水吸收二氧化硫填料塔的课程设计报告

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水吸收二氧化硫填料吸收塔_课程设计完整版

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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。

化工原理课程设计---水吸收二氧化硫 填料吸收塔设计

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化学与环境工程学院化工原理课程设计SO过程填料吸收塔的设计题目:处理量为31⋅的水吸收22000m h-专业班级:化学工程与工艺0409402班学生学号: *************:**指导老师:谭志斗、石新雨化工原理—化工设备机械基础课程设计任务书-2 专业化工班级 0409402 设计人一、设计题目:水吸收二氧化硫填料吸收塔设计二、设计任务及操作条件1、设计任务:)处理量: 2000Nm3/h 混合气(空气、SO2进塔混合气中含SO: 5%(V%)操作温度: 303 K2回收率: 95%SO22、操作条件操作压强: 100kPa(绝)3、设备型式自选4、厂址武汉地区三、设计内容:1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计(1)塔径的确定(2)填料层高度计算(3)总塔高、总压降及接管尺寸的确定4、辅助设备选型与计算5、设计结果汇总6、工艺流程图及换热器工艺条件图7、设计评述四. 设计日期:2011年 12月01日至 2011年12 月16日五. 指导教师:谭志斗、石新雨目录摘要 .............................................................................................................................................. - 5 - 第一章绪论 ................................................................................................................................ - 6 -1.1吸收技术概况.................................................................................................................- 6 -1.2吸收设备发展.................................................................................................................- 6 -1.3吸收在工业生产中的应用.............................................................................................- 8 - 第二章吸收塔的设计方案 ........................................................................................................ - 9 -2.1吸收剂的选择.................................................................................................................- 9 -2.2 吸收流程选择........................................................................................................... - 10 -2.2.1吸收工艺流程的确定....................................................................................... - 10 -2.2.2吸收工艺流程图及工艺过程说明................................................................... - 11 -2.3吸收塔设备及填料的选择.......................................................................................... - 12 -2.3.1吸收塔设备的选择........................................................................................... - 12 -2.3.2填料的选择....................................................................................................... - 13 -2.4吸收剂再生方法的选择.............................................................................................. - 16 -2.5 操作参数的选择....................................................................................................... - 16 -2.5.1操作温度的确定............................................................................................... - 16 -2.5.2操作压力的确定............................................................................................... - 17 - 第三章吸收塔工艺条件的计算 .............................................................................................. - 18 -3.1基础物性数据.............................................................................................................. - 18 -3.1.1液相物性数据................................................................................................... - 18 -3.1.2气相物性数据................................................................................................... - 18 -3.1.3气液两相平衡时的数据................................................................................... - 18 -3.2物料衡算...................................................................................................................... - 19 -3.3填料塔的工艺尺寸计算.............................................................................................. - 20 -3.3.1塔径的计算....................................................................................................... - 20 -3.3.2泛点率校核和填料规格................................................................................... - 21 -3.3.3液体喷淋密度校核........................................................................................... - 22 -3.4填料层高度计算.......................................................................................................... - 22 -3.4.1传质单元数的计算........................................................................................... - 22 -3.4.2传质单元高度的计算....................................................................................... - 22 -3.4.3填料层高度的计算........................................................................................... - 24 -3.5填料塔附属高度的计算.............................................................................................. - 24 -3.6液体分布器的简要设计.............................................................................................. - 25 -3.6.1液体分布器的选型........................................................................................... - 25 -3.6.2分布点密度及布液孔数的计算....................................................................... - 26 -3.6.3塔底液体保持管高度的计算........................................................................... - 28 -3.7其它附属塔内件的选择.............................................................................................. - 28 -3.7.1 填料支撑板...................................................................................................... - 28 -3.7.2 填料压紧装置与床层限制板.......................................................................... - 29 -3.7.3气体进出口装置与排液装置........................................................................... - 29 -3.8流体力学参数计算...................................................................................................... - 30 -3.8.1填料层压力降的计算....................................................................................... - 30 -3.8.2泛点率............................................................................................................... - 31 -3.8.3气体动能因子................................................................................................... - 31 -3.9附属设备的计算与选择.............................................................................................. - 31 -3.9.1吸收塔主要接管的尺寸计算........................................................................... - 31 -3.9.2离心泵的计算与选择....................................................................................... - 32 - 工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 ................................................................................ - 34 - 设计方案讨论 ............................................................................................................................ - 39 - 附录 ............................................................................................................................................ - 39 - 参考文献 .................................................................................................................................... - 41 - 结束语 ........................................................................................................................................ - 42 -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塔的设计课程设计-19页精选文档

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化工原理课程设计题目水吸收二氧化硫填料塔的设计教学院化工与材料工程学院专业班级材化0901学生姓名学生学号指导教师2019年 7月5 日课程设计任务书1、设计题目:处理量为2750m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计;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2750m3/h,其中进塔SO2的摩尔分率为0.05,要求SO2的吸收率为95%。

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1.5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)选用填料类型及规格自选。

3、设计任务:完成干燥器的工艺设计与计算,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。

化工原理教研室 2019年5月目录第1章设计方案 ............................................................ 错误!未定义书签。

1.1吸收剂的选择 (4)1.2吸收流程的选择 (IV)1.3吸收塔设备及填料的选择 (V)1.4吸收剂再生方法的选择 (VI)1.5操作参数的选择 (VII)第2章吸收塔的工艺计算.............................................. 错误!未定义书签。

2.1基础物性数据....................................................................................................... V III2.2物料衡算 ................................................................................................................ V III2.3填料塔的工艺尺寸的计算 (IX)2.4填料塔填料高度计算 (X)2.5填料塔附属高度计算 (XI)2.6液体分布器计算............................................................................................................ X I2.7其他附属塔内件的选择..................................................................................... X III2.8吸收塔的流体力学参数的计算 (XV)2.9附属设备的计算与选择 (XVI)工艺设计主要符号说明 .................................................................................... X VIII设计总结 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

时水吸收二氧化硫填料塔的设计课程设计报告精品

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目录1.课程设计目的 (1)2.课程设计题目描述和要求 (1)3.课程设计报告内容 (4)3.1基础物性数据 (4)3.1.1液相物性数据 (4)3.1.2气相物性数据 (5)3.1.3气液相平衡数据 (6)3.2物料衡算 (6)3.3塔径计算 (7)3.3.1塔径的计算 (8)3.3.2泛点率校核: (8)3.3.3填料规格校核: (9)3.3.4液体喷淋密度得校核: (9)3.4填料层高度的计算 (9)3.4.1传质单元数的计算 (9)3.4.2传质单元高度的计算 (10)3.4.3填料层高度的计算 (11)3.5填料塔附属高度的计算 (11)3.6液体分布器计算 (12)3.6.1液体分布器的选型 (12)3.6.2布液计算 (13)3.7其他附属塔内件的选择 (13)3.7.1填料支承装置的选择 (13)3.7.2填料压紧装置 (16)3.7.3塔顶除雾器 (17)3.8吸收塔的流体力学参数计算 (17)3.8.1吸收塔的压力降 (17)3.8.2吸收塔的泛点率 (18)3.8.3气体动能因子 (18)3.9附属设备的计算与选择 (18)3.9.1离心泵的选择与计算 (18)3.9.2吸收塔主要接管尺寸选择与计算 (20)工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (24)4.总结 (26)参考文献 (27)1. 课程设计目的化工原理课程设计是学生学过相关基础课程及化工原理理论与实验后,进一步学习化工设计的基础知识,培养工程设计能力的重要教学环节。

通过该环节的实践,可使学生初步掌握单元操作设计的基本程序与方法,得到工程设计能力的基本锻炼。

化工原理课程设计是以实际训练为主的课程,学生应在过程中收集设计数据,在教师指导下完成一定的设备设计任务,以达到培养设计能力的目的。

单元过程及单元设备设计是整个过程和装备设计的核心和基础,并贯穿于设计过程的始终,从这个意义上说,作为相关专业的本科生能够熟练地掌握典型的单元过程及装备的设计过程和方法,无疑是十分重要的。

水吸收二氧化硫填料吸收塔课程设计完整版

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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。

(完整版)水吸收二氧化硫填料塔课程设计..

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《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。

填料塔的设计课程设计报告

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. I大学课程论文课程论文题目:填料塔的设计设计任务书1、设计题目:水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计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〕选用填料类型及规格自选。

3、设计任务:完成填料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。

目录一、摘要二、设计方案简介2.1吸收剂的选择2.2吸收流程的选择2.3吸收塔设备及填料的选择2.3.1吸收塔设备2.3.2吸收塔填料2.4吸收剂再生的选择2.5操作参数的选择三、吸收塔的工艺计算3.1根底物性数据3.1.1液相物性数据3.1.2气相物性数据3.1.3气液相平衡数据103.2物料衡算3.3湍球塔工艺尺寸的计算3.3.1塔径3.3.2填料数据计算和支撑板构造3.4填料层高度3.5流体力学计算3.5.1各阶段工况气速的计算3.5.2球层压力降△P3.5.3球层扩展阶段时的膨胀高度3.6湍球塔的辅助构造3.6.1支承板及档网3.6.2除沫器3.6.3液体分布器3.7填料塔附属高度计算3.8湍球塔的流体力学参数计算3.8.1全塔压降3.8.2气体动能因子3.9附属设备的计算和选择3.9.1接收尺寸的计算举例3.9.2离心泵的选择和计算四、工艺设计计算结果汇总汇总与主要符号说明五、对过程的评述和有关问题的讨论六、完毕语摘要:吸收操作在化学工业中是一种重要的别离方法,本次设计采用水吸收矿石焙烧炉送出的气体,入塔的炉气流量为2000m3/h,其中进塔SO2的摩尔分率为0.05,SO2的吸收率到达95%吸收效果以减少对大气的污染,属于物理吸收。

影响吸收的因素主要为溶质在吸收剂中的溶解度,其吸收速率主要决定于气相或液相与界面上溶质的浓度差,以及溶质从气相向液相传递的扩散速率。

本设计本设计采用填料塔,塔高8.7m,塔径0.7m,采用聚丙烯空心球填料,具有通量大、阻力小、传质效率高等优点,可以到达较好的通过能力和别离效果。

【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

【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。

水吸收二氧化硫填料塔的设计

水吸收二氧化硫填料塔的设计

化工原理课程设计题目水吸收二氧化硫填料塔得设计教学院化工与材料工程学院专业班级材化0901学生姓名学生学号指导教师2011年 7月5 日课程设计任务书1、设计题目:处理量为2750m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔得设计;矿石焙烧炉送出得气体冷却到20℃后送入填料塔中,用20℃清水洗涤洗涤除去其中得SO2。

入塔得炉气流量为2750m3/h,其中进塔SO2得摩尔分率为0、05,要求SO2得吸收率为95%。

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,可近似取为清水得温度。

吸收剂得用量为最小用量得1、5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)选用填料类型及规格自选。

3、设计任务:完成干燥器得工艺设计与计算,有关附属设备得设计与选型,绘制吸收系统得工艺流程图与吸收塔得工艺条件图,编写设计说明书。

化工原理教研室 2011年5月目录第1章绪论 (1)1、1吸收技术概况 (1)1、2吸收设备得发展 (1)1、3吸收在工业生产中得应用 (2)第2章设计方案 (2)2、1吸收剂得选择 (4)2、2吸收流程得选择 (4)2、2、1吸收工艺流程得确定 (4)2、3吸收塔设备及填料得选择 (4)2、3、1吸收塔得设备选择 (4)2、3、2填料得选择 (5)2、4吸收剂再生方法得选择 (6)2、5操作参数得选择 (7)第3章吸收塔得工艺计算 (9)3、1基础物性数据 (9)3、1、1液相物性数据 (9)3、1、2气相物性数据 (9)3、1、3气液相平衡数据 (9)3、2物料衡算 (10)3、3填料塔得工艺尺寸得计算 (11)3、3、1塔径得计算 (11)3、3、2泛点率校核 (11)3、3、3填料规格校核: (11)3、3、4液体喷淋密度校核 (11)3、4填料塔填料高度计算 (12)3、4、1传质单元高度计算 (12)3、4、2传质单元数得计算 (14)3、5填料塔附属高度计算 (14)3、6液体分布器计算 (15)3、6、1液体分布器 (15)3、6、2布液孔数 (17)3、6、3 液体保持管高度 (17)3、7其她附属塔内件得选择 (17)3、7、1填料支承板 (17)3、7、2除沫器(除雾器) (17)3、7、3管口结构 (18)3、8吸收塔得流体力学参数得计算 (19)3、8、1吸收塔得压力降 (19)3、8、2吸收塔得泛点率 (20)3、8、3气体动能因子 (20)3、9附属设备得计算与选择 (20)3、9、1离心泵得选择与计算 (20)3、9、2吸收塔得主要接管尺寸得计算 (21)工艺设计主要符号说明 (22)评述与讨论 (24)结束语 (25)参考文献 (26)第1章绪论1、1吸收技术概况在化学工业中,经常需将气体混合物中得个各组分加以分离。

二氧化硫吸收塔课程设计报告

二氧化硫吸收塔课程设计报告

设计要求书设计题目处理量为2400m3/h水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计设计题目一原始数据及条件1.生产能力:混合气〔SO2+空气〕的处理量2400m3/h;2.进塔混合气中SO2的含量5%〔摩尔分数〕;3.吸收率:95%;4.以清水为吸收剂;5.平衡线方程:Y = 66.7888X1.163726.操作压力:常压〔101325Pa〕;7.吸收温度:20℃;〔注:吸收过程视为等温吸收过程。

〕8.吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。

设计任务完成填料吸收塔的工艺设计及有关附属设备的设计和选用,绘制填料塔系统带控制点的工艺流程图及填料塔的设计条件图,编写设计说明书。

目录设计要求书1设计题目1设计题目一原始数据及条件1设计任务1第1章概述31.1吸收塔的概述31.2吸收设备的开展41.3吸收过程在工业生产上应用4第2章设计方案52.1吸收剂的选择52.2吸收流程确实定72.3吸收塔设备的选择82.4吸收塔填料的选择8第3章吸收塔的工艺计算133.1物料衡算133.1.1液相物性数据133.1.2气相物性数据133.1.3气液相平衡数据143.1.4物料衡算143.2填料塔的工艺尺寸的计算153.2.1塔径的计算153.2.2填料层高度计算173.2.3塔高度确实定193.2.4塔材料以及壁厚等确实定203.2.5填料层压降的计算21第4章塔内件及附属设备的计算224.1液体分布器的计算224.2填料支撑板234.3填料压紧装置244.4液体除雾器244.5筒体和封头的设计254.6人孔的设计264.7法兰的设计26符号说明28英文字母29下标30希腊字母30参考文献31第1章概述1.1吸收塔的概述气体混合物的别离,是根据混合物中各组分间某种物理性质和化学性质的差异而进展的。

吸收作为其中一种,它的根本原理根据混合物各组分在特定的液体吸收剂中溶解度的不同,实现各组分别离的单元操作。

实际生产中,除了少数情况只需单独进展吸收外,一般需对吸收后的溶液继以脱吸,使溶剂再生,循环使用。

(完整版)填料吸收塔毕业课程设计

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一设计任务书(一)设计题目过程填料吸收塔的设计:试设计一座填料吸收塔,用于脱水吸收SO2除焙烧炉送出的混合气体(先冷却)中的SO2,其余为惰性组分,采用清水进行吸收。

(二)操作条件(1)操作压力常压(2)操作温度25℃(三)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)液体分布器简要设计;(5)吸收塔接管尺寸计算;(6)绘制吸收塔设计条件图;(7)对设计过程的评述和有关问题的讨论。

二设计方案简介2.1方案的确定用水吸收SO属中等溶解度的吸收过程,为提高传质效率,选用逆流2不作为产品,故采用纯溶剂。

吸收流程。

因用水作为吸收剂,且SO22.2填料的类型与选择的过程,操作温度及操作压力较低,工业上通常选用对于水吸收SO2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。

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,填料层压降;(三)设计液体分布器及辅助设备的选型;(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,25℃时水的有关物性数据如下:=997.1 kgm3密度为ρL粘度为μ=0. Pa·s=3.2173kg(m·cm=932731 kg=0.08 m3m·=(L w)Lmin a t=0.08×132.5=10.6m3 m2·cm = 427680kg=0.785×1.12×140=132.9≈133点按分布点几何均匀与流量均匀的原则,进行布点设计。

课程设计(清水吸收二氧化硫)

课程设计(清水吸收二氧化硫)

填料吸收塔课程设计说明书专 业 化 学 制 药 班 级 制药111 姓 名 谢永朋 班 级 学 号 1132104138 指 导 老 师 刘郁 日 期 2013-04-10成 绩Xuzhou College of Industrial Technology化工单元操作课程设计任务书班级:制药111 姓名:谢永朋学号:1132104138 常压下,在填料吸收塔中用清水吸收炉气中的二氧化硫一、设计条件1.操作方式:连续操作;2.生产能力:处理炉气量:2500+学号3/m h;3.操作温度:25℃;4.操作压力:常压101.3kPa;5.进塔混合气含量;二氧化硫的体积分数为(5.0+学号×0.01)%;其余为空气;6.进塔吸收剂:清水;7.二氧化硫回收率:95%;二、设计要求1.流程布置与说明;2.工艺过程计算;3.填料的选择;4.填料塔工艺尺寸的确定;5.输送机械功率的选型;三、设计成果1.设计任务书一份(A4打印);2.设计图纸:填料工艺条件图(CAD:A3幅面)四、设计时间(化学制药111班)2013年3月25日-------2013年4月5日化学制药教研室2013年3月目录摘要:................................................................................................................................................................ - 1 - 1、前言.............................................................................................................................................................. - 2 -1、1填料塔的简介................................................................................................................................... - 2 -1、2吸收技术概括................................................................................................................................... - 2 -1、3吸收操作在化学生产中的主要用途为: ....................................................................................... - 3 -1、4 填料的选择...................................................................................................................................... - 3 -1、4、1 对填料的要求 ................................................................................................................. - 3 -1、4、2 填料的种类和特性............................................................................................................ - 4 -1、4、3 填料尺寸............................................................................................................................ - 4 -1、4、4填料材质的选择................................................................................................................. - 4 -2、水吸收二氧化硫填料塔设计...................................................................................................................... - 5 -2、1 任务及操作条件.............................................................................................................................. - 5 -2、2 吸收工艺流程图的确定.................................................................................................................. - 5 -3、吸收工艺计算.............................................................................................................................................. - 6 -3、1 基础物性计算.................................................................................................................................. - 6 -3、1、1 液相物性计算.................................................................................................................... - 6 -3、1、2 气相物性计算.................................................................................................................... - 6 -3、1、3 气液相平衡数据................................................................................................................ - 7 -3、2 物料衡算.......................................................................................................................................... - 7 -3、2、1 操作线方程........................................................................................................................ - 8 -3、3 填料塔的工艺尺寸的计算.............................................................................................................. - 9 -3、3、1 塔径的计算........................................................................................................................ - 9 -3、3、2 液体喷淋密度的求法: .................................................................................................. - 12 -3、3、3 传质单元高度的计算 ...................................................................................................... - 14 -3、3、4 传质单元数计算:.......................................................................................................... - 17 -3、3、5 填料层的高度.................................................................................................................. - 18 -3、4 填料层压降的计算........................................................................................................................ - 18 -3、5 液体分布器计算............................................................................................................................ - 20 -3、5、1 液体分布器:.................................................................................................................. - 20 -3、5、2 液体分布器简要设计 ...................................................................................................... - 21 -3、6 塔附属空间高度............................................................................................................................ - 23 -3、7 其他附属塔内件的选择................................................................................................................ - 24 -3、7、1 填料支撑装置.................................................................................................................. - 24 -3、7、2 填料限定装置.................................................................................................................. - 24 -3、7、3 气体和液体的进出口装置 .............................................................................................. - 24 -3、7、4 除沫器.............................................................................................................................. - 25 -3、8 设计结果汇总................................................................................................................................ - 27 -3、9 主要符号说明................................................................................................................................ - 28 - 课程设计总结:.............................................................................................................................................. - 30 - 参考文献:...................................................................................................................................................... - 31 -摘要: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,其基本原理是利用气体混合物中的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。

清水吸收二氧化硫化工原理课程设计

清水吸收二氧化硫化工原理课程设计

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。

在化学工业中,经常需将气体混合物中的各个组分加以分离,其目的是:① 回收或捕获气体混合物中的有用物质,以制取产品;② 除去工艺气体中的有害成分,使气体净化,以便进一步加工处理;或除去工业放空尾气中的有害物,以免污染大气。

根据不同性质上的差异,可以开发出不同的分离方法。

吸收操作仅为其中之一,它利用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。

一般说来,完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分。

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,保护环境等方面都要用到气体吸收过程。

填料塔作为主要设备之一,越来越受到青睐。

二氧化硫填料吸收塔,以水为溶剂,经济合理,净化度高,污染小。

此外,由于水和二氧化硫反应生成硫酸,具有很大的利用。

本次化工原理课程设计,我设计的题目是:炉气处理量为h m 34200炉气吸过程填料吸收塔设计。

本次任务为用水吸收二氧化硫常压填料塔。

具体设计条件如下:1、混合物成分:空气和二氧化硫;2、二氧化硫的含量:0.05(摩尔分率)3、操作压强;常压操作4、进塔炉气流量:m 342005、二氧化硫气体回收率:95% 吸收过程视为等温吸收过程。

目录摘要 (I)第一章 设计方案的确定 (1)1.1流程方案 ............................................................................................................................. 1 1.2设备方案 ............................................................................................................................. 1 1.3流程布置 ............................................................................................................................. 1 1.4吸收剂的选择 ..................................................................................................................... 1 第二章 填料的选择 (2)2.1对填料的要求 ..................................................................................................................... 2 2.2填料的种类和特性 ............................................................................................................. 2 2.3填料尺寸 ............................................................................................................................. 3 2.4填料材质的选择 ................................................................................................................. 3 第三章 工艺计算 . (4)3.1气液平衡的关系 ................................................................................................................. 4 3.2吸收剂用量及操作线的确定 (4)3.2.1吸收剂用量的确定 .................................................................................................. 4 3.2.2操作线的确定 .......................................................................................................... 5 3.3塔径计算 .. (5)3.3.1采用Eckert 通用关联图法计算泛点速率fu : (5)3.3.2操作气速 (7)3.3.3塔径计算 .................................................................................................................. 7 3.3.4喷淋密度U 校核 .. (7)3.3.5单位高度填料层压降(Z P)的校核 (8)3.4填料层高度计算 (9)3.4.1传质系数的计算 ...................................................................................................... 9 3.4.2填料高度的计算 . (12)第四章 填料塔内件的类型与设计 (13)4.1 塔内件的类型 .................................................................................................................. 13 第五章 辅助设备的选型 (16)5.1管径的选择 ....................................................................................................................... 16 5.2泵的选取: ....................................................................................................................... 17 5.3风机的选型: ................................................................................................................... 17 第六章 填料塔附属高度计算....................................................................................................... 17 第七章 分布器简要计算............................................................................................................... 18 第八章 关于填料塔设计的选材................................................................................................... 18 参考文献 ........................................................................................................................................ 19 附录 ................................................................................................................................................ 20 附图 ................................................................................................................................................ 21 致谢 (22)第一章设计方案的确定1.1流程方案指完成设计任务书所达的任务采用怎样的工艺路线,包括需要哪些装置设备,物料在个设备间的走向,哪些地方需要有观测仪表、调节装置,有哪些取样点以及是否需要有备用支线等。

水吸收二氧化硫填料塔的设计

水吸收二氧化硫填料塔的设计

化工原理课程设计题目水吸收二氧化硫填料塔的设计教学院化工与材料工程学院专业班级材化0901学生姓名学生学号指导教师2011年 7月5 日课程设计任务书1、设计题目:处理量为2750m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计;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2750m3/h,其中进塔SO2的摩尔分率为0.05,要求SO2的吸收率为95%。

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1.5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)选用填料类型及规格自选。

3、设计任务:完成干燥器的工艺设计与计算,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。

化工原理教研室 2011年5月目录第1章绪论 (1)1.1吸收技术概况 (1)1.2吸收设备的发展 (1)1.3吸收在工业生产中的应用 (2)第2章设计方案 (2)2.1吸收剂的选择 (4)2.2吸收流程的选择 (4)2.2.1吸收工艺流程的确定 (4)2.3吸收塔设备及填料的选择 (4)2.3.1吸收塔的设备选择 (4)2.3.2填料的选择 (5)2.4吸收剂再生方法的选择 (6)2.5操作参数的选择 (7)第3章吸收塔的工艺计算 (9)3.1基础物性数据 (9)3.1.1液相物性数据 (9)3.1.2气相物性数据 (9)3.1.3气液相平衡数据 (9)3.2物料衡算 (10)3.3填料塔的工艺尺寸的计算 (11)3.3.1塔径的计算 (11)3.3.2泛点率校核 (11)3.3.3填料规格校核: (11)3.3.4液体喷淋密度校核 (11)3.4填料塔填料高度计算 (12)3.4.1传质单元高度计算 (12)3.4.2传质单元数的计算 (14)3.5填料塔附属高度计算 (14)3.6液体分布器计算 (15)3.6.1液体分布器 (15)3.6.2布液孔数 (17)3.6.3 液体保持管高度 (17)3.7其他附属塔内件的选择 (17)3.7.1填料支承板 (17)3.7.2除沫器(除雾器) (17)3.7.3管口结构 (18)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)3.9.1离心泵的选择与计算 (20)3.9.2吸收塔的主要接管尺寸的计算 (21)工艺设计主要符号说明 (22)评述与讨论 (24)结束语 (25)参考文献 (26)第1章绪论1.1吸收技术概况在化学工业中,经常需将气体混合物中的个各组分加以分离。

水吸收二氧化硫填料塔设计

水吸收二氧化硫填料塔设计

课程设计课程名称:化工原理课程设计设计题目:水吸收二氧化硫烟气的填料塔设计学院:环境科学与工程学院专业:再生资源科学与技术年级: XXX级学生姓名: XXX 指导教师: XXX 日期: 2013.6.24-2013.7.5课程设计任务书一、设计任务及操作条件烟气的填料塔设计设计题目:水吸收SO2操作条件:(1)混合烟气处理量为1000m3/h(30℃,100KN/m2);,其余可视为空气;(2)进塔气体组成:9%(体积比)SO2(3)回收其中所含SO的95%;2(4)吸收塔操作温度为30℃,压力位100KN/m2;(5)液气比为最小液气比的1.2倍;(6)空塔气速取泛点气速的0.65倍;(7)填料:自选;二、设计内容1.设计方案的选择及流程的确定;2.塔的物料衡算和热量衡算;3.塔的主要工艺尺寸确定:(1)塔高的确定;(2)塔径的确定;(3)全塔压降的验算;4.辅助设备的选型与计算;5.绘制工艺流程图;6.绘制填料塔设备图;7.编写设计说明书。

摘要: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。

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,关键词:吸收单元操作解析目录第1章绪论 (1)1.1吸收技术概况 (1)1.2吸收在工业生产中的应用 (2)1.3 吸收设备的发展 (2)第2章设计方案 (4)2.1吸收剂的选择 (4)2.2 吸收流程的选择 (5)2.2.1 气体吸收过程分类 (5)2.2.2 吸收装置的流程 (5)2.3吸收塔设备及填料的选择 (6)2.3.1 吸收塔设备 (6)2.3.2 填料的选择 (7)2.4吸收剂再生方法的选择 (7)2.5操作参数的选择 (8)2.5.1操作温度的确定 (8)2.5.2操作压力的确定 (8)第3章吸收塔工艺条件的计算 (10)3.1基础物性数据 (10)3.1.1液相物性数据 (10)3.1.2气相物性数据 (10)3.1.3气液两相平衡时的数据 (10)3.2物料衡算 (11)3.3填料塔的工艺尺寸计算 (11)3.3.1塔径的计算 (11)3.3.2泛点率校核和填料规格 (12)3.3.3液体喷淋密度校核 (13)3.4填料层高度计算 (13)3.4.1传质单元数的计算 (13)3.4.2传质单元高度的计算 (13)3.4.3填料层高度的计算 (14)3.5填料塔附属高度的计算 (14)3.6液体分布器的简要设计 (15)3.6.1液体分布器的选型 (15)3.6.2分布点密度及布液孔数的计算 (16)3.6.3塔底液体保持管高度的计算 (17)3.7其它附属塔内件的选择 (17)3.7.1 填料支撑板 (17)3.7.2 填料压紧装置与床层限制板 (17)3.7.3气体进出口装置与排液装置 (18)3.8流体力学参数计算 (18)3.8.1填料层压力降的计算 (18)3.8.2吸收塔主要接管的尺寸计算 (19)3.8.3离心泵的计算与选择 (20)第4章工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (23)4.1填料塔工艺尺寸计算结果表 (23)4.2流体力学参数计算结果汇总 (24)4.3附属设备计算结果汇总 (24)D聚丙烯塑料阶梯环填料主要性能参数汇总 (25)4.4所用38N4.5主要符号说明 (25)第5章设计方案讨论 (27)第6章心得体会 (28)附录 (29)参考文献 (32)第1章绪论1.1吸收技术概况利用混合气体中各组分在同一种溶剂(吸收剂)中溶解度的不同分离气体混合物的单元操作称为吸收。

完整版水吸收二氧化硫填料塔课程设计

完整版水吸收二氧化硫填料塔课程设计

完整版水吸收二氧化硫填料塔课程设计一、设计目的本课程设计旨在通过设计水吸收二氧化硫填料塔,加深学生对于填料塔设计的理解,提高其工程设计、计算和绘图能力。

二、设计要求1. 处理二氧化硫废气的进口浓度为 1000 毫克/立方米,出口浓度不大于 50 毫克/立方米。

2. 填料塔高度不得超过 10 米。

3. 填料材料应为陶瓷、聚丙烯等道德耐腐蚀材料。

4. 设计流量为 1000 立方米/小时。

5. 填料塔内部应设有适当的填料,以提高反应效率。

6. 填料塔底部应设计出口,方便排放处理后的废气。

三、设计内容与流程1. 对于所处理的废气进行性质分析,以确定适合的吸收液和填料类型。

2. 计算所需填料体积,选择合适的填料类型。

3. 设计填料塔结构,包括填料塔高度、直径和进出口管道。

同时考虑填料塔内部流体的流动情况,选择合适的流动形式。

4. 设计填料塔进出口配管,涉及流量计、液位计、泵站等设备,确定相应的参数。

5. 进行系统热平衡计算,确定所需的冷却水和吸收液的流量,为系统正常运行提供保障。

6. 编制设备配置图、管道设计图和设备接线图等绘图,以便生产。

7. 进行整体方案设计,包括工艺流程图、工艺控制流程、运行控制流程等方面。

四、设计结果与分析本课程设计结果为一种能够有效处理二氧化硫废气的水吸收二氧化硫填料塔,其主要设计参数如下:1. 填料塔高度:6 米2. 填料塔直径:1.8 米3. 入口流量:1000 立方米/小时4. 出口浓度:50 毫克/立方米5. 填料类型:陶瓷该设计方案可以达到预期的净化效果,同时具有较高的实用性和经济性,为工程实践提供了重要的参考。

化工原理课程设计报告——30℃时水吸收二氧化硫填料塔的设计

化工原理课程设计报告——30℃时水吸收二氧化硫填料塔的设计

.《化工原理》课程设计报告题目:处理量为1000m3/h清水吸收二氧化硫填料吸收塔设计系别:环境科学与工程学院专业班级:环境工程11(2)班姓名:陈新林学号:3111007481指导教师:郑育英(课程设计时间:2013年12月30日——2014年1月5日)广东工业大学目录1.课程设计目的 (1)2.课程设计题目描述和要求 (1)3.课程设计报告内容 (4)3.1基础物性数据 (4)3.1.1液相物性数据 (4)3.1.2气相物性数据 (5)3.1.3气液相平衡数据 (6)3.2物料衡算 (6)3.3塔径计算 (7)3.3.1塔径的计算 (8)3.3.2泛点率校核: (8)3.3.3填料规格校核: (9)3.3.4液体喷淋密度得校核: (9)3.4填料层高度的计算 (9)3.4.1传质单元数的计算 (9)3.4.2传质单元高度的计算 (10)3.4.3填料层高度的计算 (11)3.5填料塔附属高度的计算 (11)3.6液体分布器计算 (12)3.6.1液体分布器的选型 (12)3.6.2布液计算 (13)3.7其他附属塔内件的选择 (13)3.7.1填料支承装置的选择 (13)3.7.2填料压紧装置 (16)3.7.3塔顶除雾器 (17)3.8吸收塔的流体力学参数计算 (17)3.8.1吸收塔的压力降 (17)3.8.2吸收塔的泛点率 (18)3.8.3气体动能因子 (18)3.9附属设备的计算与选择 (18)3.9.1离心泵的选择与计算 (18)3.9.2吸收塔主要接管尺寸选择与计算 (24)工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (24)4.总结 (26)参考文献 (27)1. 课程设计目的化工原理课程设计是学生学过相关基础课程及化工原理理论与实验后,进一步学习化工设计的基础知识,培养工程设计能力的重要教学环节。

通过该环节的实践,可使学生初步掌握单元操作设计的基本程序与方法,得到工程设计能力的基本锻炼。

化工原理课程设计℃时水吸收二氧化硫填料塔的设计

化工原理课程设计℃时水吸收二氧化硫填料塔的设计

化⼯原理课程设计℃时⽔吸收⼆氧化硫填料塔的设计《化⼯原理》课程设计报告题⽬:处理量为1000m3/h清⽔吸收⼆氧化硫填料吸收塔设计系别:环境科学与⼯程学院专业班级:环境⼯程11(2)班姓名:陈新林学号:指导教师:郑育英(课程设计时间:2013年12⽉30⽇——2014年1⽉5⽇)⼴东⼯业⼤学⽬录1.课程设计⽬的 (1)2.课程设计题⽬描述和要求 (1)3.课程设计报告内容 (4)3.1基础物性数据 (4)3.1.1液相物性数据 (4)3.1.2⽓相物性数据 (5)3.1.3⽓液相平衡数据 (6)3.2物料衡算 (6)3.3塔径计算 (7)3.3.1塔径的计算 (8)(8)(9)(9)3.4填料层⾼度的计算 (9)3.4.1传质单元数的计算 (9)(10)(11)3.5填料塔附属⾼度的计算 (11)3.6液体分布器计算 (12)3.6.1液体分布器的选型 (12)(13)3.7其他附属塔内件的选择 (13)3.7.1填料⽀承装置的选择 (13)3.7.2填料压紧装置 (16)3.7.3塔顶除雾器 (17)3.8吸收塔的流体⼒学参数计算 (17)3.8.1吸收塔的压⼒降 (17)3.8.2吸收塔的泛点率 (18)3.8.3⽓体动能因⼦ (18)3.9附属设备的计算与选择 (18)3.9.1离⼼泵的选择与计算 (18)3.9.2吸收塔主要接管尺⼨选择与计算……………………………………⼯艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (24)4.总结 (26)参考⽂献 (27)1. 课程设计⽬的化⼯原理课程设计是学⽣学过相关基础课程及化⼯原理理论与实验后,进⼀步学习化⼯设计的基础知识,培养⼯程设计能⼒的重要教学环节。

通过该环节的实践,可使学⽣初步掌握单元操作设计的基本程序与⽅法,得到⼯程设计能⼒的基本锻炼。

化⼯原理课程设计是以实际训练为主的课程,学⽣应在过程中收集设计数据,在教师指导下完成⼀定的设备设计任务,以达到培养设计能⼒的⽬的。

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化工原理课程设计题目水吸收二氧化硫填料塔的设计教学院化工与材料工程学院专业班级材化0901学生学生学号指导教师2011年 7月5 日课程设计任务书1、设计题目:处理量为2750m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计;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2750m3/h,其中进塔SO2的摩尔分率为0.05,要求SO2的吸收率为95%。

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1.5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)选用填料类型及规格自选。

3、设计任务:完成干燥器的工艺设计与计算,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。

化工原理教研室 2011年5月目录第1章设计方案 (2)1.1吸收剂的选择 (4)1.2吸收流程的选择 (4)1.3吸收塔设备及填料的选择 (4)1.4吸收剂再生方法的选择 (6)1.5操作参数的选择 (7)第2章吸收塔的工艺计算 (9)2.1基础物性数据 (9)2.2物料衡算 (10)2.3填料塔的工艺尺寸的计算 (11)2.4填料塔填料高度计算 (12)2.5填料塔附属高度计算 (14)2.6液体分布器计算 (15)2.7其他附属塔件的选择 (17)2.8吸收塔的流体力学参数的计算 (19)2.9附属设备的计算与选择 (20)工艺设计主要符号说明 (22)设计总结 (25)参考文献 (26)第1章设计方案1.1吸收剂的选择对于吸收操作,选择适宜的吸收剂,具有十分重要的意义.其对吸收操作过程的经济性有着十分重要的影响.一般情况下,选择吸收剂,要着重考虑如下问题.(一)对溶质的溶解度大所选的吸收剂多溶质的溶解度大,则单位量的吸收剂能够溶解较多的溶质,在一定的处理量和分离要求下,吸收剂的用量小,可以有效地减少吸收剂循环量,这对于减少过程功耗和再生能量消耗十分有利。

另一方面,在同样的吸收剂用量下,液相的传质推动力大,则可以提高吸收速率,减小塔设备的尺寸。

(二)对溶质有较高的选择性对溶质有较高的选择性,即要求选用的吸收剂应对溶质有较大的溶解度,而对其他组分则溶解度要小或基本不溶,这样,不但可以减小惰性气体组分的损失,而且可以提高解吸后溶质气体的纯度.(三)不易挥发吸收剂在操作条件下应具有较低的蒸气压,以避免吸收过程中吸收剂的损失,提高吸收过程的经济性.(四)再生性能好由于在吸收剂再生过程中,一般要对其进行升温或气提等处理,能量消耗较大,因而,吸收剂再生性能的好坏,对吸收过程能耗的影响极大,选用具有良好再生性能的吸收剂,往往能有效=以上四个方面是选择吸收剂时应考虑的主要问题,其次,还应注意所选择的吸收剂应具有良好的物理、化学性能和经济性.其良好的物理性能主要指吸收剂的粘要小,不易发泡,以保证吸收剂具有良好的流动性能和分布性能.良好的化学性能主要指其具有良好的化学稳定性和热稳定性,以防止在使用中发生变质,同时要求吸收剂尽可能无毒、无易燃易爆性,对相关设备无腐蚀性(或较小的腐蚀性).吸收剂的经济性主要指应尽可能选用廉价易得的溶剂.工业常用吸收剂1.2吸收流程的选择工业上使用的吸收流程多种多样,可以从不同角度进行分类,从所选用的吸收剂的种类看,有仅用一种吸收剂的一步吸收流程和使用两种吸收剂的两步吸收流程,从所用的塔设备数量看,可分为单塔吸收流程和多塔吸收流程,从塔气液两相的流向可分为逆流吸收流程、并流吸收流程等基本流程,此外,还有用于特定条件下的部分溶剂循环流程。

(一)一步吸收流程和两步吸收流程一步流程一般用于混合气体溶质浓度较低,同时过程的分离要求不高,选用一种吸收剂即可完成任务的情况。

若混合气体中溶质浓度较高且吸收要求也高,难以用一步吸收达到规定的吸收要求,但过程的操作费用较高,从经济性的角度分析不够适宜时,可以考虑采用两步吸收流程。

(二)单塔吸收流程和多塔吸收流程单塔吸收流程是吸收过程中最常用的流程,如过程无特别需要,则一般采用单塔吸收流程。

若过程的分离要求较高,使用单塔操作时,所需要的塔体过高,或采用两步吸收流程时,则需要采用多塔流程。

典型的是双塔吸收流程。

(三)逆流吸收与并流吸收吸收塔或再生塔气液相可以逆流操作也可以并流操作,由于逆流操作具有传质推动力大,分离效率高(具有多个理论级的分离能力)的显著优点而广泛应用。

工程上,如无特别需要,一般均采用逆流吸收流程。

(四)部分溶剂循环吸收流程由于填料塔的分离效率受填料层上的液体喷淋量影响较大,当液相喷淋量过小时,将降低填料塔的分离效率,因此当塔的液相负荷过小而难以充分润湿填料表面时,可以采用部分溶剂循环吸收流程,以提高液相喷淋量,改善踏的操作条件。

1.3吸收塔设备及填料的选择1.3.1吸收塔的设备选择塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节,选择时应考虑的因素有:物料性质、操作条件、塔设备性能、以及塔设备的制造、安装、运转和维修等。

(一)与物性有关的因素:如易起泡的物系,处理量不大时,选填料塔为宜。

具有腐蚀性的介质,也可选用填料塔。

具有热敏性的物料须减压操作,可采用装填规整的散堆填料。

粘性较大的物系,可以选用大尺寸填料。

(二)与操作条件有关的因素:气相传质阻力大,宜采用填料塔。

大的液体负荷,可选用填料塔。

低的液体负荷,不宜采用填料塔。

液气比波动的适应性,板式塔优于填料塔。

(三)其它因素对于吸收过程,能够完成其分离任务的塔设备有多种,如何从众多的塔设备中选出合适的类型是进行工艺设计的首要工作.而进行这一项工作则需对吸收过程进行充分的研究后,并经多方案对比方能得到较满意的结果.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,即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,易于制造、安装、操作和维修等.但作为吸收过程,一般具有操作液起比大的特点,因而更适用于填料塔.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.但在液体流率很低难以充分润湿填料,或塔径过大,使用填料塔不经济的情况下,以采用板式塔为宜.1.3.2填料的选择填料是填料塔中传质元件,它可以有各种不同的分类:如按性能分为通用填料和高效填料;按形状分为颗粒型填料和规整填料。

填料品种很多,最古老的填料是拉西环;在国外被认为较为理想的是鲍尔环,矩鞍填料和波纹填料等工业填料,现经测试验证,已被推荐为我国今后推广使用的通用型填料,填料的材质可为金属、瓷或塑料。

各种填料的结构差异较大,具有不同的优缺点,因此在使用上应根据具体情况选择不同的塔填料。

在选择塔填料时,应该考虑如下几个问题:(1) 选择填料材质选择填料材质应根据吸收系统的介质以及操作温度而定,一般情况下,可以选用塑料,金属,瓷等材料。

对于腐蚀性介质应采用相应的抗腐蚀性材料,如瓷,塑料,玻璃,石墨,不锈钢等,对于温度较高的情况,应考虑材料的耐温性能。

(2) 填料类型的选择填料类型的选择是一个比较复杂的问题。

一般来说,同一类填料塔中,比表面积大的填料虽然具有较高的分离效率,但是由于在同样的处理量下,所需要的塔径较大,塔体造价升高。

(3) 填料尺寸的选择实践表明,填料塔的塔径与填料直径的比值应保持不低于某一下限值,以防止产生较大的壁效应,造成塔的分离效率下降。

一般来说,填料尺寸大,成本低,处理量大,但是效率低,使用大于50mm的填料,其成本的降低往往难以抵偿其效率降低所造成的成本增加。

所以,一般大塔经常使用50mm的填料。

但在大塔中使用小于20——25mm填料时,效率并没有较明显的提高,一般情况下,可以按表选择填料尺寸。

的过程、操作、温度及操作压力较低,工业上通常选用所了散装填料。

因此对于水吸收S02在所了散装填料中,塑料阶梯环填料的综合性能较好,故此选用塑料阶梯环填料。

表1 填料尺寸与塔径的对应关系1.4吸收剂再生方法的选择依据所用的吸收剂不同可以采用不同的再生方法,工业上常用的吸收剂再生方法主要有减压再生,加热再生及气提再生等。

(一)减压再生(闪蒸)吸收剂的减压再生是最简单的吸收剂再生方法之一。

在吸收塔,吸收了大量溶质后的吸收剂进入再生塔并减压,使得溶如吸收剂中的溶质得以再生。

该方法最适用于加压吸收,而且吸收后的后续工艺处于常压或较低压力的条件,如吸收操作处于常压条件下进行,若采用减压再生,那么解吸操作需在真空条件下进行,则过程可能不够经济。

(二)加热再生加热再生也是吸收剂再生最常用的方法。

吸收了大量溶质后的吸收剂进入再生塔并加热使其升温,溶入吸收剂中的溶质得以解吸。

由于再生温度必须高于解吸温度,因而,该方法最适用于常温吸收或在接近于常温的吸收操作,否则,若吸收温度较高,则再生温度必然更高,从而,需要消耗更高品位的能量。

一般采用水蒸汽作为加热介质,加热方法可以依据具体情况采用直接蒸汽加热或采用缉间接蒸汽加热。

(三)气提再生气提再生是在再生塔的底部通入惰性气体,使吸收剂表面溶质的分压降低,使吸收剂得以再生。

常用气提气体是空气和水蒸气。

1.5操作参数的选择吸收过程的操作参数主要包括吸收(或再生)压力、吸收(或再生)温度以及吸收因子(或解析因子),这些条件的选择应充分考虑前后工序的工艺参数,从整个过程的安全性、可靠性、经济性出发,利用过程的模拟计算,经过多方案对比优化得出过程参数。

(一)操作压力的选择对于物理吸收,加压操作一方面有利于提高吸收过程的传质推动力而提高过程的传质速率,另一方面,也可以减小气体的体积流率,减小吸收塔径。

所以操作十分有利.但工程上,专门为吸收操作而为气体加压,从过程的经济性角度看是不合理的,因而若在前一道工序的压力参数下可以进行吸收操作的情况下,一般是以前道工序的压力作为吸收单元的操作压力。

对于化学吸收,若过程由质量传递过程控制,则提高操作压力有利,若为化学反应过程控制,则操作压力对过程的影响不大,可以完全根据前后工序的压力参数确定吸收操作压力,但加大吸收压力依然可以减小气相的体积流率,对减小塔径仍然是有利的。

对于减压再生(闪蒸)操作,其操作压力应以吸收剂的再生要求而定,逐次或一次从吸收压力减至再生操作压力,逐次闪蒸的再生效果一般要优于一次闪蒸效果。

(二)操作温度的选择对于物理吸收而言,降低操作温度,对吸收有利。

但低于环境温度的操作温度因其要消耗大量的制冷动力而一般是不可取的,所以一般情况下,取常温吸收较为有利。

对于特殊条件的吸收操作必须采用低于环境的温度操作。

对于化学吸收,操作温度应根据化学反应的性质而定,既要考虑温度对化学反应速度常数的影响,也要考虑对化学平衡的影响,使吸收反应具有适宜的反应速度。

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