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SO

2

。

入塔的炉气流量为2750m3/h，其中进塔SO

2的摩尔分率为0.05，要求SO

2

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 V

2.7其他附属塔内件的选择..................................................................................... X VII

2.8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。参考文献 .. (26)

第1章设计方案

1.1吸收剂的选择

对于吸收操作,选择适宜的吸收剂,具有十分重要的意义.其对吸收操作过程的经济性有着十分重要的影响.一般情况下,选择吸收剂,要着重考虑如下问题.

(一)对溶质的溶解度大

所选的吸收剂多溶质的溶解度大,则单位量的吸收剂能够溶解较多的溶质,在一定的处理量和分离要求下,吸收剂的用量小,可以有效地减少吸收剂循环量,这对于减少过程功耗和再生能量消耗十分有利。另一方面，在同样的吸收剂用量下，液相的传质推动力大，则可以提高吸收速率，减小塔设备的尺寸。

(二)对溶质有较高的选择性

对溶质有较高的选择性,即要求选用的吸收剂应对溶质有较大的溶解度,而对其他组分则溶解度要小或基本不溶,这样,不但可以减小惰性气体组分的损失,而且可以提高解吸后溶质气体的纯度.

(三)不易挥发

吸收剂在操作条件下应具有较低的蒸气压,以避免吸收过程中吸收剂的损失,提高吸收过程的经济性.

(四)再生性能好

由于在吸收剂再生过程中,一般要对其进行升温或气提等处理,能量消耗较大,因而,吸收剂再生性能的好坏,对吸收过程能耗的影响极大,选用具有良好再生性能的吸收剂,往往能有效=

以上四个方面是选择吸收剂时应考虑的主要问题,其次,还应注意所选择的吸收剂应具有良好的物理、化学性能和经济性.其良好的物理性能主要指吸收剂的粘要小,不易发泡,以保证吸收剂具有良好的流动性能和分布性能.良好的化学性能主要指其具有良好的化学稳定性和热稳定性,以防止在使用中发生变质,同时要求吸收剂尽可能无毒、无易燃易爆性,对相关设备无腐蚀性(或较小的腐蚀性).吸收剂的经济性主要指应尽可能选用廉价易得的溶剂.

工业常用吸收剂