水吸收二氧化硫课程设计
课程设计任务书设计题目：水吸收SO2烟气的填料塔设计一、设计任务：设计一个填料塔，用于除去烟气中超标的SO2使其达标排放，并完成其工艺设计与计算以及附属设备的设计和选型，绘制水吸收SO2的工艺流程图和填料塔的装置图，编写设计说明书。
二、操作条件：（1）混合烟气处理量为1000m3/h（30℃,100KN/m2）；（2）进塔气体组成：9%（体积比）SO2,其余可视为空气；（3）回收其中所含SO2的95%；（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；三、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（塔高、塔径、全塔压降）的确定；4、辅助设备的选型与计算；5、绘制工艺流程图（2号图纸）；6、绘制浮阀塔设备图（1号图纸）；7、编写设计说明书。
摘要：介绍了吸收技术的基本知识；叙述了水吸收SO2的设计方案和流程；根据操作条件设计出符合要求的填料塔，包括塔设备的工艺尺寸计算、填料选择及辅助设备的选型和计算。
关键字：课程设计SO2吸收填料塔Abstract：In this design paper ,I Introduced the basic knowledge of the absorption technology;meanwhile ,I described the design scheme and process of water absorbing SO2 ; At last ,chose a consilient packed tower according to the operating conditions, which including the tower equipment technology size calculation, filler selection and auxiliary equipment selection and calculation.Keywords:Curriculum design,sulfur dioxide absorption,packed tower一、前言 (1)1、吸收技术概况 (1)2、吸收在工业生产中的应用 (2)3、吸收设备 (2)二、设计方案 (3)1、吸收剂的选择 (3)2、吸收流程的选择 (4)2.1 气体吸收过程分类 (4)2.2吸收装置的流程 (5)3、吸收塔设备及填料的选择 (6)3.1 吸收塔设备 (6)3.2 填料的选择 (6)4、吸收剂再生方法的选择 (7)5、操作参数的选择 (8)5.1操作温度的确定 (8)5.2操作压力的确定 (8)三、吸收塔工艺条件的计算 (9)1、基础物性数据 (9)1.1液相物性数据 (9)1.2气相物性数据 (9)1.3气液两相平衡时的数据 (10)2、物料衡算 (10)3、填料塔的工艺尺寸计算 (11)3.1塔径的计算 (11)3.2泛点率校核和填料规格 (12)3.3液体喷淋密度校核 (12)4、填料层高度计算 (13)4.1传质单元数的计算 (13)4.2传质单元高度的计算 (13)4.3填料层高度的计算 (15)5、填料塔附属高度的计算 (15)6、液体分布器的简要设计 (16)6.1液体分布器的选型 (16)6.2分布点密度及布液孔数的计算 (17)6.3塔底液体保持管高度的计算 (18)7、其它附属塔内件的选择 (19)7.1 填料支撑板 (19)7.2 填料压紧装置与床层限制板 (19)7.3气体进出口装置与排液装置 (19)8、流体力学参数计算 (20)8.1填料层压力降的计算 (20)9、吸收塔主要接管的尺寸计算 (21)9.1液体进料接管 (22)9.2气体进料接管 (22)9.3吸收剂输送管路直径及流速计算 (22)10、离心泵的计算与选择 (23)四、工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (25)1、填料塔工艺尺寸计算结果表： (25)2、流体力学参数计算结果汇总： (26)3、附属设备计算结果汇总： (27)D聚丙烯塑料阶梯环填料主要性能参数汇总： (27)4、所用38N5、主要符号说明： (28)五、设计方案讨论 (30)六、心得体会 (30)附录 (31)附录（一）水的物性数据表 (31)附录（二）塔径与填料公称直径的比值D/d的推荐值 (32)附录（三）贝恩（Bain）--霍根（Hougen）关联式中的A、K值 (32)附录（五） IS型单级单吸离心泵性能表（摘录） (33)参考文献 (34)一、前言1、吸收技术概况化学工业中的废气二氧化硫主要来自化石燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸、磷肥等生产的工业废气。
二氧化硫是化工生产中极为重要的生产原料，其强烈的刺激性气味对于人体健康和大气环境都会造成破坏和污染，必须进行净化回收，具经济价值的规模应充分回收利用，避免硫资源浪费和造成大气污染，危害人类生存发展。
吸收是气体混合物分离方法之一，它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的的单元操作。
工业吸收操作是在吸收塔内进行的。
在吸收操作中，通常将混合气体中能够溶解于溶剂中的组分称为溶质或吸收质，以A表示;而不溶或微溶的组分称为载体或惰性气体，以B表示；吸收所用的溶剂称为吸收剂，以S表示；经吸收后得到的溶液称为吸收液;被吸收后排出吸收塔的气体称为吸收尾气。
吸收就是吸收质从气相转入液相的过程[1]。
吸收过程通常在吸收塔中进行。
根据气、液两相的流动方向，分为逆流操作和并流操作两类，工业生产中以逆流操作为主，吸收剂以塔顶加入自上向下流动，与从下向上流动的气体接触，吸收了吸收质的液体从塔底排出，净化后的气体从塔顶排出。
其操作示意图如下图所示：2、吸收在工业生产中的应用１）、有用组分的回收：如用硫酸处理焦炉气以回收其中的二氧化硫，用气油处理焦炉气以回收其中的芳烃，用液态烃处理裂解气以回收其中的乙烯、丙烯等。
２）原料气的净化。
例如用水和碱液脱除合成二氧化硫原料气中的二氧化碳，用丙酮脱除裂解气中的乙炔等。
３）某些产品的制取。
例如用水吸收二氧化氮以制造硝酸，用水吸收氯化氢以制备盐酸，用水吸收甲醛以制备福尔马林溶液等。
４）废气的治理。
例如：电厂的锅炉尾气含二氧化硫。
硝酸生产尾气含一氧化氮等有害气体，均须用吸收方法除去。
3、吸收设备吸收操作主要在填料塔和板式塔中进行，几种常用的吸收塔有填料塔、湍球塔、板式塔等。
由于填料塔的基本特点是结构简单，压力降小，传质效率高，便于采用耐腐蚀材料制造，对于热敏性及容易发泡的物料，更显出其优越性，故填料塔的应用较为广泛。
填料塔由外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承和再分布器、气体和液体进出口接管等部件组成，塔外壳多采用金属材料，也可用塑料制造。
填料是填料塔的核心，它提供了塔内气液两相的接触面，填料与塔的结构决定了塔的性能。
填料必须具备较大的比表面，有较高的空隙率、良好的润湿性、耐腐蚀、一定的机械强度、密度小、价格低廉等。
常用的填料有拉西环、鲍尔环、弧鞍形和矩鞍形填料。
二、设计方案1、吸收剂的选择吸收操作的好坏在很大程度上取决于吸收剂的性质。
选择吸收剂时在，主要考虑以下几点：溶解度大吸收剂对溶质组分的溶解度越大，则传质推动力越大，吸收速率越快，且吸收剂的耗用量越少，操作费用较低。
②选择性好吸收剂应对溶质组分有较大的溶解度，而对混合气体中的其它组分溶解度甚微，否则不能实现有效的分离。
③挥发性好在吸收过程中，吸收尾气往往为吸收剂蒸汽所饱和。
故在操作温度下，吸收剂的蒸汽压要低，以减少吸收剂的损失量。
④粘度低吸收剂在操作温度下的粘度越低，其在塔内的流动阻力越小，扩散系数越大，这有助于传质速率的提高。
⑤易再生当富液不作为产品时，吸收剂要易再生，以降低操作费用。
要求溶解度对温度的变化比较敏感，即不仅在低温下溶解度要大，平衡分压要小；而且随着温度升高，溶解度应迅速下降，平衡分压应迅速上升，则被吸收的气体解吸，吸收剂再生方便。
⑥其它：无毒性、无腐蚀性、不易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉易得，且化学性质稳定、经济安全[1]。
在实际生产中满足所有要求的吸收剂是不存在的。
应从满足工艺要求出发，对可供选择的吸收剂做全面的评价，作出科学、经济、合理的选择。
表2-1 物理吸收剂和化学吸收剂的选择综上所述，考虑吸收剂的选用标准，在二氧化硫的吸收过程中，采用水为吸收剂。
2、吸收流程的选择2.1 气体吸收过程分类气体吸收过程通常按以下方法分类。
①单组分吸收与多组分吸收: 吸收过程按被吸收组分数目的不同，可分为单组分吸收和多组分吸收。
若混合气体中只有一个组分进入液相，其余组分不溶（或微溶）于吸收剂，这种吸收过程称为单组分吸收。
反之，若在吸收过程中，混合气中进入液相的气体溶质不止一个，这样的吸收称为多组分吸收。
②物理吸收与化学吸收: 在吸收过程中，如果溶质与溶剂之间不发生显著的化学反应，可以把吸收过程看成是气体溶质单纯地溶解于液相溶剂的物理过程，则称为物理吸收。
相反，如果在吸收过程中气体溶质与溶剂(或其中的活泼组分)发生显著的化学反应，则称为化学吸收。
③低浓度吸收与高浓度吸收: 在吸收过程中，若溶质在气液两相中的摩尔分率均较低（通常不超过0.1），这种吸收称为低浓度吸收；反之，则称为高浓度吸收。
对于低浓度吸收过程，由于气相中溶质浓度较低，传递到液相中的溶质量相对于气、液相流率也较小，因此流经吸收塔的气、液相流率均可视为常数。
④等温吸收与非等温吸收: 气体溶质溶解于液体时，常由于溶解热或化学反应热，而产生热效应，热效应使液相的温度逐渐升高，这种吸收称为非等温吸收。
若吸收过程的热效应很小，或虽然热效应较大，但吸收设备的散热效果很好，能及时移出吸收过程所产生的热量，此时液相的温度变化并不显著，这种吸收称为等温吸收[6]。
2.2吸收装置的流程吸收装置的流程主要有以下几种。
①逆流操作气相自塔底进入塔顶排出，液相自塔顶进入塔底排出，此即逆流操作。
逆流操作的特点是，传质平均推动力大，传质速率快，分离效率高，吸收剂利用率高。
工业生产中多采用逆流操作。
②并流操作气液两相均从塔顶流向塔底，此即并流操作。
并流操作的特点是，系统不受液流限制，可提高操作气速，以提高生产能力。
并流操作通常用于以下情况：当吸收过程的平衡曲线较平坦时，流向对推动力影响不大；易溶气体的吸收或处理的气体不需要吸收很完全；吸收剂用量特别大，逆流操作易引起液泛。
③吸收剂部分再循环操作在逆流操作系统中，用泵将吸收塔排出液体的一部分冷却后与补充的新鲜吸收剂一同送回塔内，即为部分再循环操作。
通常用于以下情况：当吸收剂用量较小，为提高塔的液体喷淋密度；对于非等温吸收过程，为控制塔内的温升，需取出一部分热量。
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。
化工原理课程设计---水吸收二氧化硫 填料吸收塔设计
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。
(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。
四．设计日期： 2010 年 11 月 22 日至 2010 年 12月 15 日目录摘要.……………………………………………………………………………………..……………………...…第一章绪论 (1)1.1 吸收技术概况…………………………………………………………………………………….……. .11.2 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 (1)23.1.1 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………………………………………………………...………………………....…. .153.4.1 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………………………………………………………………………………………….. .233.8.3 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。
【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。
化工原理课程设计——水吸收SO2
（1）填料塔的压降比板式塔的压降要小，阻力小； （2）填料塔空塔气速因子（生产能力）更大，塔效率高[3]； （3）两种塔的液气比范围都比较大； （4）板式塔因为采用塔板结构，与多孔的填料相比，持液量较 大（大于填料塔 1%-6%）[4]； （5）采用规整填料的填料塔维修难度、造价以及质量都适中； 同样因为规整填料的使用，设备的设计与生产更加简洁方便，塔径与 塔高已经不再成为设备选型的重要考虑因素[5]； （6）填料塔适应各种材质，板式塔要求用一般金属材质制作， 而本设计任务中 SO2 物料具有腐蚀性，故填料塔具有优势。 通过以上分析，我们得出结论：在当前情况下，规整填料已经大 大发展， 采用填料塔更有优势， 除了在工艺设计方面模型更加简洁外， 填料的塔的阻力更小，效率高，因而节省了操作过程中的费用，同时 设备的耐腐蚀、易维修、运行稳定性、性价比等性质都优于板式塔， 这也是近年来填料塔得到迅速发展的原因。 解吸操作时吸收的逆操作，因此，解吸塔也同样采用填料塔。 2.2.2 填料的选择 以波纹填料为主的规整填料自 20 世纪 60 年代即发展起来。 波纹 填料材料细，孔隙率大，排列规整，因而气流通过能力强，压降小， 湿润率提高，液泛现象不明显，持液量也大大减小。故，在此我们选 择规整的波纹填料作为填料式吸收塔的塔内填料。考虑到防腐蚀、塔 身质量和环境温度（塔内吸收温度为 20℃，厂房内部温度也不会超
2.2 吸收塔的选型
图 2-1 工艺流程
2.2.1 塔型选择 在进行工艺设计、设备设计之前，需要确定塔型以选择工艺设计 模型，因此，先讨论吸收塔的选型。以便工艺设计和其他辅助设备选 型的正常进行。 工业上常用的塔型主要为填料塔和板式塔中的筛板塔、 浮阀塔三 种。通过比对填料塔和板式塔的特性我们发现以下几点：
鉴于 SO2 的毒性，因此，安装吸收塔进行水吸收 SO2 的操作时， 设备应该置于通风良好的地段，工作区通道畅通并标注实时风向、备 有防毒面具， 以保证发生泄漏时人员的正常疏散。 一旦有人 SO2 中毒， 应立即将其带到通风良好之处，若被 SO2 溶液、液体伤害，则应该用 大量清水清洗 15min 以上，并送往医院急救。 当人们通过 SO2 的特殊气味察觉到泄漏时，应关闭阀门，带好防 护设备，用浸入强氨水的墩布检查泄漏位置。氨蒸汽通过泄露处时， 会与 SO2 产生很浓的白烟[2]。
水吸收二氧化硫化工原理课程设计
新乡学院《课程设计》说明书专业名称化学工程与工艺年级班级2012级1班学生姓名徐俊学号12021020136同组人学号指导教师姓名徐绍红、李红玲、闫超然1.课程设计目的化工原理课程设计是同学们根据学习的化工原理的相关知识并结合老师在课堂上所教授的内容进行进一步的学习和实践。
培养自己工程设计能力和自主学习的能力。
通过化工原理课程设计的实践，可以逐渐培养学生的编程能力，计算机制图的能力以与加深学生对这门课程的理解与认识。
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。
从这个意义上来说，掌握化工单元操作设计的基本程序和方法，培养工程设计能力十分重要。
进项课程设计实践也是大学必不可少的环节。
2．课程设计题目描述和要求2.1 设计题目描述(1) 设计题目二氧化硫填料吸收塔与周边动力设备与管线设计设计一座填料吸收塔，用于脱除废气中的SO2，废气的处理量为1000m3/h，其中进口含SO2为9%（摩尔分率），采用清水进行逆流吸收。
要求塔吸收效率达94.9%。
吸收塔操作条件：常压101.3Kpa；恒温，气体与吸收剂温度：303K清水取自1800米外的湖水。
⒈设计满足吸收要求的填料塔与附属设备；⒉选择合适的流体输送管路与动力设备（求出扬程、选定型号等），并核算离心泵安装高度。
（2）设计要求设计时间为两周。
设计成果要求如下：1.完成设计所需数据的收集与整理2.完成填料塔的各种计算3.完成动力设备与管线的设计计算4.完成填料塔的设备组装图5. 完成设计说明书或计算书目录、设计题目任务、气液平衡数据、q n,l/q n,v、液泛速度、塔径、K Y a或K X a的算、H OL、N OL的计算、动力设备计算过程（包括管径确定）等（3）设计内容（1）设计方案的确定和说明（2）吸收塔的物料衡算；（3）吸收塔的工艺尺寸计算；（4）填料层压降的计算；（5）液体分布器简要设计；（6）绘制液体分布器施工图（7）吸收塔接管尺寸计算；（8）设计参数一览表；（9）绘制生产工艺流程图（10）绘制吸收塔设计条件图（11）对设计过程的评述和有关问题的讨论3. 课程设计方案3.1吸收剂的选择本题吸收剂要求用清水3.2吸收装置的流程本题要求逆流操作3.3吸收塔设备与填料的选择3.3.1吸收塔设备本题要求是填料塔3.3.2填料的选择塔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因素，因此，塔填料的选择是填料塔设计的重要环节。
工程原理课程设计---清水吸收混合气中二氧化硫
第一章前言 (3)1.1 填料塔的主体结构与特点 (3)1.2 填料塔的设计任务及步骤 (3)第二章吸收塔主体设计方案确定 (3)1.1概述 (3)1.2设计方案的确定 (3)1.2.1流程方案 (3)1.2.2流程布置 (4)1.2.3吸收剂的选择 (4)1.3填料的选择 (4)1.3.1吸收过程对填料的要求 (4)1.3.2填料的选取 (5)1.4设备的选用 (6)第二章吸收塔的工艺计算 (7)2.1气液平衡关系 (7)2.2平衡关系及平衡线的确定 (9)2.3吸收剂用量及操作线的确定 (10)2.3.1吸收剂用量的确定 (10)2.4基本物性参数的计算 (13)2.4.1气相物性参数计算 (13)2.4.2液相物性参数计算 (14)第三章填料塔工艺尺寸计算 (17)3.1塔径的计算 (17)3.3.1泛点气速的计算 (17)3.1.2塔径的计算 (20)3.1.3校核 (21)3.2填料层高度的确定 (24)3.2.1传质系数的计算 (24)第四章塔内件设置 (29)4.1液体分布器 (29)4.2填料支承板 (30)4.3填料压板和床层限制板 (30)4.4气体的进口装置与排液装置 (30)4.5塔高的确定 (31)4.6辅助设备的选型 (31)4.6.1管径的计算 (31)4.6.2泵的选型 (33)4.6.3风机的选择 (35)第五章结果讨论 (37)参考文献 (39)第一章前言1.1 填料塔的主体结构与特点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，所以她特别适用于处理量肖，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。
1.2 填料塔的设计任务及步骤设计任务：清水吸收混合气中二氧化硫。
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。