水吸收二氧化硫过程填料塔设计说明

齐齐哈尔大学化工原理课程设计说明书水吸收SO2填料塔(3200m3/h)学院：食品与生物工程学院专业班：生工112班姓名：燕妮学号： 2011053072指导教师：国君设计时间：—07.06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别离气态均相混合物的一种单元操作。

在化工生产中主要用于原料气的净化，有用组分的回收等。

气液两相的别离是通过它们密切的接触进展的，在正常操作下，气相为连续相而液相为分散相，气相组成呈连续变化，气相中的成分逐渐被别离出来。

填料塔是气液呈连续性接触的气液传质设备，属微分接触逆流操作过程。

塔的底部有支撑板用来支撑填料，并允许气液通过。

支撑板上的填料有整砌和乱堆两种方式。

填料层的上方有液体分布装置，从而使液体均匀喷洒于填料层上。

填料层的空隙率超过90%，一般液泛点较高，单位塔截面积上填料塔的生产能力较高，研究说明，在压力小于0.3MPa时，填料塔的别离效率明显优于板式塔。

这次课程设计的任务是用水吸收空气中的二氧化硫，然后再进展解吸处理得到二氧化硫。

要求设计包括塔径、填料塔高度、塔管的尺寸等，需要通过物料衡算得到所需要的根底数据，然后进展所需尺寸的计算得到各种设计参数，为图的绘制打根底，提供数据参考。

关键词：水；二氧化硫；吸收；填料塔；物料衡算AbstractAbsorption is an important unit operation in the differences in solubility using mixture gas in the liquid in the separation of gaseous homogeneous mixture. In the chemical production is mainly used for purifying raw gas, recovery of valuable components etc..Separation of gas-liquid two-phase is close contact with them, in normal operation, the gas phase as the continuous phase and the liquid phase is dispersed phase, gas phase composition of a continuous change, the gas phase composition was gradually isolated. The tower is gas-liquid in gas-liquid mass transfer equipment of continuous contact, belonging to differential contact counter-current operation. At the bottom of the tower with a supporting plate for supporting the filler, and allow the liquid through the. The support plate and a whole masonry filler has two ways. The liquid distribution device above the filler layer, so that the liquid is uniformly sprayed on the filler layer. Void filler layer rate exceeds 90%, the general flooding points higher, the tower unit cross-sectional area of packing tower production capacity is higher,research shows that, the pressure is less than 0.3MPa, the separation efficiency of packed tower is obviously better than that of the plate tower.The curriculum design task is the absorption of sulfur dioxide in air with water, and then desorption with sulfur dioxide. Design requirements including the tower diameter, height of packed tower, tower tube size, need through the material balance to get basic data needed, and then calculate the required size of the various design parameters, for drawing foundation, to provide data for reference.Keywords: water; sulfur dioxide; absorption; packed tower; material balance目录摘要 (I)Abstract (II)设计任务书 (1)第1章绪论 (2)1.1吸收技术概况 (2)1.2吸收过程对设备的要求与设备的开展概况 (2)1.3吸收在工业生产中的应用 (3)34第2章设计方案 (5)2.1吸收方法与吸收剂的选择 (5)552.2吸收工艺的流程 (7)782.3操作参数的选择 (9)9992.4吸收塔设备与填料的选择 (10)1011第3章吸收塔工艺的计算 (12)3.1根底物性数据 (12)错误!未定义书签。

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3.2物料衡算........................................... 错误!未定义书签。

3.3塔径的计算......................................... 错误!未定义书签。

3.4填料层高度计算..................................... 错误!未定义书签。

H计算........................................... 错误!未定义书签。

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ΔP的计算: ........................................ 错误!未定义书签。

3.5液体分布器简要设计183.6填料塔附属高度计算 (24)24243.7其他附属塔件的选择 (25)结论 (22)参考文献 (24)附录 (25)致 (33)化工原理课程设计任务书一、设计题目水吸收二氧化硫过程填料吸收塔设计二、设计任务与操作条件1、设计任务①生产能力〔入塔炉气流量〕3200m3／h②二氧化硫吸收率 95%③入塔炉气组成(含二氧化硫) 0.07〔摩尔分率〕2、操作条件①入塔炉气温度25℃②洗涤除去二氧化硫的清水温度20℃③操作压强常压④吸收温度根本不变,可近似取为清水的温度3、填料类型阶梯环填料,填料规格自选4、厂址地区三、设计容1、设计方案的选择与流程说明2、吸收塔的物料衡算3、吸收塔工艺尺寸计算4、填料层压降的计算5、液体分布器简要设计6、填料吸收塔装配图(1号图纸)7、设计评述8、参考资料指导教师：国君2014年 06 月23日第1章绪论1.1吸收技术概况在化学工业中，利用不同气体组分在液体溶剂中的溶解度的差异，对其进展选择性溶解，从而将混合物各组分别离的传质过程称为吸收。

气体吸收过程是化工生产中常用的气体混合物的别离操作，其根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，实现各组分别离的单元操作。

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局部，因而在设计上应将两局部综合考虑，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、压力以与别离要求的条件下，完成以下工作：〔1〕根据给定的别离任务，确定吸收方案；〔2〕根据流程进展过程的物料和热量衡算，确定工艺参数；〔3〕依据物料与热量衡算进展过程的设备选型或设备设计；〔4〕绘制工艺流程图与主要设备的工艺条件图；〔5〕编写工艺设计说明书。

1.2吸收过程对设备的要求与设备的开展概况近年来随着化工产业的开展，大规模的吸收设备已经广泛用于实际生产过程中。

对于吸收过程，能够完成别离任务的塔设备有多种，如何从众多的塔设备中选择适宜类型是进展工艺设计的首要任务。

而进展这一项工作那么需对吸收过程进展充分的研究后，并经多方面比照方能得到满意的结果。

一般而言，吸收用塔设备与精馏过程所需要的塔设备具有一样的原那么要求，用较小直径的塔设备完成规定的处理量，塔板或填料层阻力要小，具有良好的传质性能，具有适宜的操作弹性，结构简单，造价低，便于安装、操作和维修等。

但是吸收过程，一般具有液气比大的特点，因而更适用填料塔。

此外，填料塔阻力小，效率高，有利于过程节能。

所以对于吸收过程来说，以采用填料塔居多。

近年来随着化工产业的开展，大规模的吸收设备已经广泛用于实际生产当中。

具有了很高的吸收效率，以与在节能方面也日趋完善。

填料塔的工艺设计容是在明确了装置的处理量，操作温度与操作压力与相应的相平衡关系的条件下，完成填料塔的工艺尺寸与其他塔件设计。

在今后的化学工业的生产中，对吸收设备的要求与效率将会有更高的要求，所以日益完善的吸收设备会逐渐应用于实际的工业生产中。

1.3吸收在工业生产中的应用吸收的应用概况在化工生产中，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得到了广泛的应用，在研究和开发过程中，在方法上多从吸收过程的传质速率着手，希望在整个设备中，气液两相为连续微分接触过程，这一特点那么与填料塔得到了良好的结合，由于填料塔的通量大，阻力小，使得其在某些处理量大要求压降小的别离过程中备受青睐，尤其近年高效填料塔的开发，使得填料塔在别离过程中占据了重要的位置。

吸收在化工的应用大致有以下几种：（1）原料气的净化。

（2）有用组分的回收。

（3）某些产品的制取。

（4）废气的处理。

典型吸收过程煤气脱苯为例:在炼焦与制取城市煤气的生产过程中，焦炉煤气含有少量的苯、甲苯类低碳氢化合物的蒸汽〔约353/m g 〕应予以别离回收，所用的吸收溶剂为该工业生产过程中的副产物，即焦煤油的精制品称为洗油。