課程設(shè)計(jì)二氧化硫吸收塔

1、一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1、設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一座填料吸收塔，用于脫除混合氣體中的SO2，其余為惰性組分，采用清水進(jìn)行吸收。1.2、工藝操作條件： (1)操作壓力 常壓(2)操作溫度：25 表一 工藝操作條件混合氣體處理量m3/h2000混合氣體SO2含量(體積分?jǐn)?shù))10%SO2的回收率不低于97%1.3、設(shè)計(jì)任務(wù)：（1） 吸收方案和工藝流程的說(shuō)明（2） 填料吸收塔的工藝計(jì)算；（3） 填料吸收塔設(shè)備設(shè)計(jì);（4） 制備工藝流程圖、設(shè)備圖；（5） 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。二、 設(shè)計(jì)方案的確定2.1、 吸收劑的選擇吸收塔或再生塔內(nèi)氣液相可以逆流操作也可以并流操作，由于逆流操作具有傳質(zhì)推動(dòng)力大，分離效率高（具有多個(gè)

2、理論級(jí)的分離能力）的顯著優(yōu)點(diǎn)而 廣泛應(yīng)用。用水吸收SO2屬中等溶解度的吸收過(guò)程，選用逆流吸收流程。因用水作為吸收劑，且SO2不作為產(chǎn)品，故采用純?nèi)軇?.2 填料的選擇填料的選擇包括確定填料的種類，規(guī)格及材料。填料的種類主要從傳質(zhì)效率，通量，填料層的壓降來(lái)考慮，填料規(guī)格的選擇常要符合填料的塔徑與填料公稱直徑比值D/d。填料的材質(zhì)分為陶瓷、金屬和塑料三大類。對(duì)于水吸收S02的過(guò)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。本設(shè)計(jì)中采用散裝填料，工業(yè)常用的主要有選用DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等幾種規(guī)格。同類填料，尺寸越小，分離效率越高，但阻力增加，通量減小，填料費(fèi)

3、用也增加很多。塑料填料具有質(zhì)輕、價(jià)廉、耐沖擊、不易破碎等優(yōu)點(diǎn)，多用于吸收、解吸、萃取等裝置。但其缺點(diǎn)是表面潤(rùn)濕性能差，在某些特殊場(chǎng)合，需要對(duì)其表面進(jìn)行處理，以提高表面潤(rùn)濕性能。綜合各點(diǎn)因素，在所了散裝填料中，塑料階梯環(huán)填料的綜合性能較好，故此選用塑料階梯環(huán)填料。表2 填料尺寸與塔徑的對(duì)應(yīng)關(guān)系塔徑/填料尺寸/D300300D900D9002025253850802.3設(shè)計(jì)步驟本課程設(shè)計(jì)從以下幾個(gè)方面的內(nèi)容來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)（一） 吸收塔的物料衡算；（二） 填料塔的工藝尺寸計(jì)算；主要包括：塔徑，填料層高度，填料層壓降；（三） 設(shè)計(jì)液體分布器及輔助設(shè)備的選型；（四） 繪制有關(guān)吸收操作圖紙。三、裝置的工藝計(jì)算

4、：3.1基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)3.1.1 液相物性數(shù)據(jù) 對(duì)低濃度吸收過(guò)程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。由手冊(cè)查得，25時(shí)水的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下： 密度為 L=997.1 kg/m3粘度為 L=0.0008937 Pa·s=3.2173kg/(m·h)表面張力為L(zhǎng)=71.97 dyn/cm=932731 kg/h2SO2在水中的擴(kuò)散系數(shù)為 DL依Wilke-Chang公式計(jì)算 （1）其中： f溶劑的締合參數(shù)，具體值為水2.6。Mr溶劑的摩爾質(zhì)量，kg/kmol；T溶液的溫度，K；m溶劑的粘度，Pas；V溶質(zhì)在正常沸點(diǎn)下的分子體積，cm3/mol；由正常沸點(diǎn)下的液體密度來(lái)計(jì)算。若

5、缺乏此密度數(shù)據(jù)，則可采用Tyn-Calus方法估算：V=0.285Vc1.048 （2）Vc為物質(zhì)的臨界體積，SO2臨界體積為122.2cm3/mol。最終計(jì)算得SO2在水中的擴(kuò)散系數(shù)為 DL=1.724×10-9m2/s=6.206×10-6m2/h3.1.2 氣相物性數(shù)據(jù)設(shè)進(jìn)塔混合氣體溫度為25，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為MVm=yiMi （3）混合氣體的平均密度為 Vm=PM/RT （4）混合氣體的粘度可近似取為空氣的粘度，查手冊(cè)得25空氣的粘度為V=1.83 ×10-5Pas=0.066kg/(mh)SO2在空氣中的擴(kuò)散系數(shù) D=D0×(P0/P)

6、×(T/T0)1.75 （5）其中273K時(shí)，1.013×105Pa時(shí)SO2在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為1.22×10m2/s最終計(jì)算得278K，1.013×105Pa 下SO2在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為 DV=1.422×10-5m2/s=0.051 m2/h3.1.3 氣液相平衡數(shù)據(jù)常壓下25時(shí)SO2在水中的亨利系數(shù)為 E=4.13 ×103 kPa相平衡常數(shù)為 m=E/P=4.13×103/101.3=40.76 （6）溶解度系數(shù)為H=/EM =997.1/4.13×103×18.02=0.0134kmol/kP

7、am3 （7）3.1.4 物料衡算 本設(shè)計(jì)中取回收率=98%，液氣比L/G=1.2(L/G)min近似取塔平均操作壓強(qiáng)為101.3kPa，故：混合氣量V2000 m3h=81.80 kmol/h混合氣SO2中量V12000×0.1200 m3h設(shè)混合氣中惰性氣體為空氣，則混合氣中空氣量V21800 m3/h=73.62 kmol/h(1) SO2進(jìn)塔體積分?jǐn)?shù)y1=0.1；出塔體積分?jǐn)?shù) y2=V1×(1-)V-V1×=200×0.022000-200×0.98=0.00222 （8）(2) 進(jìn)塔氣相摩爾比為出塔氣相摩爾比為Y2=Y1(1-)=0.

8、11(1-0.98)=0.0022(3) 該吸收過(guò)程屬低濃度吸收，平衡關(guān)系為直線，最小液氣比可按下式LVmin=Y1-Y2Y1m-X2=0.11-0.00220.1140.76=39.94 （9）LV=1.2(LV)min=47.93L=73.62×47.93=3528.61kmol/h(6)塔底吸收液組成X1VY1-Y2=LX1-X2 X1=0.11-0.002247.93=0.00225 （10） (7)操作線方程Y=(L/V)X+Y2-(L/V)X2 （11）故操作線方程：Y=47.93X+0.00223.2填料塔的工藝尺寸的計(jì)算3.2.1塔徑的計(jì)算采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)

9、算泛點(diǎn)氣速。氣相質(zhì)量流量為wG=2000×1.3287=2657.4 kg/h液相質(zhì)量流量可近似按純水的流量計(jì)算，即WL=3528.61×18.02=63585.55kg/h其中：L =997.1 kg/m3 V =1.3287 kg/m3g = 9.81 m/s2 = 1.27×108 m/h2WV = 2657.4 kg/h WL = 63585.55 kg/hL =0.0008937 Pa·s（1）采用Ecekert通用關(guān)聯(lián)圖法計(jì)算泛點(diǎn)氣速uF。通用填料塔泛點(diǎn)和壓降的通用關(guān)聯(lián)圖如下：圖一填料塔泛點(diǎn)和壓降的通用關(guān)聯(lián)圖圖中 u0空塔氣速，m /s； 濕

10、填料因子，簡(jiǎn)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，m /s2； G、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(zhì)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(diǎn)曲線。對(duì)于其他填料，尚無(wú)可靠的填料因子數(shù)據(jù)。Eckert通用關(guān)聯(lián)圖的橫坐標(biāo)為 WLWV×(VL)0.5=63585.552657.4×1.3287997.10.5=0.8735查圖一查得縱坐標(biāo)值為 uF2g(VL)L0.2=0.025 表三 散裝填料泛點(diǎn)填料因子平均值

11、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1100550200226瓷拉西環(huán)1300832600410由于采用DN38聚丙烯階梯環(huán)填料。故由表一可得填料因子 泛點(diǎn)氣速 uF=0.025gLFVL0.2=0.025×9.81×997.1170×1×1.3287×0.89370.2=1.052 m/s （12）對(duì)于散裝填料，其泛點(diǎn)率的經(jīng)驗(yàn)值為 u/uF =0.50.85取u

12、=0.7uF 故操作氣速 u=0.7×1.052=0.736 m/s氣體的體積流量 VS=2000/3600=0.556 m3/s(2) 塔徑 D=4VSu=4×0.5563.14×0.736=0.962 m （13）圓整塔徑，取D=l.0 m。(3) 泛點(diǎn)率校核：u=4VSD2=4×0.5563.14×12=0.708 m/suuF=0.7081.052=0.67 (在允許的范圍內(nèi))（4）填料規(guī)格校核： D/d=1000/38=26.32 >8(5）液體噴淋密度校核： 對(duì)于直徑不超過(guò)75mm的散裝填料，可取最小潤(rùn)濕速率（Lw）min=(

13、2.2×10-5 )m3/(m·s)=0.08m3/(m·h) 對(duì)于直徑大于75mm的散裝填料，可取最小潤(rùn)濕速率（Lw）min=0.12m3/(m·h)所以，取最小潤(rùn)濕速率為：（Lw）min=0.08m3/(m·h) 查填料手冊(cè)得 塑料階梯環(huán)比表面積 at=132.5m2/m3 流體的最小體積通量Umin=（Lw）min at= 0.08×132.5 =10.6m3/ m2·h （13）U=63585.55/997.14×12=81.23 m3/(m2·h)>Umin經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用D

14、=1000mm合理。3.2.2 填料層高度計(jì)算(1) 傳質(zhì)單元數(shù)NOGY1* = m X1 = 40.76×0.00225 = 0.09171Y2* = m X2 = 0解吸因數(shù)為: S=mVL=40.76×73.623528.61=0.850 （14）氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為:NOG=11-Sln(1-S)Y1-Y2* Y2-Y2*+S=11-0.850ln(1-0.850)×0.11-00.0022-0+0.850)=14.15 （15）（2）傳質(zhì)單元高度的計(jì)算氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計(jì)算 （16）查表四表四 常見(jiàn)材質(zhì)的臨界表面張力值材質(zhì)碳瓷玻璃聚丙烯

15、聚氯乙烯鋼石蠟表面張力, mN /m56617333407520得 = 33 dyn/cm = 427680 kg/h2液體質(zhì)量通量為: UL=63585.554×12=81000.70 kg/(m2h) awat=1-exp-1.45×4276809327310.75×81000.70132.5×3.21730.1×81000.702×132.5997.12×1.27×108-0.05×81000.702997.1×932731×132.50.2=0.6225氣膜吸收系數(shù)由下式計(jì)算：

16、 （17）氣體質(zhì)量通量為： UV=2000×1.32874×12=3385.22kg/(m2h)kG=0.237×(3385.22132.5×0.066)0.7×(0.0661.3287×0.051)13×132.5×0.0518.314×298=0.0415kmol/(m2hkPa)液膜吸收系數(shù)由下式計(jì)算:kL=0.0095ULawL23(LLDL)-12LgL13=0.0095×81000.700.6225×132.5×3.217323×3.2173997.1&

17、#215;6.206×10-6-0.5×3.2173×1.27×108997.113=1.431m/h （18）表五 常見(jiàn)填料塔的形狀系數(shù)填料類型球形棒形拉西環(huán)弧鞍開(kāi)孔環(huán)值0.720.7511.191.45本設(shè)計(jì)填料類型為開(kāi)孔環(huán) 所以 =1.45,則kGa = kGawy1.1 =0.0415×132.5×0.6225×1.451.1=5.1512kmol/(m2hkPa) （19）kLa=kLawy0.4=1.431×132.5×0.6225×1.450.4=136.94l/h （20） 由于

18、 uuF=0.67>0.5需要按下式進(jìn)行校正，即kG'a=1+9.5uuF-0.51.4kGa （21） kL'a=1+2.6uuF-0.52.2kLa （22） 得：kG'a=1+9.50.67-0.51.4×5.1512=9.2623kmol/(m2hkPa)kL'a=1+2.60.67-0.52.2136.94=144.16l/h則總傳質(zhì)系數(shù)：KGa=11kG'a+1HkL'a=119.2623+10.0134×144.16=1. 5984kmol/(m2 hkPa) （23）由 HOG=VKYa=VKGaP=73

19、.621.5984×101.3×124=0.579m （24）（3）填料層高度的計(jì)算Z = HOGNOG = 0.579×14.15 = 8.193 m （25）但根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，填料層的設(shè)計(jì)高度一般為 Z(1.21.5)Z式中 Z設(shè)計(jì)時(shí)的填料高度，m； Z 工藝計(jì)算得到的填料層高度，m。Z=1.25 Z=10.241m設(shè)計(jì)取填料層高度為 Z=10.5m查：表六 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(duì)于階梯環(huán)填料， ， 取 ，則h=8×1000=8000 mm故需分為兩段，每段高

20、5.25 m。3.2.3填料層壓降計(jì)算采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算填料層壓降。橫坐標(biāo)為: WLWG×(GL)0.5=0.8735表七 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-查表得，p =116 m-1縱坐標(biāo)uF2gVLL0.2=0.7082×116×19.81×1.328799

21、7.1×0.89370.2=0.0078查Eckert通用關(guān)聯(lián)圖得: P/Z = 186.39Pa/m填料層壓降為: P=186.39×10.5=1957.095Pa四、輔助設(shè)備的計(jì)算及選型41 塔頂除霧沫器穿過(guò)填料層的氣體有時(shí)會(huì)夾帶液體和霧滴，因此，工藝上對(duì)吸收設(shè)備提出除霧的要求。被凈化的氣體在離開(kāi)吸收塔之前要進(jìn)行除霧。通常，除霧器多設(shè)在吸收塔的頂部。常用的形式有以下幾種：(1) 填料除霧器，即在塔頂氣體出口前，再通過(guò)一層干填料，達(dá)到分離霧沫的目的。（2）折板式除霧器，它是利用慣性原理設(shè)計(jì)的最簡(jiǎn)單的除霧器。（3）絲網(wǎng)除霧器，其為一種分離效率高，阻力較小，重量較輕，所占空間

22、不大的除霧器。根據(jù)除沫裝置類型的使用范圍，該填料塔選取絲網(wǎng)除沫器（如下圖）。這是一種效率較高的除霧器，可除去大于5µm的液滴，效率可達(dá)98%99%，但壓強(qiáng)降較折流板式除霧器為大，約為0.245kpa，且不適用于氣液中含有粘結(jié)物或固體物質(zhì)（例如堿液或碳酸氫銨溶液等），因?yàn)橐后w蒸發(fā)后留下固體物質(zhì)容易堵塞絲網(wǎng)孔，影響塔的正常操作。圖2 絲網(wǎng)除霧器裝配圖絲網(wǎng)除霧器：一般取絲網(wǎng)厚度H=100150 mm，氣體通過(guò)除沫器的壓降約為120250Pa。通過(guò)絲網(wǎng)除沫器的最大速率   （26）實(shí)際氣速為最大氣速的0.750.8倍 所以實(shí)際氣速u=0.75×2.3277=1.

23、75m/s42 液體分布器簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)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)用以管式、槽式及槽盤式為主。性能優(yōu)良的液體分布器設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足以下幾點(diǎn)：（1）、液體分布均勻 評(píng)價(jià)液體分布的標(biāo)準(zhǔn)是：足夠的分布點(diǎn)密度；分布點(diǎn)的幾何均勻性；降液點(diǎn)間流動(dòng)的均勻性。（2）操作彈性大。（3）自由截面積大。（4） 液體分布器應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小、制造容易、調(diào)整和維修方便。該吸收塔液相負(fù)荷較大，而氣相負(fù)荷相對(duì)較低，故選用槽式液體分布器。（2）分布點(diǎn)密度計(jì)算表八 Eckert的散裝填料塔分布點(diǎn)密度推薦值塔徑,mm分布點(diǎn)密度,點(diǎn)/ m2塔截面D=400330D=750170D120042因

24、該塔液相負(fù)荷較大，設(shè)計(jì)取噴淋點(diǎn)密度為150點(diǎn)/m2。 布液點(diǎn)數(shù)為 n=0.785×1.02×150=117.75118點(diǎn)設(shè)計(jì)結(jié)果為：二級(jí)槽共設(shè)五道，在槽側(cè)面開(kāi)孔，槽寬度為80mm ，槽高度為210mm 。兩槽中心矩為 160mm 。分布點(diǎn)采用三角形排列，實(shí)際設(shè)計(jì)布點(diǎn)數(shù)為 n=120點(diǎn)。 （3）布液計(jì)算由重力型液體分布器布液能力計(jì)算由 （27）式中 Ls液體流量，m3/s； n開(kāi)孔數(shù)目(分布點(diǎn)數(shù)目)； 孔流系數(shù)，通常取0.550.60； d0孔徑，m ； H開(kāi)孔上方的液位高度，m。 取=0.60， =160mm,則d0=4Lsn2gH=4×63585.55/(997

25、.1×3600)120×3.14×0.60×2×9.81×0.16=0.0139mm設(shè)計(jì)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(shí)間確定，最低液位為50mm為宜，最高液位由操作彈性塔內(nèi)允許高度及造價(jià)確定，一般為200 mm 左右。（4）.液體再分布器-截錐式再分布器液體在亂堆填料層內(nèi)向下流動(dòng)時(shí)，有偏向塔壁流動(dòng)的現(xiàn)象，偏流往往造成塔中心的填料不被潤(rùn)濕，降低表面利用率。對(duì)于此填料塔而言，由于塔徑

26、為1000mm，根據(jù)再分布器各種規(guī)格的使用范圍，使用最簡(jiǎn)單的截錐式再分布器。截錐式再分布器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。如下圖圖3 截錐式再分布器43 填料支承裝置用以支承填料的部件。它應(yīng)具有： (1)足夠的機(jī)械強(qiáng)度以承受設(shè)計(jì)載荷量，支承板的設(shè)計(jì)載荷主要包括填料的重量和液泛狀態(tài)下持液的重量。 (2)足夠的自由面積以確保氣、液兩相順利通過(guò)?？傞_(kāi)孔面積應(yīng)盡可能不小于填料層的自由截面積。開(kāi)孔率過(guò)小可導(dǎo)致液泛提前發(fā)生。一般開(kāi)孔率在40%以上。 常用的支承板有柵板、升氣管式和氣體噴射式等類型。柵板：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低；缺點(diǎn)是柵板間的開(kāi)孔容易被散裝填料擋住，使有效開(kāi)孔面積減小。升氣管式：具有氣、液兩相分流而行和

27、開(kāi)孔面積大的特點(diǎn)。氣體由升氣管側(cè)面的狹縫進(jìn)入填料層。氣體噴射式支撐板具有氣、液兩相分流而行和開(kāi)孔面積大的特點(diǎn)，并有利于液體的均勻再分配。氣體由波形的側(cè)面開(kāi)孔射入填料層。本設(shè)計(jì)中選用氣體噴射式支撐板。圖4 梁式氣體噴射支撐板44.填料限定裝置填料上方安裝壓緊裝置可防止在氣流的作用下填料床層發(fā)生松動(dòng)和跳動(dòng)。填料壓緊裝置分為填料壓板和床層限制板兩大類，每類又有不同的型式。床層限制板用于金屬、塑料等制成的不易發(fā)生破碎的散裝填料及所有規(guī)整填料。床層限制板要固定在塔壁上，為不影響液體分布器的安裝和使用，不能采用連續(xù)的塔圈固定，對(duì)于小塔可用螺釘固定于塔壁，而大塔則用支耳固定。本設(shè)計(jì)中填料塔在填料裝填后于其上

28、方安裝了填料壓緊柵板。45氣體和液體的進(jìn)出口裝置4.5.1 氣體進(jìn)口裝置 氣體進(jìn)口裝置的設(shè)計(jì)，應(yīng)能防止淋下的液體進(jìn)入管內(nèi)，同時(shí)還要使氣體分散均勻。因此不宜使氣流直接由管接口或水平管沖入塔內(nèi)，而應(yīng)使氣體的出口朝下，使氣流折轉(zhuǎn)向上。管得末端可制成向下的喇叭形擴(kuò)大口。4.5.2 氣體出口裝置氣體出口裝置，要求即能保證氣體通暢，又能盡量出去被夾帶的霧沫，當(dāng)氣體夾帶霧滴較多時(shí)，需另裝除霧器。如圖5 氣體出口裝置4.5.3 液體進(jìn)口管 液體的進(jìn)口管直接指向噴淋裝置。如下圖所示：圖6 彎管式液體進(jìn)口裝置4.5.4 液體出口管液體出口裝置應(yīng)便于塔內(nèi)液體的排放，并保證塔內(nèi)有一定的液封高度。圖7 液體出口裝置(1

29、)氣體和液體的進(jìn)出口直徑計(jì)算由公式 d=4Vsu 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(jìn)出口管氣速可取1020m/s；液體進(jìn)出口速度可取0.81.5 m/s（必要時(shí)可加大）。選氣體流速為12 m/s 由VS=2000/3600=0.556 m3/s 代入上公式得d=243mm圓整之后，氣體進(jìn)出口管徑為250×6。選液體流速為1.0 m/s，由VS=3528.61×18.02（3600×997.1）=0.018m3/s 代入上公式得 d=150 mm,圓整之后液體進(jìn)出口管徑為160×9。（2）底液出口管徑：選擇 管徑材料

30、均選擇選擇熱軋無(wú)縫鋼管（3）泵的選型由計(jì)算結(jié)果可以選用：P296型號(hào)IS100-80-125型轉(zhuǎn)速2900r/min的泵合適。4.6 填料塔附屬高度的計(jì)算塔的附屬高度主要包括塔的上部空間高度，安裝液體分布器所需的空間高度，塔的底部空間高度等。塔的上部空間高度是為使隨氣流攜帶的液滴能夠從氣相中分離出來(lái)而留取的高度，可取1.2m（包括除沫器高度）。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(jù)塔的釜液流量以及釜液在塔內(nèi)的停留時(shí)間確定出空間容積，然后根據(jù)該容積和塔徑計(jì)算出塔釜所占的空間高度。設(shè)塔

31、定液相停留時(shí)間為30s，則塔釜液所占空間高度為10WL/L4D2=30×63585.55/(3600×997.1)0.785×12=0.677m考慮到氣相接管的空間高度，底部空間高度取為0.5米，那么塔的附屬空間高度可以取為3.2m。吸收塔的總高度為h=3.2+10.5=13.7m7、人孔 表九 人孔選擇公稱壓力公稱直徑密封面型標(biāo)準(zhǔn)號(hào)常壓450 mm平面(FS)HG21515-95五、設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 表十 設(shè)計(jì)結(jié)果課程設(shè)計(jì)名稱水吸收SO2填料吸收塔的設(shè)計(jì)操作條件操作溫度 25攝氏度操作壓力：常壓物性數(shù)據(jù)液相氣相液體密度997.1kg/m3混合氣體平均摩爾質(zhì)量33.5

32、05kg/kmol液體粘度3.22kg/(m h)混合氣體的平均密度1.3287kg/m3液體表面張力932731混合氣體的粘度0.066kg/(mh)SO2在水中的擴(kuò)散系數(shù)6.206×10-6m2/hSO2在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)0.051m2/h重力加速度1.27×108m/h氣相平衡數(shù)據(jù)SO2在水中的亨利系數(shù)E相平衡常數(shù)m溶解度系數(shù)H4.13×103 kpa40.760.0134kmol/kPam3物料蘅算數(shù)據(jù)Y1Y2X1X2氣相流量V液相流量L最小液氣比操作液氣比0.110.00220.00225073.62 kmol/ h3528.61 kmol/ h39.9

33、447.93工藝數(shù)據(jù)氣相質(zhì)量流量液相質(zhì)量流量塔徑氣相總傳質(zhì)單元數(shù)氣相總傳質(zhì)單元高度填料層高度填料層壓降2657.463585.551.0m14.150.579m10.5m1957.095Pa填料塔附件除沫器液體分布器填料限定裝置填料支承板液體再分布器金屬絲網(wǎng)除霧器二級(jí)槽式填料壓緊柵板氣體噴射式支撐板截錐式再分布器六、課程設(shè)計(jì)總結(jié) 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)從填料塔設(shè)計(jì)方案到填料塔設(shè)計(jì)的基本過(guò)程的設(shè)計(jì)方法、步驟、思路、有一定的了解與認(rèn)識(shí)。它相當(dāng)于實(shí)際填料塔設(shè)計(jì)工作的模擬。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，基本能按照規(guī)定的程序進(jìn)行，先針對(duì)填料塔的特點(diǎn)和收集、調(diào)查有關(guān)資料，然后進(jìn)入草案階段，最后定案。設(shè)計(jì)方案確定后，計(jì)算物料守衡，傳質(zhì)系數(shù)，填料層高度，塔高等；最后進(jìn)行塔附件設(shè)計(jì)。此次課程設(shè)計(jì)基本能按照設(shè)計(jì)