课程设计 吸收塔 - 完成版

课程设计吸收塔 - 完成版

目录

设计任务书 (1)

1、流程及流程说明………………………………………………………………………...2

2、物料衡算………………………………………………………………………………...2

3、填

料塔的工艺尺寸计算………………………………………………………………...3 3.1塔径

D 的计算………………………………………………………………………3 3.2液体喷淋密

度的核算……………………………………………………………….4 3.3填料层高度的计算………………………………………………………………….4 3.3.1传质单元高度的计算…………………………………………………………4 3.3.2传质单元数的计算……………………………………………………………4 3.4塔附属高度的计算………………………………………………………………….6 4、填料层压降的计算……………………………………………………………………...7 5、其他附属塔内件的

选择...........................................................................7 5.1液体分布器的选择............................................................................7 5.1.1布液计算 (8)

5.2液体再分布器的选择 (8)

5.3填料支承装置的选择……………………………………………………………….9 6、吸收塔流体力学参数计算……………………………………………………………...9 7、吸

收塔主要接管的尺寸计算…………………………………………………………...9 7.1液体进料接管……………………………………………………………………...10 7.2气体进料

接管……………………………………………………………………...10 8、总结…………………………………………………………………………………….10 附表………………………………………………………………………………………...12 参考

文献 (12)

设计任务书

一、设计题目：填料吸收塔的设计二、设计任务：

设计用水吸收SO 2的常压填料塔，操作温度20℃，操作压力101.325KPa 。

三、设计条件：

1、气体混合物成分：空气和SO 2；

2、SO 2的含量：4%

3、混合气体流量：4000

m3/h 4、操作温度：293K ；

5、混合气体压力：101.325KPa ；

6、回收率：95%

四、设计项目：

1、确定吸收流程；

2、物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成；

3、选择填料、计算塔径、填料层高度、填料的分层、塔高的确定。

4、流体力学特性的校核：液气速度的求取，喷淋密度的校核，填料层压降△P 的计算。

5、附属装置的选择与确定：液体喷淋装置、液体再分布器、气体进出口及液体进出口装置、栅板。

五、设计要求：

1、设计说明书内容包括：⑴、目录和设计任务书；⑵、流程图及流程说明；

⑶、计算（根据计算需要，作出必要的草图，计算中所采用的数据和经验公式应注明其来源）；⑷、设计计算结果表；⑸、对设计成果的评价及讨论；⑹、参考文献。

2、设计图纸：绘制一张填料塔装置图

1. 流程及流程说明：

二氧化硫炉气经由风机从塔底鼓入填料塔中，与由离心泵送至塔顶的清水逆流接触，在填料的作用下进行吸收。经吸收后的尾气由塔顶排除，吸收了SO2的废水由填料塔的下端流出。

2. 物料衡算：

混合气体的组成：空气（96%） SO 2（4%）M=29×96%+64×4%=30.4kg/kmol

ρG =

PM 101. 325⨯30.4

==1. 264kg /m 3 RT 8.314⨯293

进口气体的体积流量： q v =4000m3/h 二氧化硫的摩尔分数为： y 1=0.04

0. 04y 进塔气相摩尔比为： Y 1=1-y ==0.0417

1

1-0. 04

回收率: 95%

出塔气相摩尔比： Y 2=Y1(1-η)=0.0417×（1-0.96）

=0.002085

PV 101. 325⨯4000

进塔惰性气相流量： G=RT (1-y1)= ×（1-0.04）=159.726kmol/h

8. 314⨯293出口液体中溶质与溶剂的摩尔比（清水）： X 2=0 查表知20℃时：E=3.55×103/kPa

Y X 1*=m ， m=E/P

Y P 0. 0417⨯101. 325

故： X 1*=E ==1.19⨯10-3 3

3. 55⨯10根据 G(Y1-Y 2)=L(X1-X 2)

L Y -Y 0. 0417-0. 002085

可求得最小液-气比：（G ）min = X *-X==33.277

121. 19⨯10-3-0适宜液-气比取最小液-气比的1.5倍

L L

故 G =1.5（G ）min =1.5×33.277=49.916

L=49.916G=49.916×159.726=7972.88kmol/h

3. 填料塔的工艺尺寸计算 3.1塔径D 的计算

选用50×25×1.5（mm ）型的塑料阶梯环填料。其主要的性能参数如下：

比表面积：a t =114m2/m3 填料因子φF =127

吸收液密度：ρL =ρ水=998.2kg/m3 液体密度校正系数Φ=

ρ水

L =1

吸收液粘度：μL =1.004mPa·s 气相质量流量：G ’=ρ

G ·q v =1.264×4000=5056kg/h

液相质量流量：L ’= L·M 水=7972.88×18=143511.84kg/h