清水吸收二氧化硫化工原理課程設(shè)計(jì)

摘要在化工生產(chǎn)中，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(xué)反應(yīng)活性的差異，在氣液兩相接觸是發(fā)生傳質(zhì)，實(shí)現(xiàn)氣液混合物的分離。在化學(xué)工業(yè)中，經(jīng)常需將氣體混合物中的各個(gè)組分加以分離，其目的是：①回收或捕獲氣體混合物中的有用物質(zhì)，以制取產(chǎn)品；②除去工藝氣體中的有害成分，使氣體凈化，以便進(jìn)一步加工處理；或除去工業(yè)放空尾氣中的有害物，以免污染大氣。根據(jù)不同性質(zhì)上的差異，可以開發(fā)出不同的分離方法。吸收操作僅為其中之一，它利用混合物中各組分在液體中溶解度或化學(xué)反應(yīng)活性的差異，在氣液兩相接觸時(shí)發(fā)生傳質(zhì)，實(shí)現(xiàn)氣液混合物的分離。一般說來，完整的吸收過程應(yīng)包括吸收和解吸兩部分。在化工生產(chǎn)過程中，原料氣的凈化，氣體產(chǎn)品的精制，治理有害氣體，保護(hù)環(huán)境等方面都要用到氣體吸收過程。填料塔作為主要設(shè)備之一，越來越受到青睞。二氧化硫填料吸收塔，以水為溶劑，經(jīng)濟(jì)合理，凈化度高，污染小。此外，由于水和二氧化硫反應(yīng)生成硫酸，具有很大的利用。本次化工原理課程設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)的題目是：爐氣處理量為4200m3h爐氣吸過程填料吸收塔設(shè)計(jì)。本次任務(wù)為用水吸收二氧化硫常壓填料塔。具體設(shè)計(jì)條件如下：1、 混合物成分：空氣和二氧化硫；2、 二氧化硫的含量：0.05（摩爾分率）3、 操作壓強(qiáng)；常壓操作4、 進(jìn)塔爐氣流量：4200m3；h5、 二氧化硫氣體回收率：95%吸收過程視為等溫吸收過程。目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 I\o"CurrentDocument"第一章設(shè)計(jì)方案的確定 1\o"CurrentDocument"流程方案 1\o"CurrentDocument"設(shè)備方案 1流程布置 1吸收劑的選擇 1\o"CurrentDocument"第二章填料的選擇 22.1對填料的要求 22.2填料的種類和特性 22.3填料尺寸 3\o"CurrentDocument"2.4填料材質(zhì)的選擇 3\o"CurrentDocument"第三章工藝計(jì)算 43.1氣液平衡的關(guān)系 43.2吸收劑用量及操作線的確定 43.2.1吸收劑用量的確定 43.2.2操作線的確定 5\o"CurrentDocument"3.3塔徑計(jì)算 53.3.1采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖法計(jì)算泛點(diǎn)速率"f: 5操作氣速 7塔徑計(jì)算 73.3.4噴淋密度U校核 7P3.3.5單位高度填料層壓降（Z）的校核 83.4填料層高度計(jì)算 93.4.1傳質(zhì)系數(shù)的計(jì)算 93.4.2填料高度的計(jì)算 12\o"CurrentDocument"第四章填料塔內(nèi)件的類型與設(shè)計(jì) 13\o"CurrentDocument"塔內(nèi)件的類型 13\o"CurrentDocument"第五章輔助設(shè)備的選型 16管徑的選擇 16泵的選取: 17風(fēng)機(jī)的選型: 17\o"CurrentDocument"第六章填料塔附屬高度計(jì)算 17\o"CurrentDocument"第七章分布器簡要計(jì)算 18\o"CurrentDocument"第八章關(guān)于填料塔設(shè)計(jì)的選材 18\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 19\o"CurrentDocument"附錄 20\o"CurrentDocument"附圖 21\o"CurrentDocument"致謝 22第一章設(shè)計(jì)方案的確定流程方案指完成設(shè)計(jì)任務(wù)書所達(dá)的任務(wù)采用怎樣的工藝路線，包括需要哪些裝置設(shè)備，物料在個(gè)設(shè)備間的走向，哪些地方需要有觀測儀表、調(diào)節(jié)裝置，有哪些取樣點(diǎn)以及是否需要有備用支線等。設(shè)備方案根據(jù)設(shè)備要求，確定選用什么形式的設(shè)備。若選用填料塔，塔內(nèi)填料的型式、尺寸和材質(zhì)如何選定。方案的確定需要加以論證，在技術(shù)上可行的基礎(chǔ)上考慮經(jīng)濟(jì)性。1.3流程布置吸收裝置的流程布置是指氣體和液體進(jìn)出吸收塔的流向安排。主要有逆流操作、并流操作、吸收劑部分再循環(huán)操作、單塔或多塔串聯(lián)操作，根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)、工藝特點(diǎn)，結(jié)合各種流程的優(yōu)缺點(diǎn)，逆流操作時(shí)傳質(zhì)平均推動(dòng)力大，分離程度高，吸收劑利用率高，所以此次設(shè)計(jì)采用常規(guī)逆流操作的流程。1.4吸收劑的選擇吸收劑性能的優(yōu)劣是決定吸收操作效果的關(guān)鍵之一，選擇應(yīng)考慮以下幾方面：溶解度要大，以提高吸收速率并減少吸收劑的用量；選擇性要好，對溶質(zhì)組分有良好的溶解能力，對其他組分不吸收或甚微；揮發(fā)度要低，以減少吸收和再生過程中吸收劑的揮發(fā)損失；吸收劑在操作溫度下粘度要低，且不易產(chǎn)生泡沫，以實(shí)現(xiàn)吸收塔內(nèi)良好的氣液接觸狀況；對設(shè)備腐蝕性小或基本無腐蝕性，盡可能無毒。價(jià)廉、易得、化學(xué)穩(wěn)定性好，便于再生，不易燃燒等。一般來說，任何一種吸收劑都難以滿足以上所有要求，選用是要針對具體情況和主要因素，既考慮工藝要求又兼顧到經(jīng)濟(jì)合理性。第二章填料的選擇2.1對填料的要求填料塔對填料的要求具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：比表面積at要大，比表面積at是指單位堆積體積填料所具有的表面積m2/ ；/m3能提供大的流體流量，即所選用的結(jié)構(gòu)填料要敞開，使于死角區(qū)域的空間小，有效空隙率大；液體的再分布性能要好；填料要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，尤其是非金屬填料；價(jià)格低廉；2.2填料的種類和特性工業(yè)填料按形狀和結(jié)構(gòu)分為顆粒填料和)規(guī)整填料：(一)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（二）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(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、傳質(zhì)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(jià)高。綜合考慮上述因素，此次設(shè)計(jì)過程我選擇階梯環(huán)填料。2.3填料尺寸填料尺寸直接影響塔底操作和設(shè)備投資。實(shí)踐證明，塔徑（D）與填料外徑（d）之比值有一個(gè)下限值，若徑比低于此下限值時(shí)，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。各種填料的徑比的下限：拉西環(huán)20—30（最小不低于8—10）鮑爾環(huán)10—15（最小不低于8）階梯環(huán)15（最小不低于8）對一定塔徑，滿足徑比下限的填料可能有幾種尺寸，應(yīng)綜合考慮填料性能及經(jīng)濟(jì)因素選定。一般推薦:DW300時(shí)，選25mm的填料；300mm<D<900mm時(shí)，選25—38mm的填料。D>900mm時(shí)，選用50-70mm的填料.但一般大塔中常用50mm的填料，但通量的提高不能補(bǔ)償成本的降低。2.4填料材質(zhì)的選擇填料材質(zhì)根據(jù)物系的腐蝕性，操作溫度，材質(zhì)的耐腐蝕性并綜合考慮填料性能及經(jīng)濟(jì)因素來選擇。（1） 陶瓷具有耐腐性及耐熱性，但質(zhì)脆、易碎，價(jià)格便宜。（2） 金屬金屬材質(zhì)主要有碳鋼，不銹鋼，鋁和鋁合金等。（3） 塑料主要包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等，塑料耐腐蝕性、耐低熱性好但具有冷脆性，表面潤濕性較差。一般講，操作溫度較高但無顯著腐蝕性時(shí)，選用金屬填料；溫度較低選用塑料填料；物系具有腐蝕性、操作溫度高，宜采用陶瓷填料

考慮到本設(shè)計(jì)是利用清水吸收SO2吸收液顯弱酸性，有一定的腐蝕性，同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)的合理性及吸收的效率，故選用聚乙烯階梯環(huán)。第三章工藝計(jì)算3.1氣液平衡的關(guān)系由某些氣體水溶液的亨利系數(shù)查得20°C下SO在水中亨利系數(shù)E二3.55xOKPau〕2相平衡常數(shù)m=Ep二號晉=35.03溶解度系數(shù)為H溶解度系數(shù)為H=匸3.55驚32；18.02二0.0156Kmol/(KPa-m3)3.2吸收劑用量及操作線的確定吸收劑用量的確定1）最小吸收劑用量最小液氣比：〔L]〔L]IV丿.minY-Y—1X*1Y-Y1 2士-X

m20.05=0.05=0.05263y= 11 1-y1-0.051=Y(1-0)=0.05263x(1-0.95)=0.0026321進(jìn)塔惰性氣體流量為V：V二t---(1-y)二4200X101.33X(1-0.05)二163.19kmol-h-1RT1 8.314 (273+25)對于純?nèi)軇┪铡M(jìn)塔液相組成為X2=0

IV丿.minY-Y—i 1iX*-XIV丿.minY-Y—i 1iX*-XY12 ―1-Xm2Y-Y =申-m=0.95x35.03=33.279L二V-min2）吸收劑用量：(L|=(1.1-2.0)—L二1.5L二1.5x5430.80二8146.20kmol-h-1min8146.20163」9x(O.。526-0.00263)*o=0.00108146.20操作線的確定對逆流操作吸收塔在任一截面m-n與塔頂間列物料衡算:VY+LX二VY+LX22既：Y二--XL(LL(L\—=1.51-|VIV丿.min=1.5x33.279=49.9185,Y--X=Y=0.00263,2V2 2.Y=49.9185X+0.002633.3塔徑計(jì)算3.3.1采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖法計(jì)算泛點(diǎn)速率"f:查《化工原理（上）》附錄水的物理性質(zhì)中200C下水的黏度卩=100.50x10-5mPa-sb〕，水塔底混合氣體的平均摩爾質(zhì)量：M=YyM=0.05x64.06+0.95x29=30.753kg/kmol1ii

塔內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量近似等于塔底混合氣的平均摩爾質(zhì)量：M=M=2yM=30.753kg/kmol1ii故塔內(nèi)氣體平均密度為PV=RTMP-M101.33PV=RTMP-M101.33x30.75得出：歹= = =1.258kg-m-3RT氣相質(zhì)量流量為：8.314x298氣相質(zhì)量流量為：W=Vp=4200x1.258=5283.6kg?h-1VS液相質(zhì)量流量可近似按純水的流量計(jì)算即W=LxM=8146.2x18=146631.6kg-h-1LS關(guān)聯(lián)圖的橫坐標(biāo)值為：W p丄146631.6/1.258、丄(a)2= -( )2=27.752x(0.00126)0.5=0.985W p5283.6 998.2VL在此設(shè)計(jì)中我選擇的是d=50mm的塑料階梯環(huán)，查《化工原理》課程設(shè)計(jì)說明指導(dǎo)書表3-3階梯環(huán)特性，可知：80m-1,a=121.8m2[3]t表3.1階梯環(huán)特性(亂堆)材質(zhì)外徑咼*厚比表面積空隙率個(gè)數(shù)堆積密度干填料因子填料因子塑料2517.5x1.42280.98150097.83132403819x1.0132.50.912720057.5175.61305030x1.5121.80.915998076.815980金3819x0.81400.95828900159159161屬5025x1.01140.94912500377133137縱坐標(biāo)為：u2 ?屮(p)/ ? ?u0.2=0.0252g Bl丿L因?yàn)橐合酁榍逅?，由屮?1，故液體校正系數(shù)屮=1pL

u2??屮 P丄 ?(注)?u0.2二0.0252gPlL即:f即:fX80019.81 998.2)?1.00500.2二0.0252u=1.56m-s-if操作氣速填料塔塔徑的大小是根據(jù)生產(chǎn)能力與空塔氣速來計(jì)算。空塔氣速有下面經(jīng)驗(yàn)公式：—=0.5~0.8取ufu=0.6u=0.601.56=0.936m?s-1塔徑計(jì)算由公式：IVi 4200D=「一4= —— =1.260m」兀\0.936x0.7849x36004?u由于D>1m,所以D=1.260+0.100=1.360經(jīng)圓整后D=1400mm=1.4m3?3?4噴淋密度U校核Ln——Ln——0.785D2L?M SPL 0.785D2146631.6=9547m3(m2?h)最小噴淋密度：U=（L）aminwmint由于d=50<75mm

取(L)二0.08m3,( Ja=121.8m2/wmin /m2-ht /m3得U 二9.744m3.；' 八min /(m2-h):.U>Umind合適AP3?3?5單位高度填料層壓降（丁）的校核由以上可知橫坐標(biāo)為:W p丄146631.6/1.258、丄l-(4)2= -( )2=27.752x(O.OO126)o.5=0.985W p5283.6 998.2VL查表3—9壓降填料因子查的0=89m-1[3]p<PL丿卩0.2L0.9362x89<PL丿卩0.2L0.9362x89x11.258x9.81 998.2x1.OO42o.2=0.01aoiO.OO80.006O.CKH0,002O.oi4iri2OJM0.06OJ0.2 0.4O.?D.?.0 2 34 6KWM呂AP由E-AP由E-ckert關(guān)聯(lián)圖查得——二30x9.81二294.3Z.?.145 <巴<491Z???d符合條件3.4填料層高度計(jì)算3.4.1傳質(zhì)系數(shù)的計(jì)算（1）有效面積（潤濕面積）?w查《化工原理》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表 3.2填料材質(zhì)的臨界表面張力聚乙烯c=33dyn/cm;C表3.2填料材質(zhì)的臨界表面張力c°值材質(zhì)鋼陶瓷聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯玻璃涂石蠟的表面cC75613333407320dyn/cm查《化工原理》上冊（夏清陳常貴）（天津大學(xué)出版社）附錄（331頁）中水的物理性質(zhì)中20°C水的表面張力c=72.67mN/m（《化工原理》附錄1單位換L算因子中知：1N=1x10-5dyn,所以1mN/m=1dyn/cm,所以c二72.67x12960=941803.2kg/h2）L查《化工原理》課程設(shè)計(jì)說明指導(dǎo)書表3-3階梯環(huán)特性，可知：a二121.8m2[3],t水的粘度：卩（=1.0050mPa-s水查《化工原理》下冊（夏清陳常貴）（95頁）表2-4一些元素的原子體積與簡

單氣體的分子體積中查V=44.8cm/mol,V=29.9cm/mol,V=8cm/mol；AB0已知：g=1.07x108m/h2.a—w

at=1-a—w

at=1-exp“G\0.75-1.45y(U丫」 —?卩丿

tL(U2a—L―tIP2g

LJ.05( U2 L—丿(pGaLLt、0.2丿=1-exp=1-exp[-1.45x0.553x1.707x1.26x0.5958〕=1-e-1.027=0.643...a二0.643-121.8二78.32UlUl-為-邛-95301.962-h)R=1.0050x10R=1.0050x10-3x3600=3.618L-h2)2）液相傳質(zhì)系數(shù)kL20°C下SO在水中的擴(kuò)散系數(shù)27.7x10-157.7x10-15TDLR(VA3-VP7.7x10-15x298二1.471x10-9m2111.0050x10-3x(44.83-83)所以：所以：D-1.471x10-9x3600m2;s-5.296x10-6m2；h由k=0.0095L(U LIa巴丿由k=0.0095L(U LIa巴丿wL2/3RPD丿LL-1/2 1/3RgLPL丿得：3.618k二0.0095x(95301-96)2(四 )-；(址凹斗l 78.32x3.618 998.2x5.296x10-6998.2-1.35mfh3）氣相傳質(zhì)系數(shù)R)1(aR)1(aD)v)3(tv)pDRTVVG aRtV

2114.36X10-5T3( + )0.5M M A B P(V3[4]+V3[4])2AB4.36x10一5298；(丄+丄)o.5642911101.33(44.83+299)2=1.12x10-5m2/s所以：D=1.12x10-5x3600m2/s=0.04032m2/hVWV—0.785WV—0.785D24200x1.2580.785x1.42=3434.03kg；(m2-h)kG=0237(冷回君)3(眷)tV VV由于空氣中SO2含量很低，所以氣體粘度近似為空氣粘度，查《化工原理》上冊（夏清陳常貴）（天津大學(xué)出版社）附錄6（330頁）中:20°C下空氣的粘度為18.1rPa.S=18.1x3600x10-6=6.516x10-2Kg/m.h3434.03 、/6.516x10-2 ±121.8x0.04032、k=0.237x( )0.7( )3( )g 121.8x6.516x10-21.258x0.04032 8.314x293=0.0364kmolZ 77、(m2-h-kpa)由ka=ka屮1.1查表3.3常見填料的形狀系數(shù)得2=1.45G Gw表3.3常見填料的形狀系數(shù)填料類型球形棒形拉西環(huán)弧鞍開孔環(huán)2值0.720.7511.191.45則k=ka屮11=0.0364x78.32x1.451.1=4.29kmol(m3-h-kPa)GGwk=ka屮0.4=1.35x78.32x1.450.4=122.67kmol：(m3-h-kPa)L Lw

由于上二60%>50%,所以需要校正。u一0.5)一0.5)i.4kaG1+9.5(—uF1+2.6(上-0.5)2.2kak'aL-1+9.5(0.6-0.5)i.4-k4.29=5.91251+2.6(上-0.5)2.2kak'aLu L1- F "I J+2.6(0.6-0.5)2.2k122.67=124.68kmol；(m3-h-kPa)則Ka=則Ka=一G1 1+k'aHk'aGL1+5.9125 0.0156x124.68=1.464kmol.(m3-h-kPa)3.4.2填料高度的計(jì)算塔高：z=NOGHOG傳質(zhì)單元高度H：3.4.2填料高度的計(jì)算塔高：z=NOGHOG傳質(zhì)單元高度H：OG163.19H=OGKaQKapQ1.464x101.33x0.785x1.42yG=0.715m傳質(zhì)單元數(shù):Y一YN=T2ogAYm由全塔物料衡算得(Y-Y)12=L(X一X)12所以：X1V氣(「Y2)=於O。5263一0W263)=0.001AY=Y—Y*=Y—mX=0.05263—35.03x0.001=0.017611111

AY二Y—mX=Y=0.00263AYmAYmAY—AY 12lak

lniAY20.0176-O.O。263二010.0176ln0.00263Y—Y所以：N 2二6.329OG AYm所以：z=NH =6.329x0.715=4.525mOGOG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'二（1.2?1.5）Z取Z'二1.3Z沁6000mm可知階梯環(huán)填料層高度最大僅為6m???本設(shè)計(jì)填料不需分層。第四章填料塔內(nèi)件的類型與設(shè)計(jì)4.1塔內(nèi)件的類型填料塔的內(nèi)件主要有填料支承裝置、填料壓緊裝置、液體分布裝置、液體收集再分布裝置、除沫裝置等。（1） 填料支承裝置填料支承裝置的作用是支承塔內(nèi)的填料。常用的填料支承裝置有柵板型、孔管型、駝峰型等。對于散裝填料，通常選用孔管型、駝峰型支承裝置；對于規(guī)整填料，通常選用柵板型支承裝置。設(shè)計(jì)中，為防止在填料支承裝置處壓降過大甚至發(fā)生液泛，要求填料支承裝置的自由截面積應(yīng)大于75%?？紤]到塔徑及吸收要求，本設(shè)計(jì)選梁式氣噴式支撐板。表4.1梁式氣噴式支承板結(jié)構(gòu)尺寸（mm）塔徑DN支承板外徑支承板分塊數(shù)支承圈寬度支承圈厚度10009803401011001080440101200116045010130012604501414001360450141500146055014（2） 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(dòng)或跳動(dòng)，需在填料層上方設(shè)置填料壓緊裝置。填料壓緊裝置有壓緊柵板、壓緊網(wǎng)板、金屬壓緊器等不同的類型。對于散裝填料，可選用壓緊網(wǎng)板，也可選用壓緊柵板，在其下方，根據(jù)填料的規(guī)格敷設(shè)一層金屬網(wǎng)，并將其與壓緊柵板固定；對于規(guī)整填料，通常選用壓緊柵板。設(shè)計(jì)中，為防止在填料壓緊裝置處壓降過大甚至發(fā)生液泛，要求填料壓緊裝置的自由截面積應(yīng)大于70%。為了便于安裝和檢修，填料壓緊裝置不能與塔壁采用連續(xù)固定方式，對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)選用床層限制板。（3） 液體分布裝置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。管式分布器由不同結(jié)構(gòu)形式的開孔管制成。其突出的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，供氣體流過的自由截面大，阻力小。但小孔易堵塞，操作彈性一般較小。管式液體分布器多用于中等以下液體負(fù)荷的填料塔中。在減壓精餾及絲網(wǎng)波紋填料塔中，由于液體負(fù)荷較小，設(shè)計(jì)中通常用管式液體分布器。槽式液體分布器是由分流槽（又稱主槽或一級槽）、分布槽（又稱副槽或二級槽）構(gòu)成的。一級槽通過槽底開孔將液體初分成若干流股，分別加入其下方的液體分布槽。分布槽的槽底（或槽壁）上設(shè)有孔道域?qū)Ч?，將液體均勻分布于填料層上。槽式液體分布器具有較大的操作彈性和極好的抗污堵性，特別適合于大氣液負(fù)荷及含有固體懸浮物、粘度大的液體的分離場合，應(yīng)用范圍非常廣泛。槽盤式分布器是近年來開發(fā)的新型液體分布器，它兼有集液、分液及分氣三種作用，結(jié)構(gòu)緊湊，氣液分布均勻，阻力較小，操作彈性高達(dá)10：1，適用于各種液體噴淋量。近年來應(yīng)用非常廣泛，在設(shè)計(jì)中建議優(yōu)先選用。考慮到塔徑及吸收要求，本設(shè)計(jì)選溢流槽式液體分布器。液體收集及再分布裝置前已述及，為減小壁流現(xiàn)象，當(dāng)填料層較高時(shí)需進(jìn)行分段，故需設(shè)置液體收集及再分布裝置。最簡單的液體再分布裝置為截錐式再分布器。截錐式再分布器結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，但它只起到將壁流向中心匯集的作用，無液體再分布的功能，一般用于直徑小于0.6m的塔中。在通常情況下，一般將液體收集器及液體分布器同時(shí)使用，構(gòu)成液體收集及再分布裝置。液體收集器的作用是將上層填料流下的液體收集，然后送至液體分布器進(jìn)行液體再分布。常用的液體收集器為斜板式液體收集器。由于本設(shè)計(jì)不需要填料分層，所以不需要液體收集及再分布裝置。除沫裝置氣體在塔頂離開填料層時(shí)，帶有大量液沫和霧滴，為回收這部分液體，需要在塔頂安裝除沫器。常用的除沫器主要有折流板式除沫器，旋流板式除沫器、絲網(wǎng)除沫器。本設(shè)計(jì)選用上裝式絲網(wǎng)除沫器。表4.2上裝式絲網(wǎng)除沫器基本參數(shù)公稱直徑DNmm主要外形尺寸mmHH1H2D質(zhì)量，kg1100100218102043.415026851.71200100218112049.615026859.91300100228122064.815027876.61400100228132071.615027885.21500100228142079.615027895.1

第五章輔助設(shè)備的選型5.1管徑的選擇氣相體積流量V二4200m3fh二1.167m3；h；S液相體積流量V'S液相體積流量V'S-L146631.6998.2=146.896m3h=0.0408ms1、進(jìn)液管管徑：由于清水無腐蝕性故可選擇無縫鋼管畑163-87)，取篤水=2.0妣，VSd0WVSd0WL 3600xpL146631.63600x998.2=0.0408m3：h4V=s=161mm,取壁厚§=9mm,管徑為179mm,圓整后取管規(guī)格?180x9mm.'兀u4V核算u：u= S=1.98ms，滿足條件。兀(180-9x2) '2、出液口管徑：由于本吸收操作中SO在空氣中含量極低故吸收液吸收前后密度變化不大，故2出液口管徑仍取?180x9mm3、 進(jìn)氣口管徑：由于SO遇水呈弱酸性故對管道有腐蝕所以選取無縫不銹鋼管(GB/T14976-94)2進(jìn)氣管進(jìn)氣為常壓進(jìn)氣，故可取i'4V'u=20m/s,d= &=305mm,取管徑規(guī)格?325x9mm0 兀U4、 出氣管管徑由于本吸收操作中SO在空氣中含量極低故吸收前后氣體體積變換不大，故管徑2仍取?325x9mm

5.2泵的選?。河捎谳斔颓逅?，故泵可選清水泵。由《化工原理(上)》知可選取IS-125-100-200型泵泵特性參數(shù)：n=2900r/min;Q=200m3/h;H=50m;m=81%;N=33.6kw;(NPSH)=4.5m;S S r核算軸功率：N=HQ^=8.75kw<33.6kw；故泵的選取符合要求；102q5.3風(fēng)機(jī)的選型：輸送氣體so2可選離心通風(fēng)機(jī);由伯努利方程可得：H'T=(P-PH'T=(P-P)+211.224x2022=244.8Pa，H=H'.1.2T1.224=240pa故可選用4-72-118C型離心通風(fēng)機(jī)，其特性參數(shù)為:n=800r.min-1,H=294.2Pa,Q=5610m3.h-1胡=91%。SS第六章填料塔附屬高度計(jì)算填料塔上部高度可取h=1.3m，塔底液相停留時(shí)間按1.5min考慮，則塔釜所占空間高度為 h=1.5X60x146631.6=2.7m3600x998.2x0.785考慮到氣相接管所占空間高度，底部空間高度可取，所以塔的空間附屬高度可取為?？傻盟目偢逪=h'+h+Z=2.7+1.3+5.9=9.9m1

第七章分布器簡要計(jì)算該吸收液相負(fù)荷較大，氣相負(fù)荷也較大故選用溢流槽是液體分布器，按Eckert建議當(dāng)D>1200mm時(shí)，噴淋密度為42點(diǎn)/,該塔液相負(fù)荷較大，設(shè)計(jì)取噴淋/m2點(diǎn)密度為120點(diǎn)/，布液點(diǎn)數(shù)n二0.758x1.42x120二178點(diǎn)。/m2兀 L=dn?j2gAH，其中?=0.6，AH=160mms4 0=0.013md=(?4—)2=(4x146631.6998.2x3600)1=0.013m叭2gAH 、:2x9.81x0.16x3.14x178第八章關(guān)于填料塔設(shè)計(jì)的選材本設(shè)計(jì)填料塔的設(shè)計(jì)溫度為20，設(shè)計(jì)壓力位101.33kPa；由于塔設(shè)備常年暴露在室外，要求有足夠的強(qiáng)度和塑度，所以筒體，封頭和塔裙選用15MnNiDR合金鋼，其它部件選用Q235-A的鋼材制成。塔設(shè)備的筒體不包括腐蝕度的最小厚度要求內(nèi)徑不小于4mm；PD=PD=0.48mmkl綜上所述，筒管厚度為10mm，根據(jù)《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》查D=1400mm、可知橢圓形封頭的和厚度為12mm。參考文獻(xiàn)【1】：《化工原理》下冊（夏清陳常貴）（天津大學(xué)出版社）（80頁）表2-1：某些氣體水溶液的亨利系數(shù)得20°C下SO在水中亨利系數(shù)E=3.55xlOsKPa。2【2】：《化工原理》上冊（夏清陳常貴）（天津大學(xué)出版社）附錄（332頁）中水的物理性質(zhì)中20C水