SO2气体填料吸收塔的设计
水吸收SO2过程填料吸收塔的设计

水吸收SO2过程填料吸收塔的设计水吸收SO2过程是一种常见的燃煤电厂烟气脱硫方法,其原理是利用水溶液与SO2发生反应生成硫酸,将SO2从烟气中去除。
水吸收SO2过程中的填料吸收塔设计对于脱硫效率和运行成本有很大的影响。
接下来,将从选型、装置结构和操作参数等方面进行详细的论述。
一、填料选型填料是填充在吸收塔内以增大吸收表面积的材料。
常见的填料有板式填料、环状填料和均质球状填料等。
在设计填料吸收塔时,应根据脱硫效率、压降和流动特性等因素选择合适的填料类型。
通常情况下,板式填料的压降小,但对液体分布要求较高;环状填料的压降适中,且容易清洗和维修;均质球状填料的压降较大,但吸收效率高,适合于高浓度SO2气体吸收。
二、填料吸收塔结构填料吸收塔的结构主要包括上部分和下部分。
上部分主要有进气管口、烟气分布装置和吸收剂分布装置等,用于将烟气和吸收剂均匀分布到填料上。
下部分则有塔底底板、收集液管口、流动层、内排套管和废液排出口等,用于收集和排除吸收后的液体。
在设计填料吸收塔时,需要考虑以下因素:1.塔底底板的设计:底板内设流动层,使流化床层变厚,有利于液体与气体的充分接触,提高脱硫效率。
2.收集液管口和废液排出口的位置:应设计在塔底的低点,以保证吸收后的液体能够顺利排出,减少液体滞留,防止结垢和堵塞。
3.塔体结构的牢固性:由于塔内液体的冲击和流动压力较大,塔体结构需要有足够的强度和刚度以承受这种压力,同时要考虑良好的密封性。
4.渗漏和冲击的处理:填料吸收塔内常常存在渗漏和冲击现象,应设计避免二次喷洒和渗漏的结构,同时防止冲击和振动对填料吸收塔的影响。
三、操作参数填料吸收塔的操作参数对于脱硫效率和运行成本也有重要影响,其中包括液气比、塔温和pH值等。
1.液气比:液气比是指吸收液和烟气之间的质量比。
液气比较小时,吸收剂的成本较低,但吸收效率较低,反之亦然。
因此,在设计填料吸收塔时,需要根据脱硫要求和成本考虑确定液气比。
水吸收烟气中SO2的填料塔设计方案

水吸收烟气中SO2的填料塔设计方案1.设计题目:2. 设计任务:1,处理能力:900 m3/h (20℃,1atm)2,操作温度:常压,t=30℃3,进料组成:SO含量9%(体积),其余为空气2含量不高于0.2(体积)4,工艺要求:出塔气中SO2出塔液中SO含量不低于0.356%(质量)25,设备形式:填料塔3.设计容:1,设计方案的确定及流程说明2,填料的工艺设计3,填料的结构设计4,填料塔的强度设计5,其它主要设备2.1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。
2.2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。
水吸收烟气中SO2的填料塔设计方案

水吸收烟气中SO2的填料塔设计方案1.设计题目:2. 设计任务:1,处理能力:900 m3/h (20℃,1atm)2,操作温度:常压,t=30℃3,进料组成:SO含量9%(体积),其余为空气2含量不高于0.2(体积)4,工艺要求:出塔气中SO2出塔液中SO含量不低于0.356%(质量)25,设备形式:填料塔3.设计容:1,设计方案的确定及流程说明2,填料的工艺设计3,填料的结构设计4,填料塔的强度设计5,其它主要设备2.1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。
2.2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。
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。
二氧化硫填料吸收塔的课程设计

二氧化硫填料吸收塔的课程设计二氧化硫填料吸收塔是一种常用的工业废气处理设备,其主要作用是将工业烟气中的二氧化硫(SO2)等有毒有害气体经过吸收液处理后转化为无害的硫酸或硫酸盐等物质。
以下是二氧化硫填料吸收塔的课程设计建议:一、设计任务设计一套二氧化硫填料吸收塔,对污染气体中的二氧化硫进行吸收处理,将其转化为硫酸盐等物质。
具体要求如下:1.设计一套单级立式填料吸收塔,应考虑吸收效率、填料摆放方式、液流量和泵选型等参数。
2.选择合适的吸收液,建立吸收液稀释与循环系统,并估算其化学消耗量。
3.设计吸收塔底部的收集槽,实现二氧化硫的收集和回收。
4.制定操作规程和紧急处理方案,保证设备的安全运行。
二、设计步骤1.确定设计参数,包括吸收液种类、填料类型和数量、吸收液循环流量和泵型号、收集槽尺寸和材质等。
2.进行吸收液配制试验,并根据试验结果确定吸收液的组成、浓度和稀释方案。
3.根据塔内流体动力学理论,优化填料摆放方式,选择合适的填料高度和层数。
4.设计吸收塔的结构和支撑体系,选择合适的材料和标准进行设计。
5.进行工艺流程模拟和设备性能计算,优化设计参数,并绘制各项工艺图纸。
6.制定操作规程和紧急处理方案,并进行模拟实验和应急演练。
三、注意事项1.设计中应充分考虑环保和安全要求,确保设备能够达到相关标准和指标。
2.设计中应注重填料的选择和摆放,以及吸收液的循环流量和泵选型,这对于吸收效率和设备运行费用有着重要的影响。
3.设计中应充分考虑设备的可维护性和易操作性,尽可能地降低运行成本。
4.设计完成后应进行安全评估和性能测试,确保设备的可靠性和稳定性。
总之,二氧化硫填料吸收塔的设计需要充分考虑各方面因素,以实现高效环保的处理效果。
同时,还要注重设备的安全运行和易操作性,并进行必要的测试和评估,确保设备能够在长期使用中保持良好的工作状态。
化工原理课程设计SO2填料吸收塔课程设计说明书

化工原理课程设计任务书专业班级:姓名:学号:指导老师:目录一·目的和要求二·设计任务三·设计方案1.吸收剂的选择2.塔内气液流向的选择3.吸收系统工艺流程(工艺流程图及说明)4.填料的选择四·工艺计算1.物料衡算,吸收剂用量,塔底吸收液浓度2.塔径计算3.填料层高度计算4.填料层压降计算5.填料吸收塔的主要附属构件简要设计6.动力消耗的计算与运输机械的选择(对吸收剂)五·设备零部件管口的设计计算及选型六·填料塔工艺数据表填料塔结构数据表物性数据表七·对本设计的讨论八·主要符号说明九·参考文献一·目的和要求1.进行查阅专业资料、筛选整理数据及化工设计的基本训练;2.进行过程计算及主要设备的工艺设计计算,独立完成吸收单元的设计;用简洁的文字和图表清晰地表达自己的设计思想和计算结果;3.建立和培养工程技术观点;4.初步具备从事化工工程设计的能力,掌握化工设计的基本程序和方法。
5.独立完成课程设计任务。
二·设计任务1.题目:SO2填料吸收塔2 生产能力:SO2炉气的处理能力为1500 m³/h(1atm,30℃时的体积)3 炉气组成:原料气中含SO2为9%(v),其余为空气4 操作条件:P=1atm(绝压)t=30 ℃5 操作方式:连续操作6 炉气中SO2的回收率为95%三·设计方案1.吸收剂的选择用水做吸收剂。
水对SO2有较大的溶解度,有较好的化学稳定性,有较低的粘度,廉价、易得、无毒、不易燃烧2.塔内气液流向的选择在填料塔中,SO2从填料塔塔底进入,清水从塔顶由液体喷淋装置均匀淋下。
3.吸收系统工艺流程(工艺流程图及说明)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。
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分设计任务、依据和要求一、设计任务及操作条件1、混合气体(空气中含SO2气体的混合气体)处理量为90 kmol/h2、混合气体组成:SO2含量为7.6%(摩尔百分比),空气为:92.4%(mol/%)3、要求出塔净化气含SO2为:0.145%(mol/%),H2O为:1.172 kmol/h4、吸收剂为水,不含SO25、常压,气体入塔温度为25°C,水入塔温度为20°C。
二、设计内容1、设计方案的确定2、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()0.0652/G u kg m h =⋅ 气体扩散系数20.0393/G D m s = 气体密度31.383/G kg m ρ=液体的物理性质:液体粘度 3.6/()L u kg m h =⋅ 液体扩散系数625.310/L D m s -=⨯ 液体密度 3998.2/L kg m ρ=液体表面张力 4273/92.7110/L dyn cm kg h σ==⨯五、 设计要求1、设计计算说明书一份2、填料塔图(2号图)一张第二部分 SO2净化技术和设备一、SO2的来源、性质及其危害:1、二氧化硫的来源二氧化硫的来源很广泛,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,森林火灾以及海水飞沫。
主要有自然来源和人为来源两大类:自然来源主要是火山活动,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过程中燃烧氧化为二氧化硫,随火山灰一起喷射到大气中。
化工原理课程设计SO2填料吸收塔课程设计说明书

化工原理课程设计任务书专业班级:姓名:学号:指导老师:目录一·目的和要求二·设计任务三·设计方案1.吸收剂的选择2.塔内气液流向的选择3.吸收系统工艺流程(工艺流程图及说明)4.填料的选择四·工艺计算1.物料衡算,吸收剂用量,塔底吸收液浓度2.塔径计算3.填料层高度计算4.填料层压降计算5.填料吸收塔的主要附属构件简要设计6.动力消耗的计算与运输机械的选择(对吸收剂)五·设备零部件管口的设计计算及选型六·填料塔工艺数据表填料塔结构数据表物性数据表七·对本设计的讨论八·主要符号说明九·参考文献一·目的和要求1.进行查阅专业资料、筛选整理数据及化工设计的基本训练;2.进行过程计算及主要设备的工艺设计计算,独立完成吸收单元的设计;用简洁的文字和图表清晰地表达自己的设计思想和计算结果;3.建立和培养工程技术观点;4.初步具备从事化工工程设计的能力,掌握化工设计的基本程序和方法。
5.独立完成课程设计任务。
二·设计任务1.题目:SO2填料吸收塔2 生产能力:SO2炉气的处理能力为1500 m³/h(1atm,30℃时的体积)3 炉气组成:原料气中含SO2为9%(v),其余为空气4 操作条件:P=1atm(绝压)t=30 ℃5 操作方式:连续操作6 炉气中SO2的回收率为95%三·设计方案1.吸收剂的选择用水做吸收剂。
水对SO2有较大的溶解度,有较好的化学稳定性,有较低的粘度,廉价、易得、无毒、不易燃烧2.塔内气液流向的选择在填料塔中,SO2从填料塔塔底进入,清水从塔顶由液体喷淋装置均匀淋下。
3.吸收系统工艺流程(工艺流程图及说明)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。
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目录一设计任务总概 (3)1.1.吸收的定义 (3)1.2.吸收的目的 (3)1.3.填料吸收塔简介 (3)二设计方案简介 (3)2.1方案的确定 (4)2.2填料的类型与选择 (4)2.3设计步骤................................................................................................. . (4)三、工艺计算 (4)3.1基础物性数据 (4)3.1.1 液相物性数据 (5)3.1.2 气相物性数据 (5)3.1.3 气液相平衡数据 (5)3.1.4 物料衡算 (6)3.2填料塔的工艺尺寸的计算 (7)3.2.1塔径的计算 (7)3.2.2填料层高度计算 (10)3.2.3填料层压降计算 (14)四、辅助设备的计算及选型 (15)1. 除雾沫器 (15)2.液体分布器简要设计 (16)3.液体再分布器----------升气管式液体再分布器 (17)4.填料支承装置 (17)5.填料限定装置 (18)6.气体和液体的进出口装置 (18)五、设计结果汇总 (19)六、主要符号说明 (21)七、参考文献 (23)八、结语 (24)化工原理课程设计任务书一、设计任务:设计一台SO气体填料吸收塔2二、设计条件:混合气生产能力:2000Nm3/h空气和SO2组成(体积分数):10%混合气中SO2排放含量:0.16%操作方式:连续操作操作温度:20℃操作压力:常压吸收剂:清水平衡线方程:y=66.76676x1.15237三、设计内容1.设计方案和流程的选择;2.填料的选择;3.填料塔塔径、塔高及压降的计算;4.附属装置的选型和设计。
四、设计基础数据:参考教材及参考资料。
五、设计成果:1.设计说明书一份;2.调料吸收塔工艺条件图(2#图幅)六、设计时间安排:1.查阅资料、设计方案:一天2.设计计算:三天3.图纸绘制:一天4.设计整理:半天一设计任务总概1.1.吸收的定义吸收是分离气体混合物的单元操作,其分离原理是利用气体混合物中各组分在液体溶剂中溶解度的差异来实现不同气体的分离。
一个完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分。
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,在气液两相接触时发生传质,实现气液混合物的分离。
1.2.吸收的目的在化工生产过程中,原料气的净化,气体产品的精制,治理有害气体,保护环境等方面都广泛应用到气体吸收过程。
本次化工原理课程设计的目的是根据设计要求采用填料吸收塔的方法处理含有二氧化硫的混合物,使其达到排放标准,采用填料吸收塔吸收操作是因为填料可以提供巨大的气液传质面积而且填料表面具有良好的湍流状况,从而使吸收易于进行,填料塔有通量大,阻力小,压降低,操作弹性大,塔内持液量小,耐腐蚀,结构简单,分离效率高等优点,从而使吸收操作过程节省大量人力和物力。
在设计中,以水吸收混合气中的二氧化硫,在给定的操作条件下对填料吸收塔进行物料衡算。
本次设计包括设计方案的选取、主要设备的工艺设计计算--物料衡算、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算、工艺流程图、主要设备的工艺条件图等内容。
1.3.填料吸收塔简介在化学工业中,吸收操作广泛应用于石油炼制,石油化工中分离气体混合物,原料气的精制及从废气回收有用组分或去除有害组分等。
吸收操作中以填料吸收塔生产能力大,分离效率高,压力降小,操作弹性大和持液量小等优点而被广泛应用。
二设计方案简介2.1方案的确定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。
用水吸收SO2不作为产品,故采用纯溶剂。
因用水作为吸收剂,且SO22.2填料的类型与选择填料是填料塔中气液接触的基本构件,其性能的优劣是决定填料塔操作性能的主要元素,因此,填料的选择是填料塔设计的重要环节。
散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体,一般以随机的方式堆积在塔内,又称为乱堆填料或颗粒填料。
散装填料根据结构特点的不同,又可分为环形填料,鞍形填料,环鞍形填料及球形填料等。
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对于水吸收SO2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。
阶梯环是对鲍尔环的改进。
与鲍尔环相比,阶梯环高度减少了一半,并在一端增加了一个锥形翻边。
由于高径比减少,使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短,减少了气体通过填料层的阻力。
锥形翻边不仅增加了填料的机械强度,而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主,这样不但增加了填料间的空隙,同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点,可以促进液膜的表面更新,有利于传质效率的提高。
阶梯环的综合性能优于鲍尔环,成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。
2.3设计步骤本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计(一)吸收塔的物料衡算;(二)填料塔的工艺尺寸计算;主要包括:塔径,填料层高度及压降;(三)辅助设备的选型;(四)绘制有关吸收操作图纸。
三、工艺计算3.1基础物性数据3.1.1 液相物性数据对低浓度吸收过程,溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。
由手册查得,20℃时水的有关物性数据如下: 密度为 ρL =998.2 kg/m 3粘度为 μL =0.001 Pa·s=3.6kg/(m·h) 表面张力为σL =72.6 dyn/cm=940896 kg/h 2SO 2在水中的扩散系数为 D L =1.47×10-5m 2/s=5.29×10-6m 2/h (依Wilke-Chang 0.518r 0.6()1.85910M TD Vφμ-=⨯计算,查《化学工程基础》) 3.1.2 气相物性数据设进塔混合气体温度为25℃, 混合气体的平均摩尔质量为M Vm =Σy i M i =0.1×64.06+0.9×29=32.506g/mol 混合气体的平均密度为ρVm =PM/RT=101.325×32.506/(8.314×293.15)=1.3138kg/ m 3 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度,查手册得20℃空气的粘度为 μV =1.81 ×10-5Pa•s=0.065kg/(m•h) 查手册得SO 2在空气中的扩散系数为 D V =0.018cm 2/s=0.039 m 2/h (依 1.7500()P T D D P T =计算,其中273K 时,1.013×10-5Pa 时SO2在空气中的扩散系数为1.22×10-5m 2/s ,查《化学工程基础》)3.1.3 气液相平衡数据由手册查得,常压下20℃时SO 2在水中的亨利系数为E=3.55 ×103kPa 溶解度系数为H=ρ/EM=998.2/4.13×103×18.02=0.0156kmol/(k ·Pam 3) 3.1.4 物料衡算(l). 进塔混合气中各组分的量近似取塔平均操作压强为101.3kPa ,故: 混合气量= 273.1512000()83.19273.152022.4=+kmol /h混合气SO 2中量=83.19×0.1=8.319 kmol /h =8.319×64.06=532.921k g /h 设混合气中惰性气体为空气,则混合气中空气量=83.19-8.319=74.87kmol /h=74.87×29=2171.26kg /h(2).混合气进出塔的摩尔组成28.319(10.984)0.0017774.878.319(10.984)y -==+-(3)混合气进出塔摩尔比组成 进塔气相摩尔比为111y 0.10.111y 10.1Y ===-- 出塔气相摩尔比为21(1)0.11(10.984)0.00176A Y Y ϕ=-=-=(4)出塔混合气量出塔混合气量=74.87+8.319×0.0016=74.8833kmol/h=2171.26+532.92×0.0016=2172.11kg/h(5)吸收剂(水)的用量L该吸收过程属低浓度吸收,平衡关系为直线,最小液气比可按下式计算12min 12()Y Y LY V X m-=-对于纯溶剂吸收过程,进塔液相组成为X 2=0min 0.110.00176()30.4735500L V -==- 取操作液气比为min 1.4()L LV V = 1.430.4742.66LV=⨯= 42.6674.873194.10L =⨯= kmol/h (6)塔底吸收液组成X 11212()()V Y Y L X X -=-174.87(0.110.00176)0.002543194.10X ⨯-==3.2填料塔的工艺尺寸的计算3.2.1塔径的计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速。
气相质量流量为w v =2000×1.3514=2702.8 kg/h液相质量流量可近似按纯水的流量计算,即 W L =3194.10×18.02=57557.68 kg/h 其中:ρL =998.2kg/m 3 ρV =1.3287 kg/m 3g = 9.81 m/s 2 = 1.27×108 m/h 2 W V = 2702.8 kg/h W L = 57557.68 kg/h μL =0.00100 Pa·s(1)采用Ecekert 通用关联图法计算泛点气速u F 。
通用填料塔泛点和压降的通用关联图如下:填料塔泛点和压降的通用关联图(引自《化工原理》)上图中u0——空塔气速,m /s;φ——湿填料因子,简称填料因子,1 /m;ψ——水的密度和液体的密度之比;g——重力加速度,m /s2;ρV、ρL——分别为气体和液体的密度,kg /m3;w V、w L——分别为气体和液体的质量流量,kg /s。
此图适用于乱堆的颗粒形填料,如拉西环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鲍尔环等,其上还绘制了整砌拉西环和弦栅填料两种规整填料的泛点曲线。
对于其他填料,尚无可靠的填料因子数据。
Eckert 通用关联图的横坐标为0.50.5w 57557.681.3514()()0.7836w 2702.8998.2V L V L ρρ== 查图一查得纵坐标值为20.2u ()0.032g VF L Lρφμρ= 表一 散装填料泛点填料因子平均值( 《化工原理课程设计》附录十一)查得:1170F m φ-= 1.1679/F u m s ===(2)操作气速由以下公式计算塔径:(《化工原理课程设计》)D =对于散装填料,其泛点率的经验值为u /u F =0.5~0.85取 u =0. 7u F =0.7×1.1679=0.8175m/s (3)塔径由0.931D m === 圆整塔径,取D =l.0m 。