水吸收二氧化硫过程填料塔设计
(完整版)水吸收二氧化硫填料塔课程设计..

《化工原理课程设计》报告设计任务书(一)设计题目试设计一座填料吸收塔,用于脱除混于空气中的SO2,混合气体的处理为2500m3/h,其中SO2(体积分数)8﹪。
要求塔板排放气体中含SO2低于0.4%,采用清水进行吸收。
(二)操作条件常压,20℃(三)填料类型选用塑料鲍尔环、陶瓷拉西环填料规格自选(四)设计内容1、吸收塔的物料衡算2、吸收塔的工艺尺寸计算3、填料层压降的计算4、吸收塔接管尺寸的计算5、绘制吸收塔的结构图6、对设计过程的评述和有关问题的讨论7、参考文献8、附表目录一、概述 (4)二、计算过程 (4)1. 操作条件的确定 (4)1.1吸收剂的选择 (4)1.2装置流程的确定 (4)1.3填料的类型与选择 (4)1.4操作温度与压力的确定 (4)2. 有关的工艺计算 (5)2.1基础物性数据 (5)2.2物料衡算 (6)2.3填料塔的工艺尺寸的计算 (6)2.4填料层降压计算 (11)2.5吸收塔接管尺寸的计算 (12)2.6附属设备……………………………………………… ..12三、评价 (13)四、参考文献 (13)五、附表 (14)一、概述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,所以它特别适用于处理量小,有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。
液体自塔顶经液体分布器喷洒于填料顶部,并在填料的表面呈膜状流下,气体从塔底的气体口送入,流过填料的空隙,在填料层中与液体逆流接触进行传质。
因气液两相组成沿塔高连续变化,所以填料塔属连续接触式的气液传质设备。
二、设计方案的确定(一) 操作条件的确定1.1吸收剂的选择因为用水作吸收剂,同时SO2不作为产品,故采用纯溶剂。
1.2装置流程的确定用水吸收SO2属于中等溶解度的吸收过程,故为提高传质效率,选择用逆流吸收流程。
1.3填料的类型与选择用不吸收SO2的过程,操作温度低,但操作压力高,因为工业上通常选用塑料散堆填料,在塑料散堆填料中,塑料鲍尔环填料的综合性能较好。
水吸收二氧化硫过程填料塔设计

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:蒋燕妮学号:2011053072指导教师:赵国君设计时间:2014.06.23-07.06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分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。
气液两相的分离是通过它们密切的接触进行的,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分离出来。
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,研究表明,在压力小于0.3MPa时,填料塔的分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,然后再进行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基础数据,然后进行所需尺寸的计算得到各种设计参数,为图的绘制打基础,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.。
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。
【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。
毕业论文水吸收二氧化硫填料塔设计

水吸收二氧化硫填料塔设计作者陈福茂单位港口航道与近海工程学院专业港口航道与海岸工程学号1303010317摘要:本设计的目的在于除去工业放空尾气中的有害物质。
尾气的初始条件为:20℃,常压下,体积流量为2500m3/h混合气(空气+SO2),其中SO2体积分数5%,出塔SO2含量为0.25%。
设计方案:用水吸收SO2属中等溶解度的吸收过程,为提高传质效率,选用逆流吸收流程。
因用水作为吸收剂,且SO2不作为产品,故属用纯溶剂吸收过程。
对于水吸收SO2的过程,操作温度及操作压力较低,工业上通常选用塑料散装填料。
在塑料散装填料中,塑料阶梯环填料的综合性能较好,故此选用DN38聚丙烯阶梯环填料。
根据以上条件本设计的结果如下:塔径D=1.2m;填料层高度h=5000mm;填料设计层压降△P=107.91×5=539.55Pa。
关键词:水,二氧化硫,填料塔吸收塔Water Absorption of Sulfur Dioxide in a Packed TowerAbstract:The absorption of the design aims to remove harmful substances in the exhaust of industrial venting. The sulfur dioxide absorption water, design and operating conditions for the task is: At the temperature of 20 and under the atmospheric pressure,the gas mixture (air + SO2)in the amount of procesing : 2500m3/h, volume fraction of sulfue dioxide in the inlet gas mixture:5﹪, emissions (sulfur dioxide by volume) : 0.25﹪. Design scheme: The sulfur dioxide absorption water, to belong to medium solubility absorption process, in order to improve the mass transfer efficiency, choose counter-current absorption process, because water absorbent do, and sulfur dioxide, not as products, so the pure solvents. Choice of filler: the process of water absorption of SO2, the operating temperature and operating pressure is low, the industry usually use plastic bulk packing. In the plastic bulk packing, plastic ladder ring packing performance is better, therefore the DN38 polypropylene ladder ring packing is being choiced. The design of the tower diameter is 1.2m, packing layer height is 5000mm, packing design pressure drop is 539.55Pa.Key Words: H2O; SO2;Packed Tower一、引言填料塔70年代以前,在大型塔器中,板式塔占有绝对优势,出现过许多新型塔板。
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份设计任务、依据和要求一、设计任务及操作条件一、混合气体(空气中含SO2气体的混合气体)处置量为90 kmol/h二、混合气体组成:SO2含量为%(摩尔百分比),空气为:%(mol/%)3、要求出塔净化气含SO2为:%(mol/%),H2O为:kmol/h4、吸收剂为水,不含SO2五、常压,气体入塔温度为25°C,水入塔温度为20°C。
二、设计内容一、设计方案的肯定二、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下的平衡数据四、气体与液体的物理性质数据气体的物理性质:气体粘度«Skip Record If...»气体扩散系数«Skip Record If...»气体密度«Skip Record If...»液体的物理性质:液体粘度«Skip Record If...»液体扩散系数«Skip Record If...»液体密度«Skip Record If...»液体表面张力«Skip Record If...»五、设计要求一、设计计算说明书一份二、填料塔图(2号图)一张第二部份 SO2净化技术和设备一、SO2的来源、性质及其危害:一、二氧化硫的来源二氧化硫的来源很普遍,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。
这些燃料经燃烧都产生并排放出二氧化硫,占所有排放总量的96%.二氧化硫的来源包括微生物活动,火山活动,丛林火灾和海水飞沫。
主要有自然来源和人为来源两大类:自然来源主如果火山活动,喷出的火山气体中含有大量的二氧化硫气体,地质深处的天然硫元素在火山喷发进程中燃烧氧化为二氧化硫,随火山灰一路喷射到大气中。
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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:蒋燕妮学号: 2011053072指导教师:赵国君设计时间:2014.06.23—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分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。
气液两相的分离是通过它们密切的接触进行的,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分离出来。
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,研究表明,在压力小于0.3MPa时,填料塔的分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,然后再进行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基础数据,然后进行所需尺寸的计算得到各种设计参数,为图的绘制打基础,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)化工原理课程设计任务书 (1)第1章绪论 (3)1.1吸收技术概况 (3)1.2吸收过程对设备的要求及设备的发展概况 (3)1.3吸收在工业生产中的应用 (4)1.3.1吸收的应用概况 (4)1.3.2典型吸收过程 (4)第2章设计方案 (5)2.1吸收方法及吸收剂的选择 (5)2.1.1吸收方法 (5)2.1.2吸收剂的选择 (5)2.2吸收工艺的流程 (6)2.2.1吸收工艺流程的确定 (6)2.2.2吸收工艺流程图 (7)2.3操作参数的选择 (8)2.3.1操作温度的选择 (8)2.3.2操作压力的选择 (8)2.3.3吸收因子的选择 (8)2.4吸收塔设备及填料的选择 (9)2.4.1吸收塔的设备选择 (9)2.4.2填料的选择 (10)第3章吸收塔工艺的计算 (11)3.6填料塔附属高度计算 (20)3.6.1塔上部空间高度 (20)3.6.2塔底液体保持高度 (20)3.7其他附属塔内件的选择 (20)3.7.1液体分布器 (21)3.7.2液体再分布器 (21)3.7.3填料支撑板 (22)3.7.4填料压板与床层限制板 (22)3.7.5气体进出口装置与排液装置 (22)结论 (23)参考文献 (25)附录 (26)致谢 (28)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、设计任务及操作条件1、设计任务①生产能力(入塔炉气流量) 3200 m3/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吸收温度基本不变,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、厂址齐齐哈尔地区三、设计内容1、设计方案的选择及流程说明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:赵国君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,对其进行选择性溶解,从而将混合物各组分分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吸收过程对设备的要求及设备的发展概况近年来随着化工产业的发展,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,能够完成分离任务的塔设备有多种,如何从众多的塔设备中选择合适类型是进行工艺设计的首要任务。
而进行这一项工作则需对吸收过程进行充分的研究后,并经多方面对比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相同的原则要求,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,具有合适的操作弹性,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发展,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,以及在节能方面也日趋完善。
填料塔的工艺设计内容是在明确了装置的处理量,操作温度及操作压力及相应的相平衡关系的条件下,完成填料塔的工艺尺寸及其他塔内件设计。
在今后的化学工业的生产中,对吸收设备的要求及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1.3.1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,这一特点则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分离过程中备受青睐,尤其近年高效填料塔的开发,使得填料塔在分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。
1.3.2典型吸收过程煤气脱苯为例:在炼焦及制取城市煤气的生产过程中,焦炉煤气内含有少量的苯、甲苯类低碳氢化合物的蒸汽(约353/mg)应予以分离回收,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。