1、化工原理课程设计 化工原理课程设计 学 生 姓 名学 生 姓 名 学学 号号 学院学院 化学化工学院 专专 业业 应用化学 题题 目目 水吸收二氧化硫填料吸收塔 指 导 教 师指 导 教 师 （姓 名） （专业技术职称/学位） （姓 名） （专业技术职称/学位） 2012 年 04 月 化工原理课程设计 第 一 页 一设计题目 水吸收二氧化硫填料塔 二设计任务及操作条件 （一）设计任务 1.混合气体（空气， ） 处理量：2000 3 /mh 2.进塔混合气体温度：25C 清水温度：20C 3.摩尔分率：0.07 4.回收率：0.95 （二）操作条件 1.操作压力：常压操作 2.操作温度：20C
2、 （三）设备型式：自选 （四）厂址：淮安地区 三设计内容 （一）设计方案的确定 （二）填料的选择 （三）工艺计算 （四）主要设备工艺尺寸设计 1.塔径的计算 2.填料层高度的计算 3.塔总高，总压降的计算 （五）辅助设备选型与计算 （六）结果汇总 （七）设计感想 （八）参考文献 化工原理课程设计 第 二 页 目目 录录 第一章 概 论 三 1.1 设计示例 三 1.2 技术来源 三 1.3 设计任务及要求 四 1.4 设计方案简介 四 第二章 设计计算 四 2.1 方案的确定 四 2.2 填料的选择 五 第三章 基础物性数据 五 3.1 液相物性数据 五 3.2 气相物性数据 六 3.3 气液
3、相平衡数据 六 第四章 物料衡算 七 4.1 吸收剂流量的确定 七 4.2 出塔液相摩尔比的计算 七 第五章 塔径的计算 八 5.1 泛点气速的计算 八 5.2 圆整塔径 十 5.3 泛点率校核，填料规格校核等验证 十 第六章 填料层高度计算 十一 6.1 气相总传质单元数的计算 十一 6.2 气相总传质单元高度的计算：. 十一 6.3 填料层高度的计算 十三 6.4 填料层分段的确定 十四 第七章 填料层压降的计算 十四 第八章 填料分布器的简要设计 十五 8.1 液体分布器的造型 十五 8.2 分布点密度计算 十六 8.3 布液计算 十七 填料塔设计计算结果汇总表 十八 设计感想 二十 参
4、考文献 二十一 化工原理课程设计 第 三 页 第一章第一章 概概 论论 液体吸收过程是在塔内进行的。 塔设备的基本功能在于提供气液两相以充分接 触的机会，使传质，传热这两种传递过程能够迅速有效地进行，还要能使接触之 后的气液两相及时分开，互不夹带。 目前工业生产中，当处理量大时，多采用板塔式，而当处理量较小时，多采用 填料塔，吸收操作的规模一般较小，故采用填料塔较多。 填料塔内装有各种形式的固体填充物，即物料。液相内塔顶喷淋装置分布于填 料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压力推动下穿过填料的间隙，由 塔内的一端流向另一端。气，液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连 续变化。 填料
5、塔的类型很多，其设计的原则大体相同。一般来说，填料塔的设计步骤如 下： a. 根据设计任务和工艺要求，确定设计方案。 b. 根据设计任务和工艺要求，合理地选择填料。 c. 确定塔径，填料层高度等工艺尺寸。 d. 进行填料层的压降。 e. 进行填料塔内的设计与选型。 1.11.1 设计示例设计示例 矿石焙烧炉送出的气体冷却到 25C后送入填料塔中， 用 20C清水洗涤以除 去其中的 2 SO，入塔的炉气流量为 2000 3 /mh，其中 2 SO的摩尔分率为 0.07，要 求 2 SO吸收率为 95%，吸收塔为常压操作，固该过程液气比很大，吸收温度基本 不变。可近似取为清水的温度。 设计条件如下
6、： 操作压力：101.3 a kp（常压） 操作温度：近似取为清水的温度 20C 填料：自选 建厂地区：淮安 1.21.2 技术来源技术来源 目前，吸收塔的设计方法以严格计算为主，也有一些简化的模型，但是，严 格计算对于填料吸收塔是最常采用的，我此次所作的设计也是采用严格计算法。 化工原理课程设计 第 四 页 1.31.3 设计任务及要求设计任务及要求 原料： 2 SO-空气混合物 2 SO的含量 0.07（摩尔分率） ：清水 设计要求：塔顶混合气体排出时， 2 SO的吸收率达到 95%。 混合气体处理量为 2000 3 /mh 1.41.4 设计方案简介设计方案简介 本次设计任务为水吸收 2 SO空气混合物中的 2 SO， 对于 2 SO的吸收采用逆流 操作的吸收流程。 第二章第二章 设计计算设计计算 2.12.1 方案的确定方案的确定 用水吸收 2 SO属于中等溶解度的吸收过程，为了提高传质效率，应采用气相自 塔底进入由塔顶排出，液相自塔顶进入由塔底排出的逆流吸收过程。 2.1.12.1.1 装置流程的确
