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文檔簡介

1、化工原理課程設計設計任務書一、設計任務:設計一臺SO2氣體填料吸收塔二、設計條件:氣體冷卻到30,用20清水洗滌出去SO2氣體流量:2575m3/h空氣和SO2混合氣 混合氣中SO2摩爾分率:0.06 SO2吸收率:94% 操作方式:連續(xù)操作 操作溫度:20 操作壓力:101.33kPa 三、設計內容 1.根據設計任務和工藝要求,確定設計方案; 2.根據設計任務和工藝要求,合理選擇填料; 3.確定塔徑、填料層高度等工藝尺寸; 4.計算填料層壓降;5.填料塔附屬高度及其附件。四、設計基礎數(shù)據:參考教材及參考資料。五、設計成果: 1.設計說明書一份; 2.填料吸收塔主體設備圖;3.填料吸收塔工藝流

2、程圖。注:吸收塔常規(guī)操作,液氣比很大,吸收溫度不變,近似為清水溫度 目錄1、概述31.1吸收的定義31.2吸收的目的31.3填料吸收塔簡介32、設計方案簡介32.1吸收劑的選擇32.2吸收流程的選擇42.2.1氣體吸收過程分類42.2.2吸收裝置的流程42.3填料的類型和選擇52.4設計步驟63、工藝計算63.1基礎物性數(shù)據63.1.1液相物性數(shù)據63.1.2氣相物性數(shù)據63.1.3氣液相平衡數(shù)據73.1.4物料衡算73.2填料塔的工藝尺寸的計算83.2.1塔徑的計算83.2.2填料層高度計算113.2.3填料層壓降計算144、輔助設備的計算及選型154.1除霧沫器154.2液體分布器簡要設計

3、154.3液體再分布器-升氣管式液體再分布器174.4填料支撐裝置174.5填料壓緊裝置174.6氣體和液體的進出口裝置175、設計結果匯總196、主要符號說明207、設計評述218、參考文獻221、概述1.1吸收的定義吸收是分離氣體混合物的單元操作,其分離原理是利用氣體混合物中各組分在液體溶劑中溶解度的差異來實現(xiàn)不同氣體的分離。一個完整的吸收過程應包括吸收和解吸兩部分。氣體吸收過程是利用氣體混合物中,各組分在液體中溶解度或化學反應活性的差異,在氣液兩相接觸時發(fā)生傳質,實現(xiàn)氣液混合物的分離。1.2吸收的目的在化工生產過程中,原料氣的凈化,氣體產品的精制,治理有害氣體,保護環(huán)境等方面都廣泛應用到

4、氣體吸收過程。本次化工原理課程設計的目的是根據設計要求采用填料吸收塔的方法處理含有二氧化硫的混合物,使其達到排放標準,采用填料吸收塔吸收操作是因為填料可以提供巨大的氣液傳質面積而且填料表面具有良好的湍流狀況,從而使吸收易于進行,填料塔有通量大,阻力小,壓降低,操作彈性大,塔內持液量小,耐腐蝕,結構簡單,分離效率高等優(yōu)點,從而使吸收操作過程節(jié)省大量人力和物力。在設計中,以水吸收混合氣中的二氧化硫,在給定的操作條件下對填料吸收塔進行物料衡算。本次設計包括設計方案的選取、主要設備的工藝設計計算物料衡算、設備的結構設計和工藝尺寸的設計計算、工藝流程圖、主要設備的工藝條件圖等內容。1.3填料吸收塔簡介在

5、化學工業(yè)中,吸收操作廣泛應用于石油煉制,石油化工中分離氣體混合物,原料氣的精制及從廢氣回收有用組分或去除有害組分等。吸收操作中以填料吸收塔生產能力大,分離效率高,壓力降小,操作彈性大和持液量小等優(yōu)點而被廣泛應用。 2、設計方案簡介2.1吸收劑的選擇吸收操作的好壞在很大程度上取決于吸收劑的性質。選擇吸收劑時在,主要考慮以下幾點:(1) 溶解度大 吸收劑對溶質組分的溶解度越大,則傳質推動力越大,吸收速率越快,且吸收劑的耗用量越少,操作費用較低。 (2) 選擇性好 吸收劑應對溶質組分有較大的溶解度,而對混合氣體中的其它組分溶解度甚微,否則不能實現(xiàn)有效的分離。 (3) 揮發(fā)性好 在吸收過程中,吸收尾氣

6、往往為吸收劑蒸汽所飽和。故在操作溫度下,吸收劑的蒸汽壓要低,以減少吸收劑的損失量。 (4) 粘度低 吸收劑在操作溫度下的粘度越低,其在塔內的流動阻力越小,擴散系數(shù)越大,這有助于傳質速率的提高。(5)易再生 當富液不作為產品時,吸收劑要易再生,以降低操作費用。要求溶解度對溫度的變化比較敏感,即不僅在低溫下溶解度要大,平衡分壓要??;而且隨著溫度升高,溶解度應迅速下降,平衡分壓應迅速上升,則被吸收的氣體解吸,吸收劑再生方便。 (6) 其它 所選用的吸收劑應盡可能無毒性、無腐蝕性、不易燃易爆、不發(fā)泡、冰點低、價廉易得,且化學性質穩(wěn)定、經濟安全。在實際生產中滿足所有要求的吸收劑是不存在的。應從滿足工藝要

7、求出發(fā),對可供選擇的吸收劑做全面的評價,作出科學、經濟、合理的選擇。綜上所述,考慮吸收劑的選用標準,在二氧化硫的吸收過程中,采用清水為吸收劑。2.2 吸收流程的選擇2.2.1 氣體吸收過程分類氣體吸收過程通常按以下方法分類。 (1) 單組分吸收與多組分吸收: 吸收過程按被吸收組分數(shù)目的不同,可分為單組分吸收和多組分吸收。若混合氣體中只有一個組分進入液相,其余組分不溶(或微溶)于吸收劑,這種吸收過程稱為單組分吸收。反之,若在吸收過程中,混合氣中進入液相的氣體溶質不止一個,這樣的吸收稱為多組分吸收。 (2) 物理吸收與化學吸收: 在吸收過程中,如果溶質與溶劑之間不發(fā)生顯著的化學反應,可以把吸收過程

8、看成是氣體溶質單純地溶解于液相溶劑的物理過程,則稱為物理吸收。相反,如果在吸收過程中氣體溶質與溶劑(或其中的活潑組分)發(fā)生顯著的化學反應,則稱為化學吸收。 (3) 低濃度吸收與高濃度吸收: 在吸收過程中,若溶質在氣液兩相中的摩爾分率均較低(通常不超過0.1),這種吸收稱為低濃度吸收;反之,則稱為高濃度吸收。對于低濃度吸收過程,由于氣相中溶質濃度較低,傳遞到液相中的溶質量相對于氣、液相流率也較小,因此流經吸收塔的氣、液相流率均可視為常數(shù)。 (4) 等溫吸收與非等溫吸收: 氣體溶質溶解于液體時,常由于溶解熱或化學反應熱,而產生熱效應,熱效應使液相的溫度逐漸升高,這種吸收稱為非等溫吸收。若吸收過程的

9、熱效應很小,或雖然熱效應較大,但吸收設備的散熱效果很好,能及時移出吸收過程所產生的熱量,此時液相的溫度變化并不顯著,這種吸收稱為等溫吸收。 2.2.2吸收裝置的流程吸收裝置的流程主要有以下幾種。(1)逆流操作 氣相自塔底進入塔頂排出,液相自塔頂進入塔底排出,此即逆流操作。逆流操作的特點是,傳質平均推動力大,傳質速率快,分離效率高,吸收劑利用率高。工業(yè)生產中多采用逆流操作。(2)并流操作 氣液兩相均從塔頂流向塔底,此即并流操作。并流操作的特點是,系統(tǒng)不受液流限制,可提高操作氣速,以提高生產能力。并流操作通常用于以下情況:當吸收過程的平衡曲線較平坦時,流向對推動力影響不大;易溶氣體的吸收或處理的氣

10、體不需要吸收很完全;吸收劑用量特別大,逆流操作易引起液泛。(3)吸收劑部分再循環(huán)操作 在逆流操作系統(tǒng)中,用泵將吸收塔排出液體的一部分冷卻后與補充的新鮮吸收劑一同送回塔內,即為部分再循環(huán)操作。通常用于以下情況:當吸收劑用量較小,為提高塔的液體噴淋密度;對于非等溫吸收過程,為控制塔內的溫升,需取出一部分熱量。該流程特別適宜于相平衡常數(shù)m值很小的情況,通過吸收液的部分再循環(huán),提高吸收劑的使用效率。應予指出,吸收劑部分再循環(huán)操作較逆流操作的平均推動力要低,且需要設置循環(huán)泵,操作費用增加。(4)多塔串聯(lián)操作 若設計的填料層高度過大,或由于所處理物料等原因需要經常清理調料,為便于維修,可把填料層分裝在幾個

11、串聯(lián)的塔內,每個吸收塔通過的吸收劑和氣體量都相等,即為多塔串聯(lián)操作。此種操作因塔內需要留較大空間,輸液、噴淋、支承板等輔助裝置增加,使設備投資加大。(5)串聯(lián)并聯(lián)混合操作 若吸收過程處理的液量很大,如果用通常的流程,則液體在塔內的噴淋密度過大,操作氣速勢必很小(否則易引起塔的液泛),塔的生產能力很低。實際生產中可采用氣相作串聯(lián)、液相作并聯(lián)的混合流程。用水吸收二氧化硫屬中等溶解度的吸收過程,為提高傳質效率,選用逆流吸收流程。因用水作為吸收劑,且二氧化硫不作為產品,故采用純溶劑。2.3填料的類型與選擇填料是填料塔中氣液接觸的基本構件,其性能的優(yōu)劣是決定填料塔操作性能的主要元素,因此,填料的選擇是填

12、料塔設計的重要環(huán)節(jié)。工業(yè)填料按形狀和結構分為顆粒填料和規(guī)整填料:(1)顆粒填料一般為濕法亂堆或干法亂的散裝填料。主要有以下類型:拉西環(huán)填料,鮑爾環(huán)填料,階梯環(huán)填料等環(huán)形填料;弧鞍形填料,環(huán)矩鞍填料等鞍形填料等。(2)規(guī)整填料以一定的幾何形狀,整齊堆砌,工業(yè)用多為波紋填料,其優(yōu)點是結構緊湊、傳質效率高、處理量大,但不易處理粘度大或有懸浮物的物料,且造價高。對于水吸收SO2的過程,操作溫度及操作壓力較低,工業(yè)上通常選用塑料散裝填料。在塑料散裝填料中,塑料階梯環(huán)填料的綜合性能較好,故此選用DN38聚丙烯階梯環(huán)填料。階梯環(huán)是對鮑爾環(huán)的改進。與鮑爾環(huán)相比,階梯環(huán)高度減少了一半,并在一端增加了一個錐形翻邊

13、。由于高徑比減少,使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短,減少了氣體通過填料層的阻力。填料尺寸直接影響塔底操作和設備投資。實踐證明,塔徑(D)與填料外徑(d)之比值有一個下限值,若徑比低于此下限值時,塔壁附近的填料空隙率大而不均勻,氣流易短路及液體壁流等現(xiàn)象劇增。一般推薦:D300時,選25的填料;時,選2538的填料。時,選用的填料。但一般大塔中常用的填料,但通量的提高不能補償成本的降低。2.4設計步驟本課程設計從以下幾個方面的內容來進行設計(一)吸收塔的物料衡算;(二)填料塔的工藝尺寸計算;主要包括:塔徑,填料層高度及壓降;(三)輔助設備的選型;(四)繪制有關吸收操作圖紙。3、工藝計算3.1

14、基礎物性數(shù)據3.1.1 液相物性數(shù)據 對低濃度吸收過程,溶液的物性數(shù)據可近似取純水的物性數(shù)據。由手冊查得,20時水的有關物性數(shù)據如下: 密度為 L=998.2 kg/m3粘度為 L=0.001 Pa·s=3.6kg/(m·h)表面張力為L=72.6 dyn/cm=940896 kg/h2SO2在水中的擴散系數(shù)為 DL=1.47×10-5m2/s=5.29×10-6m2/h(依Wilke-Chang計算,查化學工程基礎)3.1.2 氣相物性數(shù)據設進塔混合氣體溫度為30,混合氣體的平均摩爾質量為 MVm=yiMi=0.06×64.06+0.94&#

15、215;29=31.104g/mol混合氣體的平均密度為Vm=PM/RT=101.33×31.104/(8.314×303.15)=1.2505kg/ m3混合氣體的粘度可近似取為空氣的粘度,查手冊得20空氣的粘度為 V=1.81 ×10-5Pas=0.065kg/(mh)查手冊得SO2在空氣中的擴散系數(shù)為 DV=0.018cm2/s=0.039 m2/h(依計算,其中273K時,1.013×10-5Pa時SO2在空氣中的擴散系數(shù)為1.22×10-5m2/s,查化學工程基礎)3.1.3 氣液相平衡數(shù)據由手冊查得,常壓下20時SO2在水中的亨利系

16、數(shù)為 E=3.55 ×103 kPa溶解度系數(shù)為H=/EM=998.2/(3.55×103×18.02)=0.0156kmol/(k·Pam3)相平衡常數(shù)為m=E/P=3.55×103/101.33=35.033.1.4 物料衡算(1)進塔混合氣中各組分的量近似取塔平均操作壓強為101.33kPa,故:混合氣量 kmolh混合氣SO2中量103.58×0.066.215kmolh6.215×64.06=398.12kgh混合氣中空氣量103.58-6.21597.37kmolh97.37×292823.73kgh(

17、2) 混合氣進出塔的摩爾組成 (3)混合氣進出塔摩爾比組成進塔氣相摩爾比為出塔氣相摩爾比為(4)出塔混合氣量出塔混合氣量=97.37+6.215×0.06=97.7429kmol/h=2823.73+398.12×0.06=2847.62kg/h(5)吸收劑(水)的用量L該吸收過程屬低濃度吸收,平衡關系為直線,最小液氣比可按下式計算對于純溶劑吸收過程,進塔液相組成為X2=0取操作液氣比為 kmol/h(6)塔底吸收液組成X13.2填料塔的工藝尺寸的計算3.2.1塔徑的計算采用Eckert通用關聯(lián)圖計算泛點氣速。氣相質量流量為WV=2575×1.2505=3220

18、kg/h液相質量流量可近似按純水的流量計算,即WL=4168.41×18.02=75114.75kg/h其中:L =998.2kg/m3 V =1.2505 kg/m3g = 9.81 m/s2 = 1.27×108 m/h2WV = 3220 kg/h WL = 75114.75 kg/hL =0.00100 Pa·s(1)采用Ecekert通用關聯(lián)圖法計算泛點氣速uF。通用填料塔泛點和壓降的通用關聯(lián)圖如下:圖3-1 填料塔泛點和壓降的通用關聯(lián)圖圖3-1中 u0空塔氣速,m /s; 濕填料因子,簡稱填料因子,1 /m; 水的密度和液體的密度之比; g重力加速度,

19、m /s2; V、L分別為氣體和液體的密度,kg /m3; wV、wL分別為氣體和液體的質量流量,kg /s。 此圖適用于亂堆的顆粒形填料,如拉西環(huán)、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鮑爾環(huán)等,其上還繪制了整砌拉西環(huán)和弦柵填料兩種規(guī)整填料的泛點曲線。對于其他填料,尚無可靠的填料因子數(shù)據。Eckert通用關聯(lián)圖的橫坐標為 查圖3-1查得縱坐標值為 表3-1 散裝填料泛點填料因子平均值填料類型填料因子,1/mDN16DN25DN38DN50DN76金屬鮑爾環(huán)410117160金屬環(huán)矩鞍170150135120金屬階梯環(huán)160140塑料鮑爾環(huán)55028018414092塑料階梯環(huán)260170127瓷矩鞍110

20、0550200226瓷拉西環(huán)1300832600410查表3-1得:m/s(2)操作氣速由以下公式計算塔徑: 對于散裝填料,其泛點率的經驗值為u/uF=0.50.85取 u=0. 7uF=0.7×1.1152=0.7807m/s(3)塔徑由m圓整塔徑,取D=l.1m。 (4)泛點率校核: m/s(在允許范圍內)(5)填料規(guī)格校核: >8(6)液體噴淋密度校核: 取最小潤濕速率為 (Lw)min=0.08 m3/m·h查填料手冊得 塑料階梯環(huán)比表面積at=132.5m2/m3Umin=(Lw)minat=0.08×132.5=10.6m3/ m2·h

21、m3/m2h>Umin經以上校核可知,填料塔直徑選用D=1100mm合理。 3.2.2填料層高度計算(1)傳質單元數(shù)NOG解吸因數(shù)為:氣相總傳質單元數(shù)為:(2)傳質單元高度的計算氣相總傳質單元高度采用修正的恩田關聯(lián)式計算表3-2 常見材質的臨界表面張力值材質碳瓷玻璃聚丙烯聚氯乙烯鋼石蠟表面張力, mN /m56617333407520查表3-2得 = 33 dyn/cm = 427680 kg/h2液體質量通量為:氣膜吸收系數(shù)由下式計算:氣體質量通量為:氣體質量通量:液膜吸收系數(shù)由下式計算:表3-3 常見填料塔的形狀系數(shù)填料類型球形棒形拉西環(huán)弧鞍開孔環(huán)值0.720.7511.191.45

22、本設計填料類型為開孔環(huán),查表3-3得 =1.45,則又因u/uF=67.5250需要按下式進行校正,即可得:則由(3) 填料層高度的計算由根據設計經驗,填料層的設計高度一般為 Z(1.21.5)Z ,取25%富余量式中 Z設計時的填料高度,m; Z 工藝計算得到的填料層高度,m。得: = 1.25×5.07= 6.4m 設計取填料層高度為 表3-4 散裝填料分段高度推薦值填料類型h/DHmax/m拉西環(huán)2.54矩鞍586鮑爾環(huán)5106階梯環(huán)8156環(huán)矩鞍5156對于階梯環(huán)填料, ,查表3-4得 取 ,則h=8×1100=8800 mm6400mm<8800mm故需分為

23、兩段,第一段高為3.2m,第二段高為3.2m。3.2.3填料層壓降計算采用Eckert通用關聯(lián)圖計算填料層壓降。橫坐標為: 表3-5 散裝填料壓降填料因子平均值填料類型填料因子, 1/mDN16DN25DN38DN50DN76金屬鮑爾環(huán)306-11498-金屬環(huán)矩鞍-13893.47136金屬階梯環(huán)-11882-塑料鮑爾環(huán)34323211412562塑料階梯環(huán)-17611689-瓷矩鞍環(huán)700215140160-瓷拉西環(huán)1050576450288-查3-5表得,p =116 m-1縱坐標為:查圖3-1Eckert通用關聯(lián)圖得: P/Z = 186Pa/m 填料層壓降為: P=186×

24、6.4=1190.4Pa4、輔助設備的計算及選型4.1除霧沫器穿過填料層的氣體有時會夾帶液體和霧滴,因此需在塔頂氣體排出口前設置除沫器,以盡量除去氣體中被夾帶的液體霧沫,常用的型式有填料除霧器、折流板式除霧器、絲網除霧器這幾類,SO2溶于水中易于產生泡沫為了防止泡沫隨出氣管排出,影響吸收效率,采用除沫裝置,根據除沫裝置類型的使用范圍,該填料塔選取絲網除沫器。絲網除霧沫器:一般取絲網厚度H=100150 mm,氣體通過除沫器的壓降約為120250pa。4.2液體分布器簡要設計(1) 液體分布器的選型該吸收塔液相負荷較大,而氣相負荷相對較低,故選用槽式液體分布器。(2) 分布點密度計算表4-1 E

25、ckert的散裝填料塔分布點密度推薦值塔徑,mm分布點密度,點/ m2塔截面D=400330D=750170D120042按Eckert建議值,因該塔液相負荷較大,設計取噴淋點密度為140點/m2 。布液點數(shù)為n=0.785×1.12×140=132.98133點按分布點幾何均勻與流量均勻的原則,進行布點設計。設計結果為:二級槽共設七道,在槽側面開孔,槽寬度為80mm ,槽高度為210mm 。兩槽中心矩為 160mm 。分布點采用三角形排列,實際設計布點數(shù)為 n=132點.圖4-1 槽式液體分布器二級槽的布液點示意圖(3)布液計算由重力型液體分布器布液能力計算由式中 Ls液

26、體流量,m3/s; n開孔數(shù)目(分布點數(shù)目); 孔流系數(shù),通常取0.550.60; d0孔徑,m ; H開孔上方的液位高度,m。 取=0.60, =160mm,則設計取液體分布器的安裝一般高于填料層表面150300 mm (取決于操作彈性),槽式分布器主槽分槽高度均取210mm,主槽寬度為塔徑的0.70.8,這里取塔徑的0.7,分槽寬度由液體量及停留時間確定,最低液位為50mm為宜,最高液位由操作彈性塔內允許高度及造價確定,一般為200 mm 左右。4.3液體再分布器升氣管式液體再分布器在離填料頂面一定距離處,噴淋的液體便開始向塔壁偏流,然后沿塔壁下流,塔中心處填料的不到好的潤濕,形成所謂的“

27、干錐體”的不正?,F(xiàn)象,減少了氣液兩相的有效接觸面積。因此每隔一定的距離設置液體再分布裝置,以克服此現(xiàn)象。由于塔徑為1100mm,因此可選用升氣管式再分布器,分布外徑1180mm,升氣管數(shù)8。4.4填料支撐裝置填料支撐結構是用于支承塔內填料及其所特有的氣體和液體的重量之裝置。對填料支承結構的基本要求是:有足夠的強度以支承填料的重量;提供足夠的自由截面以使氣、液兩相流體順利通過,防止產生液泛;有利于液體的再分布;耐腐蝕,易制造,易裝卸等。常用的填料支承板主要有柵板式和氣體噴射式等結構。氣體噴射式支承板的結構特點是:為氣體和液體提供了不同的通道,氣體易于進入填料層,液體也可自由排出,避免了因液體積聚

28、而發(fā)生液泛的可能性,并有利于液體的均勻再分配。氣體噴射式支承板有圓柱升氣管式和梁式,而以梁式較為優(yōu)越,梁式支承板用于小塔可制成整體式,用于大塔則分塊制作或塔內組裝。它可提供超過90%的自由截面(有時甚至達到100%),保證氣體通量大,阻力小。因此,在新型填料塔中廣泛采用了這種結構。這里選用分塊梁式支承板。4.5填料壓緊裝置為防止在上升氣流的作用下填料床層發(fā)生松動或者跳動,需在填料層上方設置填料壓緊裝置。對于塑料散裝填料,本設計選用床層限制板。4.6氣體和液體的進出口裝置管道的公稱直徑6580100125150200250300350400450500600(1)氣體和液體的進出口直徑的計算由公

29、式 Vs 為流體的體積流量,m3/su 為適宜的流體流速,m/s .常壓氣體進出口管氣速可取1020m/s;液體進出口速度可取0.81.5 m/s(必要時可加大)。選氣體流速為15 m/s 由VS=2575/3600=0.715 m3/s 代入上公式得d=247mm圓整之后,氣體進出口管徑為d=250mm選液體流速為2.0 m/s,由VS=4168.41×18.02(3600×998.2)=0.021m3/s 代入上公式得d=116mm,圓整之后液體進出口管徑為d=125mm(2)底液出口管徑:選擇 d= 150 mm(3)泵的選型由計算結果可以選用:IS100-80-12

30、5型的泵(4)塔附屬高的確定塔的附屬空間高度主要包括塔的上部空間高度,安裝液體分布器和液體再分度器所需的空間高度,塔的底部空間高度以及塔的群坐高度。塔的上部空間高度是指塔填料層以上,應有一足夠的空間高度,以使隨氣流攜帶的液滴能夠從氣相中分離出來,該高度一般取1.2-1.5。安裝液體再分布器所需的塔空間高度依據所用分布器的形式而定一般需要1-1.5m的高度。塔的底部空間高度是指塔底最下一塊塔板到塔底封頭之間的垂直距離。該空間高度含釜液所占的高度及釜液面上方的氣液分離高度的兩部分。釜液所占空間高度的確定是依據塔的釜液流量以及釜液在塔內的停留時間確定出空間容積,然后根據該容積和塔徑計算出塔釜所占的空

31、間高度。塔底液相液相停留時間按1min考慮,則塔釜液所占空間為考慮到氣相接管所占的空間高度,底部空間高度可取1.6米,所以塔的附屬空間高度可以取4.1米。(5)人孔公稱壓力公稱直徑密封面型標準號常壓450 mm平面(FS)HG21515-955、設計結果匯總課程設計名稱水吸收SO2填料吸收塔的設計操作條件操作溫度:20攝氏度操作壓力:101.33kPa物性數(shù)據液相氣相液體密度998.2kg/m3混合氣體平均摩爾質量31.104kg/kmol液體粘度3.6kg/(m h)混合氣體的平均密度1.2505kg/m3液體表面張力940896kg/h2混合氣體的粘度0.065kg/(mh)SO2在水中的

32、擴散系數(shù)5.29×10-6m2/hSO2在空氣中的擴散系數(shù)0.039m2/h重力加速度1.27×108m/h氣液相平衡數(shù)據SO2在水中的亨利系數(shù)E相平衡常數(shù)m溶解度系數(shù)H3.55×103 kpa35.030.0156kmol/kPam3物料衡算數(shù)據Y1Y2X1X2氣相流量G液相流量L最小液氣比操作液氣比0.0640.003840.001410103.58 kmol/ h4168.41 kmol/ h32.9342.81工藝數(shù)據氣相質量流量液相質量流量塔徑氣相總傳質單元數(shù)氣相總傳質單元高度填料層高度填料層壓降3220kg/h75114.75kg/h1.1m7.427

33、0.682m6.4m1190.4pa填料塔附件除沫器液體分布器填料壓緊裝置填料支撐裝置液體再分布器絲網式二級槽式床層限制版分塊梁式升氣管式結構尺寸一覽表氣體進出口管徑液體進出口管徑底液出口管徑附屬塔高總塔高250mm125mm150mm4.1m10.5m6、主要符號說明at填料的總比表面積,m2/m3aW填料的潤濕比表面積,m2/m3d填料直徑,m;D塔徑,m;DL液體擴散系數(shù),m2/s;Dv氣體擴散系數(shù),m2/s ; ev液沫夾帶量,kg(液)/kg(氣); g重力加速度,9.81 m/s2 ; h填料層分段高度,m; HETP關聯(lián)式常數(shù); hmax允許的最大填料層高度,m; HB塔底空間高度,m; HD塔頂空間高度,m; HOG氣相總傳質單元高度,m; kG氣膜吸收系數(shù),kmol/(m2·s·kPa); kL液膜吸收系數(shù),m/s; KG氣相總吸收系數(shù),kmol/(m2·s·kPa); Lb液體體積流量,m3/h; LS液體體積流量,m3/s; LW潤濕速率,m3/(m·s); m相平衡常數(shù),無因次; n篩孔數(shù)目; NOG

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