水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计说明

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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
学生学号 06240101
指导教师

2008
年 12 月 19日

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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。
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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
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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其他附属塔件的选择 ....................................................... 18
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