四、设计时间(化学制药111班)2013年3月25日-------2013年4月5日化学制药教研室2013年3月目录摘要：................................................................................................................................................................ - 1 - 1、前言.............................................................................................................................................................. - 2 -1、1填料塔的简介................................................................................................................................... - 2 -1、2吸收技术概括................................................................................................................................... - 2 -1、3吸收操作在化学生产中的主要用途为： ....................................................................................... - 3 -1、4 填料的选择...................................................................................................................................... - 3 -1、4、1 对填料的要求 ................................................................................................................. - 3 -1、4、2 填料的种类和特性............................................................................................................ - 4 -1、4、3 填料尺寸............................................................................................................................ - 4 -1、4、4填料材质的选择................................................................................................................. - 4 -2、水吸收二氧化硫填料塔设计...................................................................................................................... - 5 -2、1 任务及操作条件.............................................................................................................................. - 5 -2、2 吸收工艺流程图的确定.................................................................................................................. - 5 -3、吸收工艺计算.............................................................................................................................................. - 6 -3、1 基础物性计算.................................................................................................................................. - 6 -3、1、1 液相物性计算.................................................................................................................... - 6 -3、1、2 气相物性计算.................................................................................................................... - 6 -3、1、3 气液相平衡数据................................................................................................................ - 7 -3、2 物料衡算.......................................................................................................................................... - 7 -3、2、1 操作线方程........................................................................................................................ - 8 -3、3 填料塔的工艺尺寸的计算.............................................................................................................. - 9 -3、3、1 塔径的计算........................................................................................................................ - 9 -3、3、2 液体喷淋密度的求法： .................................................................................................. - 12 -3、3、3 传质单元高度的计算 ...................................................................................................... - 14 -3、3、4 传质单元数计算：.......................................................................................................... - 17 -3、3、5 填料层的高度.................................................................................................................. - 18 -3、4 填料层压降的计算........................................................................................................................ - 18 -3、5 液体分布器计算............................................................................................................................ - 20 -3、5、1 液体分布器：.................................................................................................................. - 20 -3、5、2 液体分布器简要设计 ...................................................................................................... - 21 -3、6 塔附属空间高度............................................................................................................................ - 23 -3、7 其他附属塔件的选择.................................................................................................................... - 24 -3、7、1 填料支撑装置.................................................................................................................. - 24 -3、7、2 填料限定装置.................................................................................................................. - 24 -3、7、3 气体和液体的进出口装置 .............................................................................................. - 24 -3、7、4 除沫器.............................................................................................................................. - 25 -3、8 设计结果汇总................................................................................................................................ - 26 -3、9 主要符号说明................................................................................................................................ - 27 - 课程设计总结：.............................................................................................................................................. - 30 - 参考文献：...................................................................................................................................................... - 31 -摘要：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，其基本原理是利用气体混合物中的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。
水吸收so2填料吸收塔设计答辩
水吸收so2填料吸收塔设计答辩摘要：一、引言二、水吸收SO2 填料吸收塔设计原理1.SO2 的性质2.水吸收SO2 的过程3.填料吸收塔的结构和工作原理三、设计过程1.确定吸收流程2.物料衡算3.设计塔顶和塔底的气液流量4.设计塔内装填料5.确定操作条件四、设计结果1.塔顶和塔底的SO2 含量2.吸收效率3.吸收塔的尺寸和材质五、总结与展望正文：一、引言近年来，随着我国经济的快速发展，工业生产带来的环境问题日益严重。
其中，二氧化硫（SO2）排放是导致酸雨的主要原因之一。
为了减少SO2 的排放，研究有效的SO2 吸收方法具有重要意义。
本文主要介绍了一种水吸收SO2 填料吸收塔的设计方法。
二、水吸收SO2 填料吸收塔设计原理1.SO2 的性质二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的气体，易溶于水，与水反应生成亚硫酸（H2SO3）。
2.水吸收SO2 的过程水吸收SO2 的过程主要分为以下两个步骤：（1）气液反应：SO2 与水反应生成亚硫酸（H2SO3）；（2）亚硫酸的解离：亚硫酸在溶液中解离为H+和HSO3-。
3.填料吸收塔的结构和工作原理填料吸收塔是一种常用的气液反应设备，主要由塔体、填料、喷嘴和进出口组成。
塔内填料用于增加气液接触面积，提高吸收效率。
在工作过程中，SO2 气体从塔底进入，通过填料层，与从塔顶喷淋下来的吸收液进行气液反应，实现SO2 的吸收。
三、设计过程1.确定吸收流程根据水吸收SO2 的过程，确定采用逆流操作，使气体在塔内自下而上流动，吸收液自上而下喷淋。
2.物料衡算根据吸收过程的化学反应方程式，进行物料衡算，确定塔顶和塔底的气液流量。
3.设计塔顶和塔底的气液流量根据物料衡算结果，设计塔顶和塔底的气液流量，以保证吸收塔内的气液充分接触。
4.设计塔内装填料选择适当的填料，以增加气液接触面积，提高吸收效率。
5.确定操作条件根据实验数据和设计要求，确定吸收塔的操作条件，如喷淋密度、气速等。
四、设计结果1.塔顶和塔底的SO2 含量根据设计要求，塔顶SO2 含量不高于0.26%，塔底SO2 含量不低于0.1%。
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。
填料吸收塔课程设计(1)
一设计任务书（一）设计题目过程填料吸收塔的设计：试设计一座填料吸收塔，用于脱除焙烧水吸收SO2炉送出的混合气体(先冷却)中的SO2，其余为惰性组分，采用清水进行吸收。
混合气体的处理量m3/h 1800含量（体积分数）5%混合气体SO2的回收率不低于97%SO2（二）操作条件（1）操作压力常压混合气体的温度23℃（2）操作温度 20℃（三）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）液体分布器简要设计；（5）吸收塔接管尺寸计算；（6）绘制吸收塔设计条件图；（7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二设计方案简介2.1方案的确定用水吸收SO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2不作为产品，故采用纯溶剂。
程。
因用水作为吸收剂，且SO22.2填料的类型和选择的过程，操作温度及操作压力较低，工业上通常选用塑料散对于水吸收SO2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。
阶梯环是对鲍尔环的改进。
和鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半，并在一端增加了一个锥形翻边。
由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。
锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更新，有利于传质效率的提高。
阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。
2.3设计步骤本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计（一）吸收塔的物料衡算；（二）填料塔的工艺尺寸计算；主要包括：塔径，填料层高度，填料层压降；（三）设计液体分布器及辅助设备的选型；（四）绘制有关吸收操作图纸。
三、工艺计算3.1基础物性数据3.1.1 液相物性数据对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。
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一设计任务书（一）设计题目过程填料吸收塔的设计：试设计一座填料吸收塔，用于脱除焙烧水吸收SO2炉送出的混合气体(先冷却)中的SO2，其余为惰性组分，采用清水进行吸收。
（二）操作条件（1）操作压力常压（2）操作温度25℃（三）设计容（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）液体分布器简要设计；（5）吸收塔接管尺寸计算；（6）绘制吸收塔设计条件图；（7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二设计方案简介2.1方案的确定用水吸收SO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2不作为产品，故采用纯溶剂。
程。
因用水作为吸收剂，且SO22.2填料的类型与选择的过程，操作温度及操作压力较低，工业上通常选用塑料散对于水吸收SO2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。
阶梯环是对鲍尔环的改进。
与鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半，并在一端增加了一个锥形翻边。
由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。
锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更新，有利于传质效率的提高。
阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。
2.3设计步骤本课程设计从以下几个方面的容来进行设计（一） 吸收塔的物料衡算；（二） 填料塔的工艺尺寸计算；主要包括：塔径，填料层高度，填料层压降；（三） 设计液体分布器及辅助设备的选型；（四） 绘制有关吸收操作图纸。
三 、工艺计算 3.1基础物性数据 3.1.1 液相物性数据对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。
由手册查得，25℃时水的有关物性数据如下： 密度为 ρL =997.1 kg/m 3粘度为 μL =0.0008937 Pa·s=3.2173kg/(m·h) 表面力为σL =71.97 dyn/cm=932731 kg/h 2SO 2在水中的扩散系数为 D L =1.724×10-9m 2/s=6.206×10-6m 2/h （依Wilke-Chang 0.518r 0.6()1.85910M TD V φμ-=⨯计算，查《化学工程基础》）3.1.2 气相物性数据设进塔混合气体温度为25℃， 混合气体的平均摩尔质量为M Vm =Σy i M i =0.1×64.06+0.9×29=32.506g/mol 混合气体的平均密度为ρVm =PM/RT=101.325×32.506/（8.314×298.15）=1.3287kg/ m 3混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册得25℃空气的粘度为 μV =1.83 ×10-5Pa •s=0.066kg/(m •h) 查手册得SO 2在空气中的扩散系数为 D V =1.422×10-5m 2/s=0.051 m 2/h （依 1.7500()P T D D P T =计算，其中273K 时，1.013×10-5Pa 时SO2在空气中的扩散系数为1.22×10-5m 2/s ，查《化学工程基础》）3.1.3 气液相平衡数据由手册查得，常压下25℃时SO 2在水中的亨利系数为 E=4.13 ×103kPa 相平衡常数为m=E/P=4.13×103/101.3=40.76溶解度系数为H=ρ/EM=997.2/4.13×103×18.02=0.0134kmol/kPa m33.1.4 物料衡算(l). 进塔混合气中各组分的量近似取塔平均操作压强为101.3kPa ，故：混合气量＝2200×[273.15／(273.15+25) ] ×1／4=89.98 kmol ／h 混合气SO 2中量＝89.98×0.1＝8.998 kmol ／h＝8.998×64.06=596.211kg ／h设混合气中惰性气体为空气，则混合气中空气量＝89.98-8.998＝80.982kmol ／h＝80.982×29＝2348.478kg ／h(2)．混合气进出塔的摩尔组成120.18.998(10.97)0.0033280.9828.998(10.97)y y =-==+-（3）混合气进出塔摩尔比组成 进塔气相摩尔比为111y 0.10.111y 10.1Y ===-- 出塔气相摩尔比为21(1)0.11(10.97)0.0033A Y Y ϕ=-=-=（4）出塔混合气量出塔混合气量=80.982+8.998×0.03=83.6814kmol/h=2348.478+596.211×0.03=2366.36433kg/h（5）吸收剂（水）的用量L该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算12min 12()Y Y LY V X m-=-对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为X 2=0min 0.110.0033()39.540.11/40.760L V -==- 取操作液气比为min 1.3()L LV V = 1.339.5451.40LV=⨯= L=51.4×80.982=4162.4748kmol/h (6)塔底吸收液组成X 11212()()V Y Y L X X -=-180.982(0.110.0033)0.002084162.4748X ⨯-=≈(7)操作线方程 依操作线方程224162.4748()0.003380.982L L Y X Y X X V V =+-=+ 51.40.0033Y X =+3.2填料塔的工艺尺寸的计算3.2.1塔径的计算采用Eckert通用关联图计算泛点气速。
=2200×1.3287=2923.14kg/h气相质量流量为wv液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即=4162.47×18.02=75007.7094 kg/hWL其中：=997.1 kg/m3ρL=1.3287 kg/m3ρVg = 9.81 m/s2= 1.27×108 m/h2= 2923.14 kg/hWV= 75007.7094 kg/hWLμ=0.0008937 Pa·sL（1）采用Ecekert通用关联图法计算泛点气速u F。
通用填料塔泛点和压降的通用关联图如下：图一填料塔泛点和压降的通用关联图（引自《化工原理》）图中 u 0——空塔气速，m /s ；φ——湿填料因子，简称填料因子，1 /m ； ψ——水的密度和液体的密度之比； g ——重力加速度，m /s 2；ρV 、ρL ——分别为气体和液体的密度，kg /m 3； w V 、w L ——分别为气体和液体的质量流量，kg /s 。
此图适用于乱堆的颗粒形填料，如拉西环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鲍尔环等，其上还绘制了整砌拉西环和弦栅填料两种规整填料的泛点曲线。
对于其他填料，尚无可靠的填料因子数据。
Eckert 通用关联图的横坐标为0.50.5w 75007.70941.3287()()0.9366w 2923.14997.1V L V L ρρ==查图一查得纵坐标值为20.2u ()0.022g VF L Lρφμρ= 表一 散装填料泛点填料因子平均值（ 《化工原理课程设计》附录十一）查得：1170F m φ-= 0.987/F u m s ===（2）操作气速由以下公式计算塔径：（《化工原理课程设计》）D =对于散装填料，其泛点率的经验值为u /u F =0.5~0.85 取 u =0. 7u F =0.7×0.987=0.691m/s （3）塔径 由1.061D m ===圆整塔径，取D =1.1m 。
（4）泛点率校核：22200/36000.643/0.785 1.1u m s ==⨯ 0.643100%65.15%(0.987F u u =⨯=在允许范围内）（5）填料规格校核：110028.94838D d ==> （6）液体喷淋密度校核： 取最小润湿速率为 （L w ）min=0.08 m 3/m·h 查填料手册得塑料阶梯环比表面积a t =132.5m 2/m 3U min=（L w ）min a t =0.08×132.5=10.6m 3/ m 2·h 32min 2/997.279.18m /0.78575007.170914.U m h U ==>⨯ 经以上校核可知，填料塔直径选用D =1100mm 合理。
3.2.2填料层高度计算 (1)传质单元数N OG1140.760.002080.08478Y mX *==⨯= 220Y mX *==解吸因数为:40.7680.9820.7934162.4748mV S L ⨯=== 气相总传质单元数为:12221ln[(1)]110.110ln[(10.793)0.793]9.85710.7930.00330OG Y Y N S S S Y Y **-=-+---=-+=--（2）传质单元高度的计算气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算0.10.20.750.052221exp 1.45w C L t L L t L t L L L L t a U a U U a a g a σσμρρσ-⎧⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪=--⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎪⎪⎩⎭查表二:常见材质的临界表面力值得 C σ= 33 dyn/cm = 427680 kg/h 2 液体质量通量为:2275007.70978967.95/()0.785 1.1L U kg m h ==⨯ 气膜吸收系数由下式0.050.20.750.1222842768078967.9578967.95132.578967.951exp 1.45932731132.5 3.2173997.1 1.2710997.1932731132.51.528w t a a -⎧⎫⎛⎫⎛⎫⨯⎪⎪⎛⎫⎛⎫=--⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎪⎪⎩⎭=计算气体质量通10.7323077.470.066132.50.0510.237132.50.066 1.32870.0518.3142980.0386/()G k kmol m hkPa ⨯⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭=液膜吸收系数由下式计算:222200 1.32873077.47/()0.785 1.1V U kg m h ⨯==⨯211323121833260.009578967.95 3.2173 3.2173 1.27100.00950.6047132.5 3.2173997.1 6.20610997.11.327/L L L L w L L L L U g k a D m h μμμρρ---⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⨯⨯⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭= 查表三:常见填料塔的形状系数本设计填料类型为开孔环 所以 Ψ=1.45,则()1.11.130.0386132.50.6047 1.45 4.6542kmol / m kPa G G w k a k a h ψ==⨯⨯⨯=0.40.41.327132.50.6047 1.45123.36/L L w k a k a l hψ==⨯⨯⨯=又因u/u F =65.15﹪＞50﹪ 需要按下式进行校正，即1.4'2.2'19.50.51 2.60.5G G F L L F u k a k au u k a k a u ⎡⎤⎛⎫⎢⎥=+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⎢⎥=+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦可得：()()()1.4'32.2'19.50.59270.5 4.6542 6.22kmol / m kPa 1 2.60.59270.5123.36125.371/G L k a h k a l h⎡⎤=+-⨯=⎣⎦⎡⎤=+-⨯=⎣⎦则()3''111.3227kmol / m kPa 11116.220.0134125.371G G L K a h k aHk a===++⨯由280.9821.3227101.30.785 1.10.636OG Y G V VH K a K aP m==ΩΩ=⨯⨯⨯= （3）填料层高度的计算由0.6369.857 6.26OG OG Z H N m ==⨯= 根据设计经验，填料层的设计高度一般为Z ′＝(1.2~1.5)Z (4-19)式中 Z ′——设计时的填料高度，m ；Z ——工艺计算得到的填料层高度，m 。