填料塔課程設計

1、化工原理課程設計水吸收二氧化硫填料吸收塔設計 班級班級: 姓名：姓名： 指導老師：指導老師：一、設計對我們的意義 化工原理課程設計是學生學過相關基礎課程及化工原理理論與實驗后，進一步學習化工設計的基礎知識，培養(yǎng)工程設計能力的重要教學環(huán)節(jié)。通過該環(huán)節(jié)的實踐，可使學生初步掌握單元操作設計的基本程序與方法，得到工程設計能力的基本鍛煉?；ぴ碚n程設計是以實際訓練為主的課程，學生應在過程中收集設計數(shù)據，在教師指導下完成一定的設備設計任務，以達到培養(yǎng)設計能力的目的。單元過程及單元設備設計是整個過程和裝備設計的核心和基礎，并貫穿于設計過程的始終，從這個意義上說，作為相關專業(yè)的本科生能夠熟練地掌握典型的單元

2、過程及裝備的設計過程和方法，無疑是十分重要的。減少環(huán)境污染社會效益一、設計的實際意義在化學工業(yè)中，氣體吸收操作廣泛應用于直接生產在化學工業(yè)中，氣體吸收操作廣泛應用于直接生產化工產品，分離氣體混合物，原料氣的精制及從廢化工產品，分離氣體混合物，原料氣的精制及從廢氣中回收有用組分或除去有害物質等。尤其是從保氣中回收有用組分或除去有害物質等。尤其是從保護環(huán)境，防止大氣污染角度出發(fā)，對廢氣中的護環(huán)境，防止大氣污染角度出發(fā)，對廢氣中的H2S、S0X、及、及NOX等有害物質吸收除去過程的開發(fā)研究。等有害物質吸收除去過程的開發(fā)研究。本次設計清水吸收本次設計清水吸收SO2的填料塔的主要意義也是如的填料塔的主要

3、意義也是如此此二、設計任務及條件1. 設計題目水吸收二氧化硫填料吸收塔設計2. 設計任務及條件混合氣體組成組分 組成（質量） SO2 2 空氣 98設計條件操作溫度：30o c操作壓力：常壓進料狀態(tài)：混合氣體進料。SO2排放濃度：0.2%塔填料：填料規(guī)格自選二、設計任務及條件混合氣處理量2000 m3/h 1. 設計方案的確定2. 吸收塔設計計算v 吸收塔的物料衡算v 填料層高度計算v 填料層壓降計算v 液體分布器計算3. 其他附屬塔內件選擇4. 填料吸收塔設計圖設計內容v 塔徑計算二、設計主要過程三、設計方案的確定 吸收劑的確定（任務已給出） 操作溫度和壓力的確定（任務已給出） 操作流程的確

4、定 填料的選型和規(guī)格的確定操作流程的確定 操作流程主要有（1）逆流操作(2) 并流操作(3) 吸收劑部分再循環(huán)操作(4) 多塔串聯(lián)操作(5) 串聯(lián)并聯(lián)混合操作 常溫下SO2在水中的溶解度為8g/100ml（30），不滿足高溶解度要求.屬于中等溶解度操作，綜合比較考慮后選擇逆流操作，在逆流操作下，兩相傳質平均推動力最大，可減少設備尺寸，提高吸收率和吸收劑使用效率填料類型和規(guī)格的確定填料是填料塔中傳質元件，它可以有各種不同的分類：如按性能分為通用填料和高效填料；按形狀分為顆粒型填料和規(guī)整填料。填料品種很多，最古老的填料是拉西環(huán)；在國外被認為較為理想的是鮑爾環(huán)，矩鞍填料和波紋填料等工業(yè)填料，現(xiàn)經測試

5、驗證，已被推薦為我國今后推廣使用的通用型填料，填料的材質可為金屬、陶瓷或塑料。各種填料的結構差異較大，具有不同的優(yōu)缺點，因此在使用上應根據具體情況選擇不同的塔填料。在選擇塔填料時，應該考慮如下幾個問題：(1) 選擇填料材質(2) 填料類型的選擇(3) 填料尺寸因此對于水吸收S02的過程、操作、溫度及操作壓力較低，工業(yè)上通常選用所了散裝填料。在所了散裝填料中，塑料階梯環(huán)填料的綜合性能較好，故此選用階梯環(huán)填料。從尺寸方面考慮，雖然在同類填料中，尺寸越小的，分離效率越高，但它的阻力將增大，通量減小，填料費用也增加很多。用Dn38計算所得的Dd值也符合階梯環(huán)的推薦值。從材料方面考慮，塑料材質具有耐腐蝕

6、，質量輕，價格低等優(yōu)點，所以我選擇了塑料材質填料。綜上考慮，我選擇的Dn38塑料階梯環(huán)作為填料的選擇v 塔徑的計算 塔徑的計算v 核算v 塔徑的確定與圓整（1）泛點率核算；(空塔氣速和泛點氣速之比）（2）填料規(guī)格D / d 核算；（3）最小液體噴淋密度核算，取（LW)min=0.08。v采用Eckert計算泛點氣速四、填料吸收塔的工藝計算校核泛點率校核：填料規(guī)格校核：液體噴淋密度校核：)%(34.59%100193. 1708. 0/708. 01785. 03600/20002在允許的范圍內Fuusmu832.26381000dDmin292.911785. 07 .995/506.7185

7、1UU經以上校核可知填料塔直徑選用D=1000mm合理 填料層高度計算（傳質單元數(shù)法）v 求洗脫因數(shù)，氣相總傳質單元數(shù)v查表得到要用到的基礎數(shù)據v計算得液體和氣體質量通量，氣膜吸收系數(shù)v用修正的恩田關聯(lián)式算出填料層工藝計算高度v算出設計高度，進行分層 四、吸收填料塔的工藝計算6maxh階梯環(huán)填料階梯環(huán)填料設計高度為設計高度為7000mm，所以需要分層，所以需要分層 填料層壓降計算v 采用Eckert通用關聯(lián)圖計算填料層壓降四、吸收填料塔的工藝計算先根據氣液負荷及有關物性數(shù)據，求出橫坐標值，先根據氣液負荷及有關物性數(shù)據，求出橫坐標值，再根據操作空塔氣速及有關物性求出縱坐標值。通再根據操作空塔氣速

8、及有關物性求出縱坐標值。通過作圖得出交點，讀出過交點的等壓線數(shù)值，即得過作圖得出交點，讀出過交點的等壓線數(shù)值，即得出每米填料層的壓降值。出每米填料層的壓降值。填料類型填料因子金屬鮑爾環(huán)30611498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700215140160瓷拉西環(huán)1050576450288 液體分布器計算v 液體分布器的選型槽式液體分布器v 分布點密度計算v 布液點排列v 布液計算四、填料塔的工藝計算二級槽式液體分布器示意圖液體分布器簡要說明 按Eckert建議值，D=750時，分布點密度為170點m2，

9、D1200mm時，噴淋點密度為42點m2，因該塔液相負荷較大，對比設計指導，本次設計取噴淋點密度為140 點m2。總布液孔數(shù)為 點110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，液點分布為5:6:7:8:9:10:11:11:10:9:8:7:6:5，在槽側面開孔，槽寬度為80mm，槽高度為200mm，兩槽中心矩為130mm。分布點采用三角形排列，實際設計布點數(shù)為n=112點其他附屬塔內件的選擇 液體再分布器 填料支撐板 填料壓板與床層限制板 除沫器（除霧器）附錄主體設備設計條件圖示例結束語 在這兩周里，應該就是一邊學一邊實踐吧，前面的理論知識和實踐相結合的時候還是有些茫然，不知道到該在什么地方用正確的東西，也只能跟著指導書的步驟來一步步進行，這樣雖然提高了嚴謹性，可是少了些創(chuàng)造思維，略顯呆板了。不過科學就是要嚴謹，這也給自己上了一課就是什么都要實事求是，客觀嚴謹，容不得一點馬虎，正路上才少有彎路！ 這個設計過程有汗水也有淚水（夸張下），艱辛在于對韌性的磨