環(huán)境工程原理課程設(shè)計

1、目錄一、吸收技術(shù)概況 3二、設(shè)計任務(wù)及步驟 32.1 設(shè)計任務(wù) 3三、填料塔操作條件 3四、設(shè)計方案的確定 44.1 吸收流程的選擇 44.2 吸收劑的選擇 44.3 填料的選擇 44.4 吸收工藝流程圖（附圖）及工藝過程說明 5五、吸收塔的物料衡算 55.1 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù) 5a. 液相物性數(shù)據(jù) 5b. 氣相物性數(shù)據(jù) 5c. 氣液兩相平衡時的數(shù)據(jù) 65.2 物料衡算 65.3 填料塔的工藝尺寸計算 7a. 塔徑的計算 7b. 泛點率校核和填料規(guī)格 9c. 液體噴淋密度校核 95.4 填料層高度計算 9a. 傳質(zhì)單元數(shù)的計算 9b. 傳質(zhì)單元高度的計算 10c. 填料層高度的計算 115.5 填

2、料塔附屬高度的計算 125.6 液體分布器的簡要設(shè)計 12a. 液體分布器的選型 12b. 分布點密度及布液孔數(shù)的計算 135.7 其它附屬塔內(nèi)件的選擇 14a. 填料支撐板 14b. 填料壓緊裝置14c. 氣體進出口裝置與排液裝置 14d. 吸收塔主要接管的尺寸計算 15e. 離心泵的選擇 165.8 流體力學(xué)參數(shù)計算 16a. 填料層壓力降的計算 16六、工藝設(shè)計計算結(jié)果匯總與主要符號說明 186.1 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)和物料衡算結(jié)果匯總 186.2 填料塔工藝尺寸計算結(jié)果表 196.3 流體力學(xué)參數(shù)計算結(jié)果匯總 206.4 附屬設(shè)備計算結(jié)果匯總 206.5所用Dn38聚丙烯塑料階梯環(huán)填料主要性

3、能參數(shù)匯總 216.6 主要符號說明 21參考文獻 23設(shè)計方案討論及結(jié)束語 24、吸收技術(shù)概況當(dāng)氣體混合物與適當(dāng)?shù)囊后w接觸，氣體中的一個或者幾個組分溶解與液體中，而不 能溶解的組分仍留在氣體中，使氣體得以分離。吸收過程是化工生產(chǎn)中常用的氣體混合 物的分離操作，其基本原理是利用混合物中各組分在特定的液體吸收劑中的溶解度不 同，實現(xiàn)各組分分離的單元操作。本設(shè)計針對填料吸收進行相關(guān)計算，設(shè)備主體為塔狀填料吸收器，塔內(nèi)裝有填料支 承與壓緊裝置、液體與氣體分布器、液體再分布器以及氣體除沫器等。液體經(jīng)塔頂噴淋 裝置均勻分布于填料上，依靠重力作用沿填料表面自上而下流動，并與在壓強差推動下 穿過填料空隙的氣

4、體相互接觸，發(fā)生傳熱和傳質(zhì)。在吸收器內(nèi)，填料在整個塔內(nèi)堆成一 個整體。有時也將填料裝成幾層， 每層的下邊都設(shè)有單獨的支撐板。 當(dāng)填料分層堆放時， 層與層之間常裝有液體再分布裝置。二、設(shè)計任務(wù)及步驟2.1 設(shè)計任務(wù)用水吸收空氣中混有的二氧化硫。2.2 設(shè)計步驟（ 1）根據(jù)設(shè)計任務(wù)和工藝要求，確定設(shè)計方案 ;（2）針對物系及分離要求，選擇適宜填料；（ 3）確定塔徑、填料層高度等工藝尺寸（考慮噴淋密度） ；（4）計算塔高及填料層的壓降；（5）塔內(nèi)件選擇。三、填料塔操作條件1操作壓力為常壓，操作溫度： 293K。2填料類型：選用聚丙烯階梯環(huán)填料。3工作日：每年 320天，每天 24 小時連續(xù)運行。4.

5、廠址：昆明某地四、設(shè)計方案的確定4.1吸收流程的選擇氣體”呼 工業(yè)上使用的吸收流程多種多樣，由于逆流操作具有傳質(zhì)推動 力大，傳質(zhì)速率快，分離效率高(具有多個理論級的分離能力)，吸收劑利用率高等顯著優(yōu)點，所以在本設(shè)計中選用逆流操作。氣體逆流操作4.2吸收劑的選擇對于吸收操作，選擇適宜的吸收劑，具有十分重要的意義。其對吸收操作過程的經(jīng) 濟性有著十分重要的影響。在考慮到吸收劑對溶質(zhì)的溶解度、不易揮發(fā)、再生性能好， 同時吸收劑應(yīng)該具有良好的物理、化學(xué)性能和經(jīng)濟性等問題后，決定在本設(shè)計采用水作 為吸收劑。4.3填料的選擇塔填料是填料塔中的氣液相間傳質(zhì)組件，是填料塔的核心部分。其種類繁多，性能 上各有差異

6、。由于本次過程處理量不大，所用的塔直徑不會太大，適合采用填料塔，所以采用散裝Dn38聚丙烯塑料階梯環(huán)填料。階梯環(huán)(Stairs wreath)填料如圖片所示，填料呈階梯環(huán)結(jié)構(gòu)，環(huán)壁上開有長 方形小孔，環(huán)內(nèi)有兩層交錯45 °的十字形葉片，環(huán)的高度為直徑的一半，環(huán)的一端成喇叭口形狀的翻邊。這樣的結(jié)構(gòu)使得階梯環(huán)填料的性能在鮑爾環(huán)的基礎(chǔ)上又 有提高，其生產(chǎn)能力可提高約 10%壓降則可降低25%且由于填料間呈多點接觸, 床層均勻，較好地避免了溝流現(xiàn)象。階梯環(huán)一般由塑料和金屬制成。本設(shè)計所選材料主要性能參數(shù)如下：比表面積at=132.5m2/m3孔隙率；=0.91形狀修正系數(shù)=1.45填料因子F

7、 =170m1A=0.204臨界張力；c =33dy n/cm4.4吸收工藝流程圖(附圖)及工藝過程說明吸收SQ的流程包括吸收和解吸兩大部分。混合氣體冷卻至20C下進入吸收塔底部， 水從塔頂淋下，塔內(nèi)裝有填料以擴大氣液接觸面積。在氣體與液體接觸的過程中，氣體 中的SQ溶解于水，使離開吸收塔頂?shù)臍怏w二氧化硫含量降低至允許值，而溶有較多二 氧化硫的液體由吸收塔底排出。為了回收二氧化硫并再次利用水，需要將水和二氧化硫 分離開，稱為溶劑的再生。解吸是溶劑再生的一種方法，含二氧化硫的水溶液經(jīng)過加熱 后送入解吸塔，與上升的過熱蒸汽接觸，二氧化硫從液相中解吸至氣相。二氧化硫被解 吸后，水溶劑得到再生，經(jīng)過冷

8、卻后再重新作為吸收劑送入吸收塔循環(huán)使用。五、吸收塔的物料衡算5.1基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)a. 液相物性數(shù)據(jù)對于低濃度的吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可以近似取純水的物性數(shù)據(jù)，20 °C時水的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：密度 998.2Kg/m3粘度 =0.001004 Pa s = 3.6kg/(m h)表面張力匚L =72.67dyn /cm = 941803kg / hSO在水中的擴散系數(shù) Dl =1.47 10cm2/s =5.29 10m2/hb. 氣相物性數(shù)據(jù)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為：MM =0.045 64 0.955 29 = 27.983kg / kmol混合氣體的平均密度為：101.3 27

9、.983 =1.164kg/m3RRT8.314 漢 293其中，R = 8.314m3 kg Pa/(kmol k)混合氣體的粘度可近似取為空氣的粘度，查手冊的20 C。空氣的粘度為:乜=1.81 10-Pa s=0.065kg/(m h)SO2在空氣中的擴散系數(shù)為：Dg =0.108 10絲m2/s = 0.039m2/hc. 氣液兩相平衡時的數(shù)據(jù)常壓下20C SQ在水中的亨利系數(shù)為：E = 3.55 103 KPa相平衡常數(shù)為：3E 3.55 10m35.04p101.325溶解度系數(shù)為：P.998 23HL30.0156Kmol / (KPa m )E Ms 3.55 1018.025

10、.2物料衡算進塔氣相摩爾比為：Y 也0.0471-Y11-0.045出塔氣相摩爾比為： =第-第 =0.047 -0.047 0.95 =0.00235對于純?nèi)軇┪者^程，進塔液相組成為：X2 =0進塔惰性氣相流量為：qnG-3100273(1-0.045) =141.848 Kmol/h22.4273+20該吸收過程屬于低濃度吸收，平衡曲線可近似為直線，最小液氣比可按下式計算, 即：f _ 丫1 -% _ Y -丫2 _ 0.047 -0.00235 =33288lqnG 伽 X_X2 Y1 / _X2O.。47 / 35.04 - 0實際操作液氣比:qnLqnG= 1.5 乂 血ZnG /

11、min= 1.5 33.288 = 49.932進塔吸收劑流量：qnL =49.932 qnG = 7082.754 Kmol / h由 QnG(丫 1 -丫2)TnL(X1 -X2)得X1 二曲仔 _丫2)x2 =8.942 104 qnL5.3填料塔的工藝尺寸計算a. 塔徑的計算采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計算泛點氣速 ?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖（查自：化工原理課程設(shè)計（化工傳遞與單元操作課程設(shè)計）氣相質(zhì)量流量為： Wg=3100 1.164 =3608.4kg/h液相質(zhì)量流量可近似按純水的流量計算，即:Wl =7082.754 18 = 127489.572kg /h嚴叫色Wg宀Eckert通用關(guān)聯(lián)

12、圖的橫坐標(biāo)為:489型.=1.2063608.41998.2 丿查Eckert通用關(guān)聯(lián)圖得：UF=0(1)128式中：uf :泛點氣速m/s:重力加速度9.8m/s:g ,幾:氣相，液相密度 kg/m3嘰：液體粘度KPa s匸：試驗填料因子，m：水密度與液體密度之比；（此處為1）本次設(shè)計選用的是塑料階梯環(huán)類型填料。查表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塑料鮑爾環(huán)55028018414092塑料階梯環(huán)260170127瓷矩鞍1100550200226瓷拉西環(huán)1300832600

13、410其填料因子f -170m J泛點氣速:Uf0.018gF譏叮20.018 9.8 998.2170 1 1.164 1.0040.2=0.943m/ sD 二4 2500 "36003.1456601對于散裝填料，泛點率的經(jīng)驗值為u = 0.5 0.85Uf此處取 u =0.7uf =0.7 0.943 = 0.6601m/s=H.28339m圓整塔徑取D=1.3mb. 泛點率校核和填料規(guī)格泛點率校核:4 3100/36003.14 1.32=0.649m / s加牆嚴%66°%（在允許范圍內(nèi)） 填料規(guī)格校核：階梯環(huán)的徑比要求：D>8d有D =空0 = 34.2

14、81x88即符合要求 d 38c. 液體噴淋密度校核取最小潤濕速率為：Lw min = 0.08m3/ m h查資料手冊得聚丙烯階梯環(huán)比表面積23at =132.5m /m32Umin 二 Lw 皿山越=0.08 132.5 = 10.6m / (m h)= 96.247 -Um.127489.572 /998.20.785 1.32故滿足最小噴淋密度的要求經(jīng)以上各項校核可知，填料塔直徑選用D=1300m合理。5.4填料層高度計算a. 傳質(zhì)單元數(shù)的計算= 35.04 00010100. =0.0313Y2* = mX2 二 0解吸因數(shù)為:mqnGqnL35.04 141.8487082.754

15、= 0.7018氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為:1y Y *10 0526 0N OGln (1-S)-12 Sln (1 -0.7018)0.7018=舍=11 -SY2 -Y2*1 -0.70180.00263 -01 In 1 -0.70180.047 一°0.7018 =6.3621 -0.7018 f0.00235 -0b. 傳質(zhì)單元高度的計算氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計算aw =1Y0xr>-1.4 at_0.05_0.05 /二C =33dyn / cm = 427680 kg / h液體質(zhì)量通量為WL127-D20.785 1.32=：96©98185

16、4kggZ( (im2h)i)=1-exp L1.45咤J962988Z5at941803132.5 3.6/2-y-0.0596098.875 勺32.5 / 它“96098.8752")81漢1 998.2X1.27X10 丿.998.2X941803X132.5 丿查表（常見材質(zhì)的臨界表面張力值），得材質(zhì)碳瓷玻璃聚丙烯聚氯乙烯鋼石蠟表面張力56617333407520常見材質(zhì)的臨界表面張力2WG3: 2-D24= 0.2370.71/3x 0.065疋 i 132.5 9039 j132.5 0.0651.164 0.039. 8.314 2932967.6250.065= 0

17、.637Oo氣體質(zhì)量通量為Ug一0078麗滬 2967沁/Z(m .hh)氣膜吸收系數(shù)由下式計算kG "和卷嚴（聶）13（晉）= 0.0338Kmol /(m2 h KPa)液膜吸收系數(shù)由下式計算kL =0.0095(-(aw%-L ) 45(亠凹)13?lDl)(?l)96098.875=0.0095(0.637 幻 32.5 漢 3.6 丿2/3998.2 1.47 103.6二1/2I X8 J'998.2= 2.169m/h由kca =kGaw ：1.1，因為本設(shè)計填料類型為開孔環(huán)，故查表得,填料類型球 形棒形拉西環(huán)弧鞍開孔環(huán)W值0.720.7511.191.45常見

18、填料的形狀系數(shù)= 1.45貝U kGa =kGaw申1.1 =0003338>80.6)37刈 145.5圧134862kn4o29：3mmokpam3 h KPa)a = daw護4.5謔 10999日2h2.404l /h因為=6689.8% 55%，故需要按下式校正Uf， - u 1由kG a = 1 9.5(0.5)14 kGa- Uf” 一u1燈 a = 1 2.6(0.5)2.2 &a，得-UfkG a= 1199.5 (0®6882-00>51'1'p34.223=6842kmnt(/r(mih.kpaKPa)kL a =1126(0

19、姻49820伍52亍閃 則有Kg 1 1FFkG a HkL a=隹3946901/的(Imkpa) KPa)68.228 00006661243410由H°gG _qn(G141.848.792 二 Q428h618 KK碎 以昌艮熾 D 2.469.3916)1.30103786.78 1.2G 42 書29723mc. 填料層高度的計算z = H OG 漢 Nog = 0266336根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，填料層真實選用高度一般為Z、（1.2 1.5）Z所以 Z =1135 3.93114 5.3723 = 3.8m查表，對于階梯環(huán)填料，h/D=815, hmax乞6 m散裝填料分段高度

20、推薦值填料類型h/DHmax/m拉西環(huán)2.5< 4矩鞍58< 6鮑爾環(huán)510< 6階梯環(huán)815< 6環(huán)矩鞍515< 6取一=10 則 h =10 1300 = 13000mm D3800mm ： 13000mm計算得填料層高度為3800mm故不需要分段5.5填料塔附屬高度的計算塔上部空間高度，通過相關(guān)資料可知1.21.5m可取為1.3m,塔底液相停留時間為35min本設(shè)計按4min考慮，則塔釜液所占空間高度為:wL?l 3600188885.572二 0.034735(/b3 / s)4X60XVS460 7.0355h-i-226.42m0.785 1.30.7

21、85 1.3考慮到氣相接管所占空間高度，底部空間高度可取6.5m，所以塔的附屬空間高度可以取為1.3+6.5=7.8米。因此塔的實際高度取 H=3.8+7.8=11.6m5.6液體分布器的簡要設(shè)計a.液體分布器的選型液體分布裝置設(shè)于填料層頂部，用于將塔頂液體均勻分布在填料表面上，液體的分 布裝置性能對填料塔效率影響很大，特別是大直徑、低填料層的填料塔，尤其需要性能 良好的液體分布裝置。由于液體在填料塔內(nèi)分布均勻，可以增大填料的潤濕表面積，以 提高分離效果。因此，液體在塔頂?shù)某跏季鶆驀娏埽潜ＷC填料塔達到預(yù)期分離效果的 重要條件。從噴淋密度考慮，應(yīng)保證每 60 m2的塔截面上約有一個噴淋點，這樣

22、，可以 防止塔內(nèi)壁流和溝流現(xiàn)象。液體分布裝置的種類多樣，有噴頭式、盤式、管式、槽式、及槽盤式等。工業(yè)應(yīng)用由于該吸收塔的液相負荷較大，而氣相負荷相 對較低，故選用槽式液體分布器。當(dāng)填料層高度與塔徑之比超過某一數(shù)值時， 填料層需分段。在各段填料層之間安設(shè)液體再分布 器，以收集自上一填料層來的液體，為下一填料層 提供均勻的液體分布。由于本次設(shè)計的填料層不需要分段，故不需要安裝液體分布器b. 分布點密度及布液孔數(shù)的計算Eckert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=750170D> 120042如上表，按照Eckert建議值，D> 1200m

23、m時，噴淋點密度為42點/m：因為該塔液相負荷較大，設(shè)計取噴淋點密度為120點/ m2。布液點數(shù)為:n =0.785 1.32 120 =159.2 ： 160 點布液計算:由 Lsd2n < 2gH4WL3600 998.2127489.5723600 998.2=0.0355m3 / s其中：Ls :液體流率Lsn:開孔數(shù)目:孔流系數(shù)，取0.550.60 d°:孔徑，H :開孔上方的液位高度,取=0.60H -160mmd04:x2g =H4工0.03553.14 160 06-2 9.8 0.16-0.0163m本設(shè)計取 d0 =17mm槽式液體分布器二級槽的布液點示意圖

24、5.7其它附屬塔內(nèi)件的選擇a.填料支撐板填料支撐板的作用是支撐塔內(nèi)的填料，同時起著氣液流道及氣體均布作用。常用的 填料支撐裝置由柵板型，孔管型，駝峰型等。對于散裝填料因柵板結(jié)構(gòu)簡單、自由截面 積大、造價低，普遍選用柵板支撐裝置。b.填料壓緊裝置填料壓板：柵條壓板（填料直徑介于 0.6到0.8間） 絲網(wǎng)壓板（空隙較大，一般用于塔徑 1200mm以下） 大絲網(wǎng)壓板（用于塔徑1200mm以上）因此采用大絲網(wǎng)壓板。c. 氣體進出口裝置與排液裝置氣體進出口裝置：填料塔的氣體進口既要防止液體倒灌，更要有利于氣體的均勻分布。對500mn直徑以下的小塔，可使進氣管伸到塔中心位置，管端切成45°向下斜

25、口或切成向下切口，使氣流折轉(zhuǎn)向上。對1.5m以下直徑的塔，管的末端可制成下彎的錐形擴大器，或采用其 它均布氣流的裝置。氣體出口裝置既要保證氣流暢通，又要盡量除去被夾帶的液沫。最簡單的裝置是在 氣體出口處裝一除沫擋板，或填料式、絲網(wǎng)式除霧器，對除沫要求高時可采用旋流板除 霧器。本設(shè)計中選用除沫擋板。排液裝置：液體出口裝置既要使塔底液體順利排出，又能防止塔內(nèi)與塔外氣體串通，常壓吸收 塔可采用液封裝置。常壓塔氣體進出口管氣速可取1020m/s （高壓塔氣速低于此值）；液體進出口流速 可取0.81.5m/s （必要時可加大些）管徑依氣速決定后，應(yīng)按標(biāo)準管規(guī)定進行圓整。d. 吸收塔主要接管的尺寸計算本設(shè)

26、計中填料塔有多處接管，但主要的是氣體和液體的進料口和出料口接管。在此 分別以液體進料管和氣體進料管的管徑計算為例進行說明。氣體和液體在管道中流速的選擇原則為：常壓塔氣體進出口管氣速可取1020m/s;液體進出口流速可取 0.81.5m/s。液體進料接管：進料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進料管、彎管進料管、T型進料管。本設(shè)計采用直管進料管，管徑計算如下取液=1.2m/s則進料管管內(nèi)徑d二4Ls = _ 4 O.0355 = 0.194m 護卩液Y 3.14U2查GB-T17395（2008）- 無縫鋼管尺寸可知，可選用熱軋無縫鋼管管徑為 220mm 10mm。則實際管內(nèi)徑為200mm實際通過液體接管

27、的液速為:-：D2= 1.041m/s=心陰攀帕。2998.40600* 氣體進料接管：采用直管進料。取氣速u氣-18.0m/s設(shè)計取進料管管徑4G4 3500/33600=0.Q.47?2m"氣3.14 18.0所以查GB-T17395(2008)-無縫鋼管尺寸可知，取管徑為273mm 10mm ,實際管內(nèi)徑為253mm，則實際通過氣體接管的氣速為:學(xué)=44 2510036001如怡氣兀D23344 0.0543 2吸收劑輸送管路直徑及流速計算：=1.50 m/ s根據(jù)管材規(guī)范，選擇200mm 8mm型的熱軋無縫管道，其內(nèi)徑為184mm其實際流速為:2 =1.336m/s。2938

28、塵&(3684) x 3.14x0.145e. 離心泵的選擇流量127489.572998.2=127.719m'/h轉(zhuǎn)速(r/min)流量 m/h揚程H /m效率n /%功率/kW必需汽蝕余量(NPSH)r /m軸功率電機功率3.01450200208113.518.5因為該吸收以清水為吸收劑,選用離心泵型號為：IS150-125-250單級單吸離心泵,其性能參數(shù)如下表5.8流體力學(xué)參數(shù)計算a.填料層壓力降的計算氣體進出口壓力降：由后面主要接管尺寸計算可知，氣體的進出口接管內(nèi)徑為253mm為：則氣體的進出口流速2500u22 =1B.1718m/s336000785幼2341

29、1 1222=1)1 1111出口 AP2 = x -陀32 =-疼一®1.1278173l.382=85S0：mPa (突然縮小2 222 2=0.5)填料層壓力降：采用Eckert關(guān)聯(lián)圖計算，有前面計算可知其中橫坐標(biāo)為:乞（二）0.5 = 0.995WG查散裝填料壓降填料因子平均值得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-塑料階梯環(huán)-17611689-瓷矩鞍環(huán)700215140160瓷拉西環(huán)1050576450288p =116m1縱坐標(biāo)為：r

30、u- -G 叮2 二_116 1 U64 1.004°.2 =5.819 10g9.8998.2查Eckert關(guān)聯(lián)圖得.：P196Pa/mZ所以填料層壓力降為：P=196 3.8 = 744.8Pa其它塔內(nèi)間的壓力降較小，因此可忽略，于是得到吸收塔的總壓力降為:P總二. ：R + . ：P2 + . ：P F70.940+85.470+744.8 =1001.21Pa六、工藝設(shè)計計算結(jié)果匯總與主要符號說明6.1基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)和物料衡算結(jié)果匯總表-1項目符號數(shù)值與計量單位吸收劑（水）的密度Pl3998.2(kg/m )溶劑的粘度叫0.001004( Pa s)=3.6kg / (m h)

31、溶劑表面張力272.67( dyn / cm)=941803(kg/h )二氧化硫在水中擴散系數(shù)Dl1.47 X 10-5( cm 2/s)=5.29 X10-6(m2/h)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量Mg27.983kg / kmol混合氣體的平均密度Pg1.164 kg/' m3混合氣體的粘度%_51.8110 Pa s = 0.065kg/(m h)二氧化硫在空氣中擴散系 數(shù)Dg0.108 X 10-4(m2/s)=0.039(m 2/h)亨利系數(shù)E3.55 X 103 KPa氣液相平衡常數(shù)m35.04溶解度系數(shù)H0.0156 Kmol /(KPa m3)二氧化硫進塔摩爾比Y10.04

32、7二氧化硫出塔摩爾比Y20.00235惰性氣體摩爾流量qnG141.848 Kmol /h吸收劑摩爾流量qnL7082.754 Kmol / h液相進口摩爾比0液相出口摩爾比X8.942X0“6.2填料塔工藝尺寸計算結(jié)果表表-2項目符號數(shù)值與計量單位氣相質(zhì)量流量Wg3608.4kg/h液相質(zhì)量流量Wl127489.572kg/h塔徑D1300mm空塔氣速u0.649 m s泛點率U；Uf68.82%噴淋密度U96.247m3/(m2.h)解吸因數(shù)S0.7018氣相總傳質(zhì)單元數(shù)Nog6.362液體質(zhì)量通量Ul296098.875 kg /(m h)氣體質(zhì)量誦量Ug2967.625 kg/(m2

33、h)氣膜吸收系數(shù)kGpa)液膜吸收系數(shù)kL2.169(m/h)氣相總吸收系 數(shù)（校正后）kGa38.228kmol/(m .h.kpa)液相總吸收系 數(shù)（校正后）F ki a226.410(l/h)氣相總傳質(zhì)系 數(shù)32.4693kmol/(m .h.kpa)氣相傳質(zhì)單元 高度H OG0.428 m填料層咼度Z3.8 m填料塔上部空間高度hi1.3 m填料塔下部空 間高度h26.5 m塔附屬咼度h37.8 m塔高Ha11.6 m布液孔數(shù)n160點孔徑do0.0163m開孔上方高度AH0.16m6.3流體力學(xué)參數(shù)計算結(jié)果匯總表-3項目符號數(shù)值與計量單位氣體進口壓力降 P1120.11 Pa;氣體出

34、口壓力降 P260.05 Pa;填料層壓力降也P744.8 Pa吸收塔總壓力降A(chǔ)P、881.58 Pa;6.4附屬設(shè)備計算結(jié)果匯總表-4項目選型數(shù)值與計量單位液體進出口接管熱軋無縫鋼管©194mm汽10mm液體實際流速口液=1.041m/s氣體進出口接管熱軋無縫鋼管°273mm 匯 9.5mm.氣體實際流速口氣=13.71 m/s吸收劑輸送管路熱軋無縫鋼管 創(chuàng)59mm x 7 mm吸收劑實際流速u = 1.50(m/ s)離心泵的選型IS125-100-200 單級單吸離心泵揚程 H=12.001m6.5所用Dn38聚丙烯塑料階梯環(huán)填料主要性能參數(shù)匯總表-5項目符號數(shù)值與計

35、量單位公稱直徑Dn38mm塔徑與填料公稱直徑比值D/d>8填料因子平均值170m°臨界表面張力值c33 dy n/ cm形狀修正系數(shù)<P1.45填料分段高度推薦值h/D=8 15hmax 蘭 6 m壓降填料因子平均值*p116m16.6主要符號說明1英文字母表-6aw填料層的潤滑比表面積m2/m3;s脫吸因數(shù)；無因次；at填料層的有效傳質(zhì)比表面積(m2/m3)D擴散系數(shù)，m2/s;塔徑,m;Ul-一液體質(zhì)量誦量 kg/(m2 h)2U G 氣體質(zhì)量通量 kg /(m2 -h)E亨利系數(shù)，KPa;g重力加速度，kg/(m 2.h);H 溶解度系數(shù)，kmol /(m 3.KP

36、a);T 溫度，°C;m相平衡常數(shù)，無因次；H OG氣相總傳質(zhì)單元咼度，m;R 氣體通用常數(shù)，kJ/(kmol.K)®填料因子，m"修正系數(shù)，無因次P 總壓，KPa ;Nog氣相總傳質(zhì)系數(shù)，無因次U空塔速度，m/s ;Uf液泛速度，m/s ;qnG惰性氣體流量，kmol/h ;3Gs混合氣體體積流量，m/h.kL 液膜吸收系數(shù)m/h;kG氣膜吸收系數(shù)，kmol/(m 2.h.kpa);<3kGa 氣相總吸收系數(shù) kmol/(m hkpa);kl a 液相總吸收系數(shù)，l/h;3KGa 氣相總傳質(zhì)系數(shù)kmol/(m .h.kpa);K L a 液相總傳質(zhì)系數(shù)l/

37、h;LS吸收劑用量 kmol/h; kmol/s;qnL是吸收液量kmol/hWl吸收劑質(zhì)量流量kg/h ；Wg 氣體質(zhì)量流量，kg/h ；P密度kg/ m 32.希臘字母表-7-粘度Pa.sP密度kg/ma2表面張力kg/hm-平均的，對數(shù)平均的min取小的max最大的參考文獻1 王國勝主編 . 化工原理課程設(shè)計第二版 .大連：大連理工大學(xué)出版社， 2006.82 陳敏恒，叢德滋，方圖南，齊鳴齋編 . 化工原理下冊第三版 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,2006.53 吉林化學(xué)工業(yè)公司設(shè)計院，化學(xué)工業(yè)部化工設(shè)計公司主編. 化工工藝算圖第一冊常用物料物性數(shù)據(jù) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,1982.

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