过控094韩玮开题报告及任务书.doc

齐齐哈尔大学本科生毕业设计（论文）任务书及开题报告题 目 水吸收so2填料塔设计 学 院 机电工程学院 学 生 姓 名 过控094班 专 业 班 级 韩 玮 指导老师姓名 张文华 1毕业设计（论文）任务书题 目水吸收SO2的填料塔设计（混合气体处理量3500m3/h）题目类型 设计 论文 其他学生姓名韩玮学号2009112068学 院机电工程专业班级过控094指导教师张文华职称副教授系 主 任袁文主管院长王世刚任务下达日期2013-3-1任务完成日期2013-6-15任务要求（课题目标、主要内容、技术参数、基本要求等）课题目标：了解并掌握填料塔的设计过程和设计方法，特别是通过设计掌握GB150和GB151的主要内容和使用。掌握典型单元操作的计算及相关设计参数选取、设计标准和使用等。并通过设计，掌握技术文件的处理能力和规范编制技术文件能力。主要内容：1、相关中文资料查阅不少于5篇，要求写出摘要，最好能写出综述；2、相关外文资料查阅并翻译一篇，翻译成中文不少于40005000汉字；3、撰写开题报告，经指导教师审阅合格后方可进行设计工作； 4、撰写设计说明书； 5、相关图纸的绘制。技术参数：一 设计条件混合气的处理量：3900m3/h混合气体的组成：空气0.93；SO2 0.07( 均为mol 分率) 要求SO2回收率：=0.92混合气体的温度：270C，常压操作清水温度：220C 每年按300天计算，每天24小时。基本要求：1设计说明书包括：（1）确定方案，流程及操作指标； （2）工艺计算； （3）主要设备结构设计、强度计算及校核； （4）附属设备设计计算与选型计算。2图纸各主要设备的装配图及零部件图以及重要附属设备的装配图（折合成0号图为3张）3设计说明书应图文并茂且符合齐齐哈尔大学毕业设计（论文）工作手册之各项规定。4所绘制的图纸应无大的原则错误。注：任务书必须由指导教师本人填写一、选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值选题的依据和意义：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，保护环境等方面广泛用到气体吸收过程。本次设计的目的是根据要求采用填料吸收塔的处理方法处理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有良好的湍流状况，从而使吸收易于进行，填料塔有通量大，阻力小，压降低，操作弹性大，塔内持液量小，耐腐蚀，结构简单，分离效率高等优点，从而使吸收操作过程节省大量人力物力。选题理论依据：二氧化硫的吸收原理烟气脱硫的实质就是采用碱性物质来吸收烟气当中的SO2,当任何碱性溶液吸收SO2时,首先都是SO2溶于水,与水结合再电离,在溶液中加入碱性物质,结合亚硫酸电离出来的氢离子,维持溶液的浓度在SO2浓度范围内不变,从而高效的吸收了SO2。但在本质上,虽然溶液中加入了碱性物质,但碱性物质主要起缓冲作用,吸收的本质仍为水的吸收过程。二、本课题在国内外的研究现状 填料塔，它由外壳、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。塔填料的研究与应用已获得长足的发展，鲍尔环、阶梯环、莱佛厄派克环、金属环矩鞍等的出现标志着散装填料朝高通量、高效率、低阻力方向发展有新的突破。规整填料在工业装置大型化和要求高分离效率的情况下，倍受重视，已成为塔填料的重要品种。其中金属与塑料波纹板造价适中，抗污力强，操作性能好，并易于工业应用，可作为通用填料使用；栅格填料对液体负荷和允许压降要求苛刻的过程十分有利，并具有自净机能，即使应用在污垢系统也能长期稳定运转；脉冲填料独特的结构使之在大流量、大塔径下也不会发生偏流，极易工业放大，从发展上看很有希望。 近年来，工程界对填料塔进行了大量的研究工作，主要集中在以下几个方面：(1) 开发多种形式、规格和材质的高效、低压降、大流量的填料；(2) 与不同填料相匹配的塔内件结构；(3) 填料层中液体的流动及分布规律；(4) 蒸馏过程的模拟。 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等。对于热敏性及容易发泡的物料，更显出其优越性。过去，填料塔多推荐用于0.60.7m以下的塔径。近年来，随着高效新型填料和其他性能内件的开发，以及人们对填料流体力学，放大效应及传质机理的深入研究，使填料塔技术得到了迅速发展4。三、课题研究的内容及拟采取的方法研究内容：对于水吸收SO2的过程，操作温度及操作压力较低，工业上通常选用塑料散装填料。在塑料散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，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， 一个过程包括吸收与解析两个环节。 图1 水吸收二氧化硫的吸收和解析过程拟采取的方法：（1）借鉴相关的设计方案。（2）查阅有关填料塔设计的相关文献，论文。（3）使用计算机进行辅助设计。（4）和同学进行讨论研究（5）咨询本专业的相关教师四、课题研究中的主要难点以及解决的方法难点一：吸收剂的选择解决方案：对溶质的溶解度大、对溶质有较高的选择性、不易挥发、再生性能好等以上四个方面来进行选择。难点二：填料的选择解决方案：填料塔是填料塔中的气液相间传质组件，是填料塔的核心部分。其种类繁多，性能各有差异，应用规整填料进行试验。难点三：并流与逆流的选择解决方案：大部分填料吸收塔均采用气液逆流接触的操作流程，因为这种操作过程在全塔范围内气液两相平均推动力往往最大，传质效率较高。五、毕业设计（论文）工作日程计划1. 3月1日4月4日完成查中外文献、撰写开题报告。2. 4月5日4月20日完成工艺计算(物料衡算、热量衡算)；附属设备的选型计算；确定设备的总体尺寸。3. 4月21日4月30日完成设备的结构设计与强度校核。4. 5月1日5月25日a) 设计说明书的录入b) 设计图纸的绘制5. 5月26日6月10日指导教师检查，修改设计成果6. 6月11日6月25日图纸及说明书的计算机输出，准备答辩。六、主要参考文献1 王绍亭，陈涛化工传递过程基础M. 北京：化学工业出版社，19872 蒋维钧.化工原理上、下册 M. 北京：清华大学出版社，2003.3 贾绍义，柴诚敬化工原理课程设计M. 天津：天津大学出版社.4 柴诚敬，天津大学化工学院.化工原理（下册）M. 北京：高等教育出版社，2009.5 魏姚灿等塔设备设计上海：上海科学技术出版社，1988.6