水吸收二氧化硫填料塔的设计.docxVIP

精品 精品 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 精品 精品 精品 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 25C后送入填料塔中，用20C清水洗涤以除去其中的SO?。入塔 炉气流量为2000m3/h其中SO?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 （?）操作温度 ?0C 设计内容 （1）吸收塔的物料衡算； （?）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； 精品 精品 精品 目录 一、设计方案简介 二、吸收塔的工艺计算 三、液体分布器简要设计 四、附图 、设计方案简介 1） 方案的确定 用水吸收S02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S02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S02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，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/m 3 空隙率 堆积个数 堆积重量 填料因子m-1 38*19*1.2 132.5 0.91 27200 57.5 175.8 3）设计步骤 （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。 、吸收塔的工艺计算 基础物性数据 20°C 20°C时水的有关物 密度 L 998.2kg/m3 粘度 l 1.004 Pa s=3.6 kg/(m ? h) 2 L 72.67dy n/cm 941803.2kg /h SO2在水中的扩散系数Dl 1.47 10 9 m2/s 5.292 10 6m SO2在水中的扩散系数 混合气体的平均摩尔质量 M Vmy M Vm yiMi 0.05 64.06 0.95 29 30.75 混合气体的平均密度 31.278 kg/m 3 3 1.278 kg/m 3 / Vm = RT 8.314 293 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查得20C时空气的粘度为 5 V 1.81 10 Pa s 0.065kg/ m h 查得SO2在空气中的扩散系数为 Dv 0.108 10 4m2 s 1 =0.039 m2/h 查得常压下20C时SO2在水中的亨利系数为 E 3.55MPa 3.55 103kPa 相平衡常数为 E m P 355 103 35.04 101.3 溶解度系数为 998.2 3 3 0.0156kmol/kPa m EMs EMs 物料衡算 进塔气相摩尔比为 Y1yi Y1 yi 0.05 1 0.05 0.0526 出塔气相摩尔比比为丫2 Y1(1 出塔气相摩尔比比为 丫2 Y1(1 a) 0.0526(1 0.95) 0.00263 进塔惰性气相流量为 2000 273 V (1 0.05) 79.03kmol/h 22.4 293 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 L Y 丫2 V min Y1 /m X2 对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为 X2 0 L 0.0526 0.00263 V min 33.29 0.0526/35.04 0 取操作液气比为 1.5 - 1.5 - 1.5 33.29 49.935 minL 49.935 79.03 3946.36kmol / min L 4