2022年气液相反应器设计——喷雾塔吸收三氧化硫.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 摘要 ： 在目前,大气污染已经变成了一个全球性的问题,主要有温室效应、臭氧层破坏和酸雨；大气污染对人体的舒服、健康的危害包括对人体的正常生活和生理的影响；本次课程设计的题目是 某一有色金属 冶炼厂 熔炼炉 排放的 烟气中含有 烟尘、 SO2、SO3 等污染物, 已设置 电除尘除 去烟 尘后,拟回收其中的 SO2,除尘后的烟气 量为 Q,烟气温度为 280. C,烟气中除 SO2 外,仍有 SO3、H2O、O2、N2 及少量烟尘,试设计一喷雾塔,采纳 30%的稀硫酸去除 SO3 及烟尘,同时使烟气温度降至 68. C；运算喷雾塔的物料衡算及能量衡

2、算,并运算其各部分的尺寸；其中初步 设计要求绘制喷雾塔结构图一张,设计深度为一般初步设计深度；关键词： 喷淋塔、三氧化硫In the present, Air pollution has been became a global problem, including the greenhouse effect, the ozone depletion and acid rain. Air pollution effect human comfortable, healthy and include the normal life and physiological. This course d

3、esign topic is a non-ferrous metal smelting plant emissions of ausmelt smelting furnace smoke contains soot, SO2 and SO3 pollutants, etc, after the smoke has set to remove dust removal, to reclaim SO2, after the smoke dedusting gas for Q, flue gas temperature for 280 . C, in addition to the SO2 flue

4、 gas,and have SO3, H2O, O2, a small amount of N2 smoke, so try to design a spray tower, using 30% of the thin sulfuric acid low SO3 and dust removal, At the same time ,flue gas temperature down to 68 . C. Calculation of material balance spray tower, and energy balance calculations, and calculation o

5、f its parts size, Preliminary design requirement of drawing a spray tower structure, Design depth is general preliminary design depth. 页 1名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录前言 2 一、设计参数 4 二、喷雾塔结构和特点 4 三、工作原理 4 四物料衡算 4 五、热量衡算 6 六、塔的运算 8 七、结论 9 八、收成体会 9 九、致谢 10 十、参考文献 10 页 2名师归纳

6、总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 前 言大气是人类赖以生存和进展的必不行少的环境要素之一；然而人口的增多, 人类活动的频繁, 自然因素影响使大气污染严峻,爱护大气环境是我们刻不容缓的义务；人类赖以生存的环境由自然环境和社会环境组成；自然环境是人类生产生活所必需的自然条件和自然资源的总和, 社会环境是人类物质文明和精神文明进展的标志,社会环境的质量对人类生活和工作以及对社会的进步都有极大的影响；大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气,出现出足够浓度,到达了足够时间并因此而危害了人体的舒服、健康和福利或而危害

7、了环境的现象；而有色金属冶炼厂熔炼炉 排放的 烟气中含有 烟尘、 SO2、SO3 等污染物, S 的排放是造成酸雨的主要缘由, 因此烟气脱硫技术是掌握酸雨危害的最为有效的手段之一；本次课程设计采纳采纳 30%的稀硫酸去除 SO3 及烟尘,再将二氧化硫转变成三氧化硫,再而转变成硫酸以降低 S 排放；页 3名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一、设计参数炉气组成列于下表：成分SO2SO3H2O O2N 2体积 % 7 含尘0.2 g/Nm3 炉气压力： -1000 Pa 当地大气压： 81.06 kPa 总硫去除率： 2%

8、 近塔烟气流量： 42000 Nm3/h 近塔烟气温度：280出塔烟气温度：68二、喷雾塔结构和特点结构包括塔体、气体分布器、雾化器、液体在分布器及自控外表元器件等；本塔特点：1不用填料及气液交换塔盘,系统阻力小,降低了风机功率,节省能耗；2采纳雾化器,雾化喷嘴将液体完全雾化,气液交换面积大,吸取、净化充分；3因无填料免去了填料堵塞苦恼,省去了更换填料及爱护的费用；同时也减轻了塔体的重量,使安装及基础变得简洁化,节省了投资；4在塔内增加液体再分布器, 防止了塔内的“ 干锥体”即塔中心空 现象,使吸取更充分；三、工作原理气液喷雾塔可作为气体吸取时需要进行除尘或吸取过程中液相内生成的场合,同时也可

9、以降低气体温度； 烟气从塔的下部进入,30%硫酸从塔顶向下喷淋,此时烟气经过硫酸喷淋,其中的三氧化硫被硫酸吸取,同时也使烟尘与气体脱离,烟气由塔顶出去, 硫酸和烟尘由塔底流出；主要反映式： SO3+H2OH2SO4 四、物料衡算进气温度： 280出气温度： 68炉气成分：（一）硫平稳SO3+SO2页 4名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由于流的总去除率为 2%,余下的 SO2（二）水平稳1. 出塔气体中的换水量出塔气体温度为 682. 入塔炉气带水量为3.反应水x y 4.80 18 98 蒸发水蒸发水 =出水带入水

10、反应水 7.614=93kg/h （三）淋洒酸量设频临温度为 5033 Q=42000Nm 3/h L/42000=7.5 L=315000L=315m3查表得 503所以 L=315 1197.8=377307kg/h （四）出塔酸量377307-93+225.694=3682kg/h （五）物料平稳表收入项目名称支出项目名称数量kg/h 比例 %数量kg/h 比例 %9840 377307 0 0 3682 合计100 合计4348 100 五、热量衡算页 5名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - （一）带入热 Q 入

11、1.炉气温度为280,25280热容量 Cp：同理可求得：合计： Q1kJ/h 2.三氧化硫转化为硫酸的生成热Q2Q2 124892501583.喷洒硫酸带入的热量Q3查表得 30%硫酸在 50时 kJ/kg Q3=m 377307=27335892.15kJ/h 4. Q入=Q1Q2Q3=502260.8 27335892.15= kJ/h （二）出塔气体带出热量 Q出1. 炉气带出热量 Q1出塔温度为 68 ,100%饱和,设除雾率为 40% 查得 2568热容量 Cp：同理可求得：30%酸雾 =3.198kJ/kg K 80 98 150.4 x 除雾率为 40% 余下的酸为 H 2SO

12、4= 换算为 30% H 2SO4 kg/h Q1 =49210 kJ/h 2.水的蒸发热Q268时水的热容为页 6名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - Q2 = m H= 2337.625=217kJ/h 3. 热缺失 Q3热缺失为总入热的 5% Q3入kJ/h 4. Q出= Q1 Q2 Q3 =49210=288kJ/h （三）出塔酸带走的热量Q酸=Q入Q出=138 kJ/h （四）出塔酸温50设进塔酸温为出塔酸温升（五）出塔酸温为50比例 %支出数量 kJ/h比例 %能量平稳表收入项目名称数量 kJ/h项目名称加入

13、热量带出显热三氧化硫水 的蒸 发变成硫酸热生成热喷洒硫酸 热缺失 带入的热硫 酸带 出 的热合计100 合计100 六、塔的运算1塔的容积气： 280 68液： 50 t 1 t 2=68-50=18 =291K 取 K v 值为 800kJ/m3hK 2. 塔高、塔径取喷淋密度12m3/m2h 截面积 =V/ 喷淋密度 =2页 7名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3进气口管径、出气口管径取气体流速为 16m/s =24. 出塔的酸管径5.进塔酸管径设有 10 个喷头,进塔酸量为 Q=300m3Q =300/10=3

14、0m 3S=Q 2七、结论这次大气污染掌握工程课程设计我们主要设计一喷雾塔吸取三氧化硫并除烟尘,这次课程设计使我们进一步消化和稳固课本中所学的内容, 这次课程设计让我们可以综合利用所学到的环境工程学的学问,通过运算和画图明白到无填料喷雾塔构造简洁,造价低, 造作容易；吸取、降温、除尘可同时进行,且压力缺失小；缺点是其接触时间短,吸取率低,喷嘴 易赌塞等；八、收成体会 通过这次的课程设计使我更深一层明白了喷雾塔的构造、机理,以及塔的外形、参数等,初步明白到设计塔的过程,通过多方的查阅资料,也是我学会了如何找到自己想要的资料,同时也增强了与同学之间的沟通,更加懂得团结合作的,一起争论设计的意义；九、致谢 十、参考文献页 8名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页