水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的
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。
填料吸收塔设计
山东农业大学环境工程原理课程设计题目清水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计学院资源与环境学院专业班级环境工程09级学生姓名XXXX学生学号********指导教师孙老师2011年12月28 日第一章前言.............................................................................................................................. - 1 - 第一节填料塔的主体结构与特点.................................................................................. - 1 - 第二节填料塔的设计任务及步骤.................................................................................. - 1 - 第三节填料塔设计条件及操作条件.............................................................................. - 2 - 第二章吸收塔主体设计方案的确定........................................................................................ - 2 - 第一节吸收剂选择.......................................................................................................... - 2 - 第二节填料的类型与选择.............................................................................................. - 2 - 第三章吸收塔的工艺计算................................................... - 3 -第一节基础物性数据...................................................................................................... - 3 -一、液相物性数据...................................................................................................... - 3 -二、气相物性数据...................................................................................................... - 3 -三、气液相平衡数据.................................................................................................. - 4 -第二节物料衡算.............................................................................................................. - 4 - 第四章填料塔的工艺尺寸的计算............................................................................................ - 5 - 第一节填料塔直径的计算............................................... - 5 -一、确定空塔气速.................................................................................................... - 5 -二、塔径计算:.......................................................................................................... - 6 -三、塔径校核.............................................................................................................. - 6 -第二节传质单元的计算.................................................................................................... - 8 -一、传质单元数计算.................................................................................................. - 8 -二、传质单元高度计算.............................................................................................. - 8 -第三节高度的计算.......................................................................................................... - 11 -一、填料层高度的计算............................................................................................ - 11 -二、塔附属高度的计算............................................................................................ - 12 -第四节填料层压降的计算.............................................................................................. - 12 - 第五章塔内件设计........................................................................................................ - 14 - 第一节液体分布器计算................................................................................................ - 14 -一、液体分布器........................................................................................................ - 14 -二、布液孔数............................................................................................................ - 14 -第二节填料塔内件的选择............................................................................................ - 14 -一、液体分布器........................................................................................................ - 14 -二、液体再分布器.................................................................................................... - 15 -三、填料支撑板...................................................................................................... - 15 -四、填料压板与床层限制板.................................................................................... - 16 -五、气体进出口装置与排液装置............................................................................ - 16 - 主要参考文献.............................................................. - 16 -附录一:工艺设计计算结果汇总............................................. - 17 -附录二:主要符号说明............................................................................................................ - 18 - 附录三:二氧化硫填料塔设计图(单位:mm).................................................................... - 20 -第一章前言第一节填料塔的主体结构与特点结构:图1-1 填料塔结构图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,所以她特别适用于处理量肖,有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。
吸收塔的设计
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℃清水洗涤除去其中的SO2。
入塔的炉气流量为2250m3/h,其中进塔SO2的摩尔分数为0.05,要求SO2的吸收率为96%。
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量的1.4倍。
2.工艺操作条件:(1) 操作平均压力常压101.325kpa(2) 操作温度t=20℃(4) 所用填料为D N38聚丙烯阶梯环形填料。
3.设计任务完成填料吸收塔的工艺设计与计算,有关附属设备的设计和选型,绘制吸收系统工艺流程图和吸收塔工艺条件图,编写设计说明书。
目录摘要 (1)1绪论 (2)1.1吸收技术概况 (2)1.2吸收过程对设备的要求及设备的发展概况 (2)1.3吸收在工业生产中的应用 (2)1.3.1吸收的应用概况 (3)1.3.2典型吸收过程 (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操作参数的选择 (6)2.3.1操作温度的选择 (6)2.3.2操作压力的选择 (6)2.3.3吸收因子的选择 (7)2.4吸收塔设备及填料的选择 (8)2.4.1吸收塔的设备选择 (8)2.4.2填料的选择 (8)3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气液平衡数据 (9)3.2物料衡算 (10)3.3塔径的计算 (10)3.3.1塔径的计算 (10)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填料层高度计算 (11)H计算 (11)3.4.1传质单元高度OG3.4.2填料层高度Z的计算: (12)3.5填料层压降ΔP的计算: (12)3.6填料塔附属高度计算 (13)3.7离心泵的选择3.8进出液气接管管口的计管结论 (13)参考文献 (14)主要符号说明 (14)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。
【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。
【精品】水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的
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~2000m3/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........................................................... 错误!未指定书签。
第1章绪论..................................................... 错误!未指定书签。
1.1吸收技术概况 .............................................. 错误!未指定书签。
1.2吸收设备的发展 ............................................ 错误!未指定书签。
1.3吸收在工业生产中的应用 .................................... 错误!未指定书签。
第2章设计方案................................................. 错误!未指定书签。
2.1吸收剂的选择 .............................................. 错误!未指定书签。
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。
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以水吸收二氧化硫填料吸收塔装置流程为标题一、引言水吸收二氧化硫填料吸收塔装置是一种常用的工业气体净化设备,主要用于对烟气中的二氧化硫进行吸收和去除。
本文将介绍该装置的流程及其工作原理。
二、装置流程1. 预处理烟气经过除尘器等设备进行预处理,去除其中的颗粒物和粉尘,使烟气进入填料吸收塔时更加纯净。
2. 进风口烟气进入填料吸收塔的第一步是通过进风口进入塔内。
进风口设计合理,使烟气能够均匀地流入填料层。
3. 填料层填料层是水吸收二氧化硫装置的关键部分。
填料材料可以选择陶瓷球、金属丝网等,其作用是增加气液接触面积,提高吸收效率。
烟气在填料层中与喷淋的吸收液进行接触,二氧化硫被溶解在液体中。
4. 喷淋系统填料层上方设置有喷淋系统,用于喷洒吸收液。
吸收液一般是水或含有碱性成分的溶液,其主要作用是与烟气中的二氧化硫发生化学反应,形成硫酸盐或亚硫酸盐,从而实现吸收和去除二氧化硫的目的。
5. 排液系统填料层下方设置有排液系统,用于收集喷淋后的吸收液。
排液系统中通常包括收液槽和泵等设备,将饱和的吸收液排出塔外,并送往后续处理系统进行处理或回收。
6. 出口经过填料层的吸收作用,烟气中的二氧化硫被大部分去除,净化后的烟气从出口排出。
出口处可以设置除尘器等设备,进一步净化烟气,确保排放的烟气符合环保要求。
三、工作原理水吸收二氧化硫填料吸收塔装置的工作原理基于气液吸收的原理。
当烟气通过填料层时,烟气中的二氧化硫与喷淋的吸收液发生接触,二氧化硫被溶解在液体中。
在液相中,二氧化硫与吸收液中的碱性成分发生化学反应,生成硫酸盐或亚硫酸盐。
这些反应产物不易挥发,从而实现了对二氧化硫的吸收和去除。
填料层的设计和选择对于装置的吸收效率至关重要。
合理的填料层结构可以增加气液接触面积,增强吸收效果。
不同的填料材料也会对吸收效果产生影响,需要根据具体情况选择合适的填料材料。
四、总结水吸收二氧化硫填料吸收塔装置是一种常用的工业气体净化设备,能够有效去除烟气中的二氧化硫。
化原课程设计二氧化硫吸收塔
化工原理课程设计题目:SO2气体吸收塔的设计系别:化学与环境工程学院专业:过程装备与控制工程姓名:***学号: ************ 指导老师:***2015年 6 月 22 日目录一设计任务书二设计方案简介三工艺计算一设计任务书(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,用于脱除混水吸收SO2,其余为惰性组分,采用清水进行吸收。
合气体(先冷却)中的SO2(二)操作条件(1)操作压力常压(2)操作温度 20℃(三)设计内容(1)流程的选择:本流程选择逆流操作;(2)工艺计算:吸收剂量求取、操作线方程式、填料塔径求取、填料层高度、最小润湿速度求取及润湿速度的选取、单位填料层压降的求取、吸收塔高度等的计算;(3)附件选型:液体分布,分布器及再分布器、支座等的选型;(4)编写设计说明书和设计结果一览表,绘制填料塔的工艺条件图。
二设计方案简介2.1方案的确定2.1.1装置流程的确定本流程选择逆流操作。
2.1.2吸收剂的选择吸收剂为清水2.1.3操作温度与压力的确定(1)操作压力常压(2)操作温度 20℃2.2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对于水吸收SO2散装填料。
本流程选用N38塑料鲍尔环填料。
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:(1)吸收塔的物料衡算;(2)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;(3)设计液体分布器及辅助设备的选型;(4)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20℃时水的有关物性数据如下: 密度为 ρL =998.2 kg/m 3 粘度为 µL =1.0050mPa ·s 表面张力为σL =72.6×103 N/mSO 2在水中的扩散系数为 D L =147×10-9m 2/s=5.29×10-6m 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20℃, 混合气体的平均摩尔质量为M Vm =Σy i M i =0.04×64+0.96×29=30.4g/mol 混合气体的平均密度为 ρVm =RT PM =293314.84.30325.101⨯⨯=1.2645kg/ m 3混合气体的粘度可近似取为空气的粘度,查化工原理得20℃空气的粘度为 μV =1.81×105Pa ·s查手册得SO 2在空气中的扩散系数为 D V =1.08×10-5m 2/s=0.039 m 2/h3.1.3 气液相平衡数据由手册查得,常压下20℃时SO 2在水中的亨利系数为 E=3.55×103kPa 相平衡常数为m=E/P=3.55×103/101.3=35.04 溶解度系数为H=ρ/EM=998.2/(3.55×103×18)=0.0156kmol/kN ·m 3.1.4 物料衡算(1)进塔混合气中各组分的量 塔平均操作压强为101.3kPa ,故: 混合气量=3000×20273273+×4.221=124.79 kmol/h混合气SO 2中量=124.78×0.04=4.99 kmol/h =4.99×64=319.44kg/h 设混合气中惰性气体为空气,则混合气中空气量=124.78-4.99=119.79kmol/h =119.79×29=3473.88kg/h(2)混合气进出塔的摩尔组成y 1=0.04 y 2=0.0014(3)混合气进出塔摩尔比组成 进塔气相摩尔比为 Y 1=11y 1y -=04.0104.0-=0.04167出塔气相摩尔比为 Y 2=22y 1y -=0014.010014.0-=0.001401963(4)出塔混合气量出塔混合气量=119.79÷(1-0.0014)=119.96kmol/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=0(V L )min =004.3504167.0001401963.004167.0--=33.86取操作液气比为min 4.1)(V L V L = 404.4786.334.1=⨯=VL53.567879.119404.47=⨯=L kmol/h(6)塔底吸收液组成X 11212()()V Y Y L X X -=-000848.0)(211=-=LY Y V X (7)操作线方程 依操作线方程0014.0404.47)(22+=-+=X X VLY X V L Y 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。
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_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分设计任务、依据和要求一、设计任务及操作条件1、混合气体(空气中含SO2气体的混合气体)处理量为90 kmol/h2、混合气体组成:SO2含量为7.6%(摩尔百分比),空气为:92.4%(mol/%)3、要求出塔净化气含SO2为:0.145%(mol/%),H2O为:1.172 kmol/h4、吸收剂为水,不含SO25、常压,气体入塔温度为25°C,水入塔温度为20°C。
二、设计内容1、设计方案的确定2、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、 气体与液体的物理性质数据气体的物理性质:气体粘度()0.0652/G u kg m h =⋅气体扩散系数20.0393/G D m s =气体密度31.383/G kg m ρ=液体的物理性质:液体粘度 3.6/()L u kg m h =⋅液体扩散系数625.310/L D m s -=⨯液体密度 3998.2/L kg m ρ=液体表面张力 4273/92.7110/L dyn cm kg h σ==⨯五、 设计要求1、设计计算说明书一份2、填料塔图(2号图)一张第二部分 SO2净化技术和设备一、SO2的来源、性质及其危害:1、二氧化硫的来源二氧化硫的来源很广泛,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。
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。
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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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 (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 (11)3.2物料衡算 (12)3.3填料塔的工艺尺寸的计算 (13)3.3.1塔径的计算 (13)3.3.2泛点率校核 (13)3.3.3填料规格校核: (14)3.3.4液体喷淋密度校核 (14)3.4填料塔填料高度计算 (14)3.4.1传质单元高度计算 (14)3.4.2传质单元数的计算 (16)3.4.3填料层高度计算 (16)3.5填料塔附属高度计算 (16)3.6液体分布器计算 (17)3.6.1液体分布器 (17)3.6.2布液孔数 (17)3.6.2塔底液体保持管高度 (17)3.7其他附属塔内件的选择 (17)3.7.1液体分布器 (18)3.7.2液体再分布器 (18)3.7.3填料支撑板 (18)3.7.4填料压板与床层限制板 (19)3.7.5气体进出口装置与排液装置 (19)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)工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (21)主要符号说明 (22)设计过程的评述和有关问题的讨论 (24)主要参考文献 (25)附录 (26)结束语 (27)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。
吸收操作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。
二氧化硫是化工生产中的生产原料,但是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,因此,为了避免化学工业生产的大量的含有二氧化硫的工业尾气直接排入大气而造成空气污染,需要采用一定方法对于工业尾气中的二氧化硫进行吸收,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吸收的方法来净化含有二氧化硫的工业尾气,使其达到排放标准。
设计采用填料塔进行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,从而使吸收过程易于进行,而且,填料塔还具有结构简单、压降低、填料易用乃腐蚀材料制造等优点,从而可以使吸收操作过程节省大量人力和物力。
设计中选择合适的液体分布器及再分布器,除沫装置以及填料支承装置,并对泛点率和液体喷淋密度进行了校核。
关键词:水填料塔吸收二氧化硫低浓度第1章绪论1.1吸收技术概况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,故一般来说,完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分,因而在设计上应将两部分综合考虑,才能得到较为理想的设计结果。
作为吸收过程的工艺设计,其一般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。
1.2吸收设备的发展在吸收过程中,质量交换是在两相接触面上进行的。
因此,吸收设备应具有较大的气液接触面,按吸收表面的形成方式,吸收设备可分为下列几类:(1)表面吸收器吸收器中两相间的接触面是静止液面(表面吸收器本身的液面)或流动的液膜表面(膜式吸收器)。
这类设备中的接触表面在相当大的程度上决定于吸收器构件的几何表面。
这类设备还可分为以下几种基本类型:a水平液面的表面吸收器:在这类吸收器中,气体在静止不动或缓慢流动的液面上通过,液面即为传质表面,由于传质表面不大,所以次种表面吸收器只适用于生产规模较小的场合。
通常将若干个气液逆流运动的吸收器串联起来使用。
为了能使液体自流,可将吸收器排列成阶梯式,即沿流体的流向,后一个吸收器低于前一个吸收器。
水平液面的表面吸收器的效率极低,现在应用已很有限。
只有从体积量不大的气体中吸收易溶组分,并同时需要散除热量的情况下才采用它们。
这类吸收器有时还用于吸收高浓度气体混合物中的某些组分。
b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。
c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。
这样高的气速在逆流时因为会造成液泛,是不可能达到的。
如果两相的运动方向对推动力没有明显的影响,就可以采用这种并流吸收器。
填料吸收器的不足之处是难于除去吸收过程中的热量。
通常使用外接冷却器的办法循环排走热量。
通常使用外接冷却器的办法循环排走热量。
曾有人提出在填料层中间安装冷却元件从内部除热的设想,但这种结构的吸收器没有得到推广。
d机械液膜吸收器:机械液膜吸收器可分为两类。
在第一类设备中,机械作用用来生成和保持液膜。
属于这一类的有圆盘式液膜吸收器。
当圆盘转到液面上方时,便被生成的液膜所覆盖,吸收过程就在这一层液膜表面上进行。
圆盘的圆周速度为0.2~0.3米/秒。
这种吸收器的传质系数与填料吸收器相近。
第一类设备没有什么明显的优点,并由于有转动部件的存在而使结构复杂化,同时还增加了能量消耗。
因此这类设备没有得到推广。
第二类设备的实用意义较大。
在这类设备中,转子的转动用来使两相混合,促使传质过程得到强化。
这种设备称之为“转子液膜塔”,常用于热稳定性较差物质的精馏。
显然,这种设备也可用于吸收操作。
(2)鼓泡吸收器在这种吸收器中,接触表面是随气流而扩展。
在液体中呈小气泡和喷射状态分布。
这样的气体运动(鼓泡)是以其通过充满液体的设备(连续的鼓泡)或通过具有不同形式塔板的塔来实现。
在充填填料的吸收器中,也可看到气体和液体相互作用的特征。
这一类吸收器也包括以机械搅拌混合液体的鼓泡吸收器。
鼓泡吸收器中,接触表面是由流体动力状态(气体和液体的流量)所决定的。
(3)喷洒吸收器喷洒吸收器中的接触表面是在气相介质中喷洒细小液滴的方法而形成的。
接触表面取决于流体动力学状态(液体流量)。
这一类的吸收器有:吸收器中液体的喷洒是用喷雾器(喷洒或空心的吸收器);用高速气体运动流的高速并流喷洒吸收器;或用旋转机械装置的机械喷洒吸收器。
在这些不同形式的设备中,现在最通用的是填料及鼓泡塔板吸收器。
1.3吸收在工业生产中的应用在化工生产中所处理的原料﹑中间产物﹑粗产品等几乎都是混合物,而且大部分是均相混合物,为进一步加工和使用,常需将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质。
对于均相物系,要想进行组分间的分离,必须要造成一两个物系,利用原物系中各组分间某种物性的差异,而使其中某个组分(或某些组分)从一相转移到另一相,以达到分离的目的。
物质在相间的转移过程称为物质传递过程。
吸收单元操作是化学工业中常见的传质过程。
气体的吸收在化工生产中主要用来达到以下几种目的(1)分离混合气体以获得一定的组分。
例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)除去有害组分以净化气体。
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)制备某种气体的溶液。
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)保护环境。
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。
(5)用液体吸收气体获得半成品或成品。
例如:用水吸收氯化氢制取盐酸;在硫酸生产中SO3吸收;用水或碱溶液吸收氮氧化物生产硝酸或硝酸盐。