1、 一、课程设计任务书一、课程设计任务书 1.11.1、设计题目:、设计题目: 设计一座填料吸收塔,用于脱除混合气体中的 SO2,其余为惰性组分,采用清水进行吸收。 1.21.2、工艺操作条件、工艺操作条件: (1)操作压力 常压 (2)操作温度:25 表一 工艺操作条件 1.31.3、设计任务:、设计任务: (1) 吸收方案和工艺流程的说明 (2) 填料吸收塔的工艺计算; (3) 填料吸收塔设备设计; (4) 制备工艺流程图、设备图; (5) 编写设计说明书。 二、二、 设计方案的确定设计方案的确定 2.12.1、 吸收剂的选择吸收剂的选择 吸收塔或再生塔内气液相可以逆流操作也可以并流操作,由
2、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。用水吸收 SO2属中等溶解 度的吸收过程,选用逆流吸收流程。因用水作为吸收剂,且 SO2不作为产品,故采用纯溶剂。 2.2 2.2 填料的选择填料的选择 填料的选择包括确定填料的种类,规格及材料。填料的种类主要从传质效率,通量,填料 混合气体处理量 m 3/h 2000 混合气体 SO2含量(体积分数) 10% SO2的回收率不低于 97% 层的压降来考虑,填料规格的选择常要符合填料的塔径与填料公称直径比值 D/d。填料的材质 分为陶瓷、金属和塑料三大类。对于水吸收 S02的过程、操作、温度及操作压力较
3、低,工业上 通常选用所了散装填料。本设计中采用散装填料,工业常用的主要有选用 DN16、 DN25、 DN38、 DN50 、DN76 等几种规格。同类填料,尺寸越小,分离效率越高,但阻力增加, 通量减小,填料费用也增加很多。塑料填料具有质轻、价廉、耐冲击、不易破碎等优点,多用 于吸收、解吸、萃取等装置。但其缺点是表面润湿性能差,在某些特殊场合,需要对其表面进 行处理,以提高表面润湿性能。 综合各点因素,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。 表表 2 2 填料尺寸与塔径的对应关系填料尺寸与塔径的对应关系 塔径/mm 填料尺寸/mm D300 300D900
4、 D900 2025 2538 5080 2.32.3 设计步骤设计步骤 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、装置的工艺计算:三、装置的工艺计算: 3.13.1 基础物性数据基础物性数据 3.1.1 3.1.1 液相物性数据液相物性数据 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: 密度为 L=997.1 kg/m 3 粘度为 L=0.0008937 Pas=3.2173kg/(mh) 表面张力为L=71.97 dyn/cm=932731 kg/h 2 SO2在水中的扩散系数为 DL依 Wilke-Chang 公式计算 0.5 18 r 0.6 () 1.85910 MT D V (1 1) 其中: 溶剂的缔合参数,具体值为水 2.6。 Mr溶剂的摩尔质量,