1、 1 填料吸收塔课程设计说明书填料吸收塔课程设计说明书 化工单元操作课 化工单元操作课程设计任务书 常 压 下 ， 在 填 料 塔 中 用 清 水 吸 收 混 合 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：2415 3 /mh； 3. 操作温度：25； 4. 操作压力：常压； 5. 进塔混合气含量；二氧化硫的摩尔分数为 0.065；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
2、成果 1.设计任务书一份； 2.设计图纸： （填料塔工艺条件图） 四、设计时间 2013 年 5 月 13 日-2013 年 5 月 24 日 五、主要参考资料 1、化工原理课程设计，汤金石，化学工业出版社，1990 2、化工工艺设计手册，上海医药设计院 3、传质与分离技术，周立雪，化学工业出版社 4、流体流动与传热，张洪流，化学工业出版社 5,、化工单元过程课程设计，王明辉主编，化学工业出版社 2 目录 摘要. 3 前言. 4 1.1 吸收技术概况 4 1.2 吸收设备分类 4 第二章 水吸收二氧化硫填料塔设计 . 7 2.1 任务及操作条件 . 7 2.2 吸收剂的选择 7 2.3 填料塔
3、的填料的选择 8 2.4 操作参数的选择 9 2.4.1 操作温度的确定 . 9 2.4.2 操作压力的确定 10 第三章 吸收塔工艺条件的计算 . 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 气液相平衡数据 11 3.2 物料衡算 12 3.3 填料塔的工艺尺寸的计算 .14 3.3.1 空塔气速的确定14 3.3.2 填料规格校核: .17 3.3.3 传质单元高度的计算.17 3.4 填料层压降的计算21 3.5 液体分布器计算 .23 3.5.1 液体分布器 .23 3.5.2 液体分布器简要设计 .24 3.5.
4、2.1 液体分布器的选型 .24 3.5.2.2 分布点密度计算.24 3.5.2.3 布液计算 .24 3.6 其他附件的选择 25 3.6.1 离心泵的计算与选择 .25 3.6.2 多孔型液体分布器.26 3.6.3 直管式多孔分布器.26 3.6.4 排管式多孔分布器.26 3.6.5 填料支撑板 .26 3.6.6 填料压板与床层限制板26 3.6.7 气体进出口装置与排液装置.27 3.6.8 人孔27 主要符号说明28 结束语 30 3 摘要摘要 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。 气液两相的分离是通过它们密切的接触进行的，在正
5、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清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
6、 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。 1 关键词：填料塔 吸收 二氧化硫 4 前言前言 1.1 吸收技术概况吸收技术概况 当气体混合物与适当的液体接触，气体中的一个或者几个组分溶解与液体 中，而不能溶解的组分仍留在气体中，使气体得以分离。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。 1.2 吸收设备分类吸收设备分类 在吸收过程中，质量交换是在两相接触面上进行的。因此，吸收设备应具有较大 的气液接触面，按吸收表面的形成方式，吸收设备可分为下列几类： （1）表面吸收器 吸收器中两相间的接触面是静止液面（表面吸收器本身的液面）或流动的液膜表 面（膜式吸收器） 。这类设备中的接触表面在相当大的程度上决定于吸收器构件 的几何表面。 这类设备还可分为以下几种基本类型： a 水平液面的表面吸收器：在这类吸收器中，气体在静止不动或缓慢流动的液 面上通过，液面即为传质表面，由于传质表面不大，所以此种表面吸收
