水吸收二氧化硫填料塔的设计

1、湖 南 农 业 大 学实 习 报 告学生姓名学 号年级专业及班级20 级 （ ）班指导教师姓名实习类型实习时间实习地点学院填 写 说 明一、学生的教学实习、生产实习、毕业（教育）实习和综合实习均应填写实习日记，并撰写实习报告；二、学生的实习报告和实习日记将作为评价实习成绩的重要依据；三、学生应在实习结束后的一个星期内将实习报告统一交实习指导教师；四、指导教师应对学生的实习报告和实习日记逐一认真审阅，并作出客观实际的正确评价；五、实习报告经学院审核后作为教学档案长期保存。一 设计任务书（一）设计题目炉石焙烧送出的气体冷却至25后送入填料塔中，用20清水洗涤以除去其中的SO。入塔炉气流量为其中SO

2、的摩尔分数为0.05，要求SO的吸收率为95%。吸收塔为常压操作，因该过程液气比很大，吸收温度基本不变，可近似取为清水的温度，试设计一符合上述要求的填料吸收塔。操作条件（1）操作压力 常压 （2）操作温度 20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）液体分布器简要设计； （4）绘制吸收塔设计条件图；目录一、设计方案简介2、 吸收塔的工艺计算三、液体分布器简要设计四、附图一、设计方案简介1）方案的确定用水吸收SO属中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流程。因用水作为吸收剂，且SO不作为产品，故采用纯溶剂2） 填料的类型与选择对于水吸收 SO过程，操作温

3、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，故此选用DN38聚丙烯阶梯环填料。阶梯环是对鲍尔环的改进。与鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半，并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更新，有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。规格比表面积m2/m3空隙率堆积个数堆积

4、重量填料因子m-138*19*1.2132.50.912720057.5175.83）设计步骤（1） 吸收塔的物料衡算；（2） 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；（3） 设计液体分布器及辅助设备的选型；（4） 绘制有关吸收操作图纸。二、吸收塔的工艺计算基础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。查得20时水的有关物性数据如下：密度 粘度 =3.6 kg/(m·h)表面张力 SO2在水中的扩散系数 混合气体的平均摩尔质量混合气体的平均密度 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度,查得20时空气的粘度为查得SO2在空气中的扩散系数为 =0.

5、039 m2/h 查得常压下20时SO2在水中的亨利系数为 相平衡常数为 溶解度系数为 物料衡算进塔气相摩尔比为出塔气相摩尔比比为进塔惰性气相流量为该吸收过程属于低浓度吸收，平衡曲线可近似为直线，最小液气比可按下式计算，即对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为取操作液气比为填料塔的工艺尺寸的计算塔径的计算(采用贝恩-霍根关联式)气相质量流量为 取 圆整塔径后取 泛点率校核 在允许范围内填料规格校核:有 符合要求液体喷淋密度校核对于直径不超过75mm的散装填料，可取最小润湿速率查附录五得 满足要求经以上校核可知，填料塔直径选用D=1000mm合理。填料塔填料高度计算 （传质单元高度计算）气相总传质单

6、元高度采用修正的恩田关联式计算：查表5-13得液体质量通量为气膜吸收系数有下式计算：气体质量通量为： 液膜吸收系数由 ，查表5-14得则由于 可得由 脱吸因数为气相总传质单元数为填料层高度计算 考虑安全系数 取取填料层高度为查表5-16得， 阶梯环填料， h/D=815, 取，则 计算得填料塔高度6m，不需分段 。三、液体分布器简要设计（1） 液体分布器的选型该吸收塔液相负荷较大，而气相负荷相对较低，故选用槽式液体分布器。（2） 分布点密度计算塔径,mm分布点密度,点/ m2塔截面D=400330D=750170D120042按Eckert建议值，设计取喷淋点密度为100点/m2 。由重力型液体分布器布液能力计算由式中 Ls液体流量，