化工原理课程设计(20页).doc

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1、-化工原理课程设计-第 18 页 化工原理课程设计说明书 脱除燃煤锅炉烟道气二氧化硫废气吸收塔的设计 DESIGN ABSORB TOWER FOR REMOVAL SO2 FLOM FLOW GAS OF COAL COMBUSION BOILER学院（部）： 材料科学与工程学院 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2012年 月 日安徽理工大学课程设计（论文）任务书院系： 化学工程学院 教研室： 化工基础教研室 学号（单号）学生姓名 专业班级设计题目脱除燃煤锅炉烟道气二氧化硫废气的吸收塔设计设计技术参数有一台10t/h 锅炉，其风机额定风量为30000Nm3/h，为减少燃煤烟道气

2、对大气的SO2污染，特设计一台脱除SO2的填料吸收塔。设计要求1.废气处理量：30000Nm3/h2.入塔废气中SO2含量为2400mg / Nm3，其数值由燃烧煤质决定；3.经吸收塔净化处理后，出塔气体中含量为400 mg / Nm3，（为国家环保总局规定的排放标准）；4.采用陶瓷拉西环填料，并假设吸收剂为纯水；5.烟气进入和排除吸收塔的温度分别为170、85；6.采用常压操作。 7.液气比1.95工作量1、设计方案的确定和流程图说明；2、塔径、塔高的计算；3、填料塔附件结构的选型及设计；4、填料塔结构示意图和工艺流程图。工作计划2011-2012第二学期第19周完成参考资料1、谭天恩等编

3、化工原理（下册）： （1）p34 例5-4 、 （2）p41例9-7 、（）p62 KLa 关联式（）；2、天津大学化工原理教研室编 化工原理课程设计 p114-149指导教师签字系主任签字年 月 日 摘要 本设计是参考天津大学出版社出版的化工原理课程设计教材而改编设计的。 气体吸收是气体混合物中一种或多种组分溶解于液体的一种分离操作，这种操作在工厂里废气排除的过程中起到很重要的作用。实现吸收操作的主体塔设备主要分为板式塔和填料塔。由于填料塔具有结构简单，阻力小，加工容易，可用耐腐蚀材料制作，吸收效果好，装置灵活等优点，故在化工、环保、冶炼等工业吸收操作中多为填料塔。 特别是近年来填料塔技术获

4、得长足发展，性能优良的新型散装和规整填料的相继问世，塔内件结构和设备的改进，改善了填料层内气液相的均布与接触情况，使填料塔的负荷通量加大、压降小、分离效率高、放大效应减小、生产能力大等优点，促使填料塔的应用日益广泛。 本设计的目的主要是脱除燃煤锅炉烟道气中的二氧化硫，从而减少燃煤烟道中二氧化硫对大气的污染。本设计任务是用20清水洗收录其中的SO2。对于气体的吸收应该采用气液传质设备填料塔，因为它具有较高的比表面积。用水吸收SO2属中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流程。在此吸收过程中，选用金属拉西环填料。梁型支承板的性能优良，有利于气液传质，因此选用梁型支承板。 设计者: 日期

5、：2012年6月26日 目 录第一章 绪论51.1吸收技术概况51.2 吸收设备的发展71.3吸收在工业生产中的应用8第2章 设计方案92.1吸收剂的选择92.2 吸收流程的选择92.2.2吸收装置的流程102.3吸收塔设备及填料的选择112.4 吸收剂再生方法的选择132.5 操作参数的选择13第三章 气液平衡与物料衡算143.1气液平衡数据143.2基础物性数据143.3物料衡算15第四章 塔的主要设备尺寸设计164.1 塔径的计算164.2 填料层高度的计算184.3填料层压降的计算20工艺设计计算结果汇总与主要符号说明21设计过程的评述和有关问题的讨论24主要参考文献24结束语25附图

6、26吸收操作系统的工艺流程图28吸收操作系统的设备条件图29第一章 绪论1.Error! Reference source not found.Error! Reference source not found.Error! Reference source not found.1吸收技术概况 利用混合气体中各组 分在同一种溶剂（吸收剂）中溶解度的不同分离气体混合物的单元操作称为吸收。吸收是分离气体混合物最常见的单元操作之一。 工业吸收操作是在吸收塔内进行的。在吸收操作中，通常将混合气体中能够溶解于溶剂中的组分称为溶质或吸收质，以A表示;而不溶或微溶的组分称为载体或惰性气体，以B表示；吸收所用

7、的溶剂称为吸收剂，以S表示；经吸收后得到的溶液称为吸收液;被吸收后排出吸收塔的气体称为吸收尾气。吸收就是吸收质从气相转入液相的过程。 吸收过程通常在吸收塔中进行。根据气、液两相的流动方向，分为逆流操作和并流操作两类，工业生产中以逆流操作为主，吸收剂以塔顶加入自上向下流动，与从下向上流动的气体接触，吸收了吸收质的液体从塔底排出，净化后的气体从塔顶排出。吸收塔操作示意图如图2-1所示。在工业生产中，除以制取溶液产品为目的的吸收(如用水吸收HCl气制取盐酸等)之外，大都要将吸收液进行解吸，以便得到纯净的溶质或使吸收剂再生后循环使用。解吸也称为脱吸，它是使溶质从吸收液中释放出来的过程，解吸通常在解吸塔

8、中进行。图2-2所示为洗油脱除煤气中粗苯的流程简图。图中虚线左侧为吸收部分，在吸收塔中，苯系化合物蒸汽溶解于洗油中，吸收了粗苯的洗油(又称富油)由吸收塔底排出，被吸收后的煤气由吸收塔顶排出。图中虚线右侧为解吸部分，在解收塔中，粗苯由液相释放出来，并为水蒸汽带出，经冷凝分层后即可获得粗苯产品，解吸出粗苯的洗油(也称为贫油)经冷却后再送回吸收塔循环使用。 吸收塔设备是气液接触的传质设备，一般可分为逐级接触型和微分接触型两类。板式塔属于逐级接触型的气液传质设备，它是在塔体内按照一定距离设置许多塔盘，气体以鼓泡或喷射的方式穿过塔盘上的液层。填料塔属于微分接触型气液传质设备，它是在塔体内装有一定数量的填

9、料，填料的作用是提供气液间的传质面积。在塔内液体沿填料表面下流，形成一层薄膜，气体沿填料空隙上升，在填料表面的液层与气体的界面上进行传质过程。1.2 吸收设备的发展 吸收操作主要在填料塔和板式塔中进行，几种常用的吸收塔有填料塔、湍球塔、板式塔等。其中填料塔的应用较为广泛。 填料塔的历史较久，早在19世纪中期已开始用于生产，到20世纪初，人们以碎石、短管段等为填料用来蒸馏原油，改进了原来的釜式蒸馏技术，促进了石油工业的发展。但由于当时对填料两相的流动研究很少，塔的优越性未能全部发挥，故不久就为泡罩塔所取代。后来随着石油、酸碱、肥料、石油化工等工业的飞速发展，人们对填料塔的实践和认识才进一步不断加

10、深，制造了多种形式的填料；对填料塔的压降和泛点得出了较为可靠的关联式，为设计和操作提供了依据。 填料塔，它由外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承和再分布器、气体和液体进出口接管等部件组成，塔外壳多采用金属材料，也可用塑料制造。填料是填料塔的核心，它提供了塔内气液两相的接触面，填料与塔的结构决定了塔的性能。填料必须具备较大的比表面，有较高的空隙率、良好的润湿性、耐腐蚀、一定的机械强度、密度小、价格低廉等。常用的填料有拉西环、鲍尔环、弧鞍形和矩鞍形填料，20世纪80年代后开发的新型填料如QH1型扁环填料、八四内弧环、刺猬形填料、金属板状填料、规整板波纹填料、格栅填料等，为先进的填料塔设计提供

11、了基础。塔填料的研究与应用已获得长足的发展，鲍尔环、阶梯环、莱佛厄派克环、金属环矩鞍等的出现标志着散装填料朝高通量、高效率、低阻力方向发展有新的突破。规整填料在工业装置大型化和要求高分离效率的情况下，倍受重视，已成为塔填料的重要品种。其中金属与塑料波纹板造价适中，抗污力强，操作性能好，并易于工业应用，可作为通用填料使用；栅格填料对液体负荷和允许压降要求苛刻的过程十分有利，并具有自净机能，即使应用在污垢系统也能长期稳定运转；脉冲填料独特的结构使之在大流量、大塔径下也不会发生偏流，极易工业放大，从发展上看很有希望。 近年来，工程界对填料塔进行了大量的研究工作，主要集中在以下几个方面：(1) 开发多

12、种形式、规格和材质的高效、低压降、大流量的填料；(2) 与不同填料相匹配的塔内件结构；(3) 填料层中液体的流动及分布规律；(4) 蒸馏过程的模拟。 填料塔的基本特点是结构简单，压力降小，传质效率高，便于采用耐腐蚀材料制造等。对于热敏性及容易发泡的物料，更显出其优越性。过去，填料塔多推荐用于0.60.7m以下的塔径。近年来，随着高效新型填料和其他性能内件的开发，以及人们对填料流体力学，放大效应及传质机理的深入研究，使填料塔技术得到了迅速发展。1.3吸收在工业生产中的应用气体吸收在化工生产中的应用大致有以下几种。 (1) 制备液体产品 如用水吸收HCL制备盐酸，用水吸收甲醛蒸汽制福尔马林溶液等，

13、都是吸收操作。(2) 净化气体或精制气体 如用水脱除合成氨原料中的CO2，用丙酮脱除石油裂解气中的乙炔等，其目的是出去气体中的有害成分，便于气体在工序中能顺利进行。(3) 回收有用物质 工艺尾气中含有一些有价值的物质，通过吸收可以为这些物质找到新的用途，做到物尽其用。(4) 保护环境 在排放到大气的工艺尾气中可能含有对人或其他生物有害的物质，比如硫的化合物、氨的化合物等。这些有害物质如果不除，将造成环境污染。通过吸收，可以在排放前除去这些有害物，做到达标排放。第2章 设计方案2.1吸收剂的选择 吸收操作的好坏在很大程度上取决于吸收剂的性质。选择吸收剂时在，主要考虑以下几点：(1) 溶解度大 吸

14、收剂对溶质组分的溶解度越大，则传质推动力越大，吸收速率越快，且吸收剂的耗用量越少，操作费用较低。 (2) 选择性好 吸收剂应对溶质组分有较大的溶解度，而对混合气体中的其它组分溶解度甚微，否则不能实现有效的分离。 (3) 挥发性好 在吸收过程中，吸收尾气往往为吸收剂蒸汽所饱和。故在操作温度下，吸收剂的蒸汽压要低，以减少吸收剂的损失量。 (4) 粘度低 吸收剂在操作温度下的粘度越低，其在塔内的流动阻力越小，扩散系数越大，这有助于传质速率的提高。(5) 易再生 当富液不作为产品时，吸收剂要易再生，以降低操作费用。要求溶解度对温度的变化比较敏感，即不仅在低温下溶解度要大，平衡分压要小；而且随着温度升高

15、，溶解度应迅速下降，平衡分压应迅速上升，则被吸收的气体解吸，吸收剂再生方便。 (6) 其它 所选用的吸收剂应尽可能无毒性、无腐蚀性、不易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉易得，且化学性质稳定、经济安全。在实际生产中满足所有要求的吸收剂是不存在的。应从满足工艺要求出发，对可供选择的吸收剂做全面的评价，作出科学、经济、合理的选择。 综上所述，考虑吸收剂的选用标准，在二氧化硫的吸收过程中，采用清水为吸收剂。2.2 吸收流程的选择2.2.1 气体吸收过程分类气体吸收过程通常按以下方法分类。 (1) 单组分吸收与多组分吸收:吸收过程按被吸收组分数目的不同，可分为单组分吸收和多组分吸收。若混合气体中只有一个组分

16、进入液相，其余组分不溶（或微溶）于吸收剂，这种吸收过程称为单组分吸收。反之，若在吸收过程中，混合气中进入液相的气体溶质不止一个，这样的吸收称为多组分吸收。 (2) 物理吸收与化学吸收: 在吸收过程中，如果溶质与溶剂之间不发生显著的化学反应，可以把吸收过程看成是气体溶质单纯地溶解于液相溶剂的物理过程，则称为物理吸收。相反，如果在吸收过程中气体溶质与溶剂(或其中的活泼组分)发生显著的化学反应，则称为化学吸收。 (3) 低浓度吸收与高浓度吸收: 在吸收过程中，若溶质在气液两相中的摩尔分率均较低（通常不超过0.1），这种吸收称为低浓度吸收；反之，则称为高浓度吸收。对于低浓度吸收过程，由于气相中溶质浓度

17、较低，传递到液相中的溶质量相对于气、液相流率也较小，因此流经吸收塔的气、液相流率均可视为常数。 (4) 等温吸收与非等温吸收: 气体溶质溶解于液体时，常由于溶解热或化学反应热，而产生热效应，热效应使液相的温度逐渐升高，这种吸收称为非等温吸收。若吸收过程的热效应很小，或虽然热效应较大，但吸收设备的散热效果很好，能及时移出吸收过程所产生的热量，此时液相的温度变化并不显著，这种吸收称为等温吸收。 2.2.2吸收装置的流程吸收装置的流程主要有以下几种。 （1）逆流操作 气相自塔底进入塔顶排出，液相自塔顶进入塔底排出，此即逆流操作。逆流操作的特点是，传质平均推动力大，传质速率快，分离效率高，吸收剂利用率

18、高。工业生产中多采用逆流操作。 （2）并流操作 气液两相均从塔顶流向塔底，此即并流操作。并流操作的特点是，系统不受液流限制，可提高操作气速，以提高生产能力。并流操作通常用于以下情况：当吸收过程的平衡曲线较平坦时，流向对推动力影响不大；易溶气体的吸收或处理的气体不需要吸收很完全；吸收剂用量特别大，逆流操作易引起液泛。 （3）吸收剂部分再循环操作 在逆流操作系统中，用泵将吸收塔排出液体的一部分冷却后与补充的新鲜吸收剂一同送回塔内，即为部分再循环操作。通常用于以下情况：当吸收剂用量较小，为提高塔的液体喷淋密度；对于非等温吸收过程，为控制塔内的温升，需取出一部分热量。该流程特别适宜于相平蘅常数m植很小

19、的情况，通过吸收液的部分再循环，提高吸收剂的使用效率。应予指出，吸收剂部分再循环操作较逆流操作的平均推动力要低，且需要设置循环泵，操作费用增加。 （4）多塔串联操作 若设计的填料层高度过大，或由于所处理物料等原因需要经常清理调料，为便于维修，可把填料层分装在几个串联的塔内，每个吸收塔通过的吸收剂和气体量都相等，即为多塔串联操作。此种操作因塔内需要留较大空间，输液、喷淋、支承板等辅助装置增加，使设备投资加大。 （5）串联并联混合操作 若吸收过程处理的液量很大，如果用通常的流程，则液体在塔内的喷淋密度过大，操作气速势必很小（否则易引起塔的液泛），塔的生产能力很低。实际生产中可采用气相作串联、液相作

20、并联的混合流程。用水吸收二氧化硫属中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流程。因用水作为吸收剂，且二氧化硫不作为产品，故采用纯溶剂。2.3吸收塔设备及填料的选择2.3.1 吸收塔设备对于吸收过程，塔设备有多种，如何选择合适的类型是进行工业设计的首要工作。而进行这一项工作则主要对吸收过程进行充分的研究后，并经过多方案对比方能得到较满意的结果。一般而言，吸收用塔设备与精馏过程所需要的塔设备具有相同的原则要求，即用较小直径的塔设备完成规定的处理量，塔板或填料层阻力要小，具有良好的传质性能，具有合适的操作弹性，结构简单，造价低，易于制造、安装、操作和维修等。但作为吸收过程，一般具有操作液气

21、比大的特点，因而更适用于填料塔。此外，填料塔阻力小，效率高，有利于过程节能，所以对于吸收过程来说，以采用填料塔居多。但在液体流率很低难以充分润湿填料，或塔径过大，使用填料不很经济的情况下，以采用板式塔为宜。本设计过程采用填料塔作为吸收设备。2.3.2 填料的选择塔填料是填料塔中气液接触的基本构件，其性能的优劣是决定填料塔操作性能的主要因素，因此，塔填料的选择是填料塔设计的重要环节。填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料两大类。散装填料是一个个具有几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机方式堆积在塔内。根据其结构特点可分为环形，鞍形，环鞍形及球形填料。几种较典型和成熟的散装填料如

22、下：（1）拉西环填料 拉西环填料是最早提出的工业填料,其结构为外径与高度相等的圆环,可以用陶器,塑料,金属等材质制造。拉西环填料的气液分布较差,传质效率低,阻力大,通量小,目前工业上也很少应用。（2）鲍尔环填料 鲍尔环是在拉西环的基础上改进而得.其结构为在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔,被切开的环壁的一侧仍和壁面相连,另一侧向环内弯曲,形成内伸的舌叶,诸舌叶的侧边在环中心相搭，可用陶器,塑料,金属等材质制造。 鲍尔环由于环壁开孔,大大提高了环内空间及环内表面的利用率,气体阻力小,液体的分布均匀,与拉西环相比,其通量可以增加50%以上,传质效率可以增加30%左右。鲍尔环是目前应用最广的填料之

23、一。（3）阶梯环填料 阶梯环是对鲍尔环的改进。与鲍尔环相比, 阶梯环高度减少了一半,并在一端增加了一个锥形翻边。 阶梯环的综合性能优于鲍尔环,成为目前使用的环行填料中最为优良的一种。（4）弧鞍填料 其形状如同马鞍，一般采用瓷质材料制成。它的特点是表面全部敞开，不分内外，液体在表面两侧均匀流动，表面利用率高，流道呈弧形，流动阻力小。但缺点是易发生套叠，致使一部分填料表面被重合，使传质效率降低。（5）矩鞍填料 堆积时不回发生套叠，液体分布均匀。一般采用瓷质材料制成，其性能优于拉西环。（6）环矩鞍填料 环矩鞍填料是兼顾环形和鞍形结构特点而设计出的一种新型填料，它一般由金属材料制成。其综合性能优于鲍尔

24、环和阶梯环。1.散装填料规格的选择 散装填料的规格通常指填料的公称直径.工业塔常用的散装填料主要有DN16, DN25, DN38, DN50, DN76等几种规格.同类填料,尺寸越小,分离效率越高,但阻力增加,通量减小,填料费用也增加很多.而大尺寸的填料应用于小直径塔中,又会产生液体分布不良及严重的壁流,使塔的分离效率降低.因此,对塔径与填料尺寸的比值要有一规定,常用填料的塔径与填料公称直径比值D/d的推荐值列于表5-9。2.规整填料规格的选择从略。 应予指出,一座填料塔可以选用同种类型、同一规格的填料,也可选用同种类型、不同规格的填料；可以选用同种类型的填料；也可以选用不同类型的填料；有的

25、塔段可选用规整填料,而有的塔段可选用散装填料。设计时应灵活掌握,根据技术经济统一的原则来选用填料的规格。在选择塔填料时应考虑如下几个问题：（1）比表面积要大 比表面积a是指单位体积的填料层所具有的表面积，大的比表面积和良好的润湿性能有利于传质速率的提高。（2）空隙率大 空隙率是指单位体积的填料所具有的空隙体积，填料的空隙率大，气液通过的能力大，气体流动的阻力小，填料的空隙率一般在0.45-0.95范围。（3）堆积密度小 堆积密度是指单位体积填料的质量，在机械强度允许的条件下，填料壁要尽量减薄，以减小填料的堆积密度，从而既可降低成本又可增加空隙率。（4）填料的几何形状 填料的几何形状对填料的流体

26、力学和传质性能有着重要的影响。（5）填料的材质 工业上，填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类，不同的材质适应于不同的操作条件。该流程的操作压力及温度较低，工业上通常选用塑料散装填料，在塑料散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，故此选用DN38聚丙烯阶梯环填料。 拉西环填料是最早提出的工业填料，其结构为外径与高度相等的圆环，可用于陶瓷，塑料，金属等材质的制造。金属填料可用多种材质制成，金属材质的选择主要是根据物系的腐蚀性和金属材质的耐腐蚀性来综合考虑。金属填料可制成薄壁结构（0.21.0mm），与同种类型，同种规格的陶瓷，塑料填料相比，它的通气量打，气体阻力小，且具有很高的抗冲压能力，能在高

27、温，高压，高冲击强度下使用，工业运用主要以金属填料为主。其主要性能参数为：比表面积 =132.5m孔隙率 =0.91形状修正系数 =1.45填料因子 =170mA=0.2042.4 吸收剂再生方法的选择使溶解于液相中的气体释放出来的操作称为解吸。其操作方法通常是使富液与惰性气体或蒸汽逆流接触，富液自解吸塔顶引入，在其下流过程中与来自塔底的惰性气体或蒸汽相遇，吸收质逐渐从溶液中释放出来，在塔顶得到吸收质与惰性气体或蒸汽的混合物，在塔底得到较纯净的吸收剂。在本设计操作中，规定吸收二氧化硫后的水，经富液泵送入再生塔顶，用燃料气进行气提解吸操作，解吸后的水经贫油泵，送回吸收塔，循环使用，气提气则进入燃

28、料处理系统。2.5 操作参数的选择 吸收过程的操作参数主要包括吸收（或再生）压力、吸收（或再生）温度以及吸收因子（或解吸因子）。这些条件的选择应充分考虑前后工序的工艺参数，从整个过程的安全性、可靠性、经济性出发，利用过程的模拟计算，经过多方案对比优化得出过程参数。操作压力选择本任务中已经给出是常压操作，所以不需要再对其进行考虑。操作温度选择本任务中已经给出操作温度是20吸收因子和解吸因子选择吸收因子和解吸因子是一个关联了气体处理量，吸收剂用量以及气液平衡常数的综合过程参数。吸收因子和解吸因子的取值大小对过程的经济性影响很大，选用大的吸收因子，则过程的设备费用降低而吸收剂用量或循环量加大，操作费

29、用升高。若吸收因子较小，则过程推动力减小，塔必然很高。在设计上，两者的数值应该以过程的总费用最低为目标函数进行设计后确定10。第三章 气液平衡与物料衡算3.1气液平衡数据（）亨利系数E对溶解度较小的难溶气体，或低浓度气体（10%）的气体混合物，吸收液相为稀溶液时，气液平衡关系可用亨利定律表达。 p式中 p*-平衡时溶质在气相中的分压，kPa x-平衡时溶质在液相中的摩尔分率； E-亨利系数，kPa。3.2基础物性数据（1） 液相物性数椐：对低浓度吸收过程，溶剂的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查得，20时水的有关物性数据如下：密度为 ： 粘度为 ： 表面张力为： SO在水中的扩散系数为

30、： (2) 气相物性数据 SO的吸收率= SO摩尔分率= 混合气体的平均摩尔质量为：混合气体的平均密度为：kg/m混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册得20空气的粘度为：查手册得SO在空气中的扩散系数为：（3）气液相平衡数据 由手册查得，常压下20时SO在水中的亨利系数为： 相平衡常数为： 溶解度系数为：3.3物料衡算进塔气相摩尔比为：出塔气相摩尔比为：进塔惰性气相流量为：该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算，即：对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为： 取操作液气比为：第四章 塔的主要设备尺寸设计4.1 塔径的计算采用Eckert通用关联图计算泛点气速。气相质量流

31、量为：液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即： Eckert通用关联图的横坐标为： 查附图1得： 选用D的塑料鲍尔环 查表1得： 取 圆整塔径取D=3.7m 泛点率校核： （在允许范围内） 填料规格校核： 液体喷淋密度校核： 取最小润湿速率为 查附录一得： 经以上校核可知，填料塔直径选用D=3700mm合理4.2 填料层高度的计算 脱吸因数为气相总传质单元数为气相总传质单元高度选用修正的恩田关联式计算：查表2得液体质量通量为 气膜吸收系数由下式计算：气体质量通量为液膜吸收系数由下式计算：由,查表3得：则 由 由 由 设计取填料层高度为 查表4，对于塑料鲍儿环填料，。 取计算得填料层高度为680

32、0mm,小于推荐分段高度,故不需要分段。4.3填料层压降的计算采用Eckert通用关联图计算填料层压降。横坐标为查表5得，纵坐标为查图5-21得填料层压降为 工艺设计计算结果汇总与主要符号说明项目符号数值与计量单位混合气体处理量2400 气液相平衡常数m35.04进塔气相摩尔比0.0526 出塔气相摩尔比0.00263进塔液相摩尔分率0 出塔液相摩尔分率0.001 最小液气比33.29混合气体的平均摩尔质量30.706混合气体的平均密度1.277吸收剂用量气相质量流量液相质量流量 4736.313064.8kg/h85348.31kg/h 吸收塔的吸收剂用量计算总表 表-1 塔设备计算总表表-

33、2项目 符号 数值与计量单位塔径 1.2填料层高度 5.6填料塔上部空间高度 1.2填料塔下部空间高度 0.5塔附属高度 1.7塔高 7.3传质单元高度 0.668 传质单元数 6.364m布液孔数 136点总压降 838.99空塔气速 0.59 泛点率 58.6项目符号 数值与计量单位填料直径38泛点填料因子170填料临界表面张力33 塔设备计算总表表-3 塔设备计算总表表-4符号意义计量单位吸收因子或填料常数填料的比表面积20101.3Kpa水中扩散系数塔径重力加速度气体摩尔流速填料层高度塔高气相总传质单元高度气体膜吸收系数液膜吸收系数液相摩尔流速相平衡常数气相总传质单元数压力降压力吸收塔

34、的总压力降泛点气速气体流速液相体积流量气相体积流量液体质量流量气体质量流量液相中溶质的摩尔分数气相中溶质的摩尔分数液体密度/气体密度/混合气的粘度水的粘度空隙率%填料材质的临界表面张力水的表面张力填料的润湿比表面积压降填料因子气体动能因子摩尔质量气相摩尔比亨利系数溶解度系数最小喷淋密度最小润湿速率液体喷淋密度气体的质量通量液体的质量通量脱吸因子（解吸因子）布液点数点开孔系开孔上方的液位高度孔径液体流量泛点率设计过程的评述和有关问题的讨论 对吸收单元的操作型设计与计算，在工业生产中起着非常重要的作用，要求也很严格，设计合理与实用性好是必须的。为使化工生产更加便捷，操作费用低廉，有些工艺材质需要加

35、以改进，如塔填料。同时也要注意相关附属设备的选择，如选泵，要从多方面考虑，管道的直径，管中流速，流量等。任务的完成过程是艰辛的，也是快乐的。艰辛是由于缺少这方面的知识和经验，从一开始的不知所措，到现在数据的基本完成，一路走来是坎坎坷坷。快乐是因为在这次设计中，我得到了同学的无限帮助和鼓舞，并且学到了知识，增加了实践经验。为了能更好的完成本次课程设计，需要查阅大量的文字资料，这需要有翻阅文献的能力。所以，在平时我们要尽力开拓自己的知识面。更重要的是，我明白了理论和实践之间的差别，对我来说，它们之间的距离太大了。因此在设计过程中也出现了不少问题，有设备的选择上的，也有软件应用方面的。出现问题时，同

36、学们给了我很大的帮助，也非常感谢老师给我们一个锻炼自己的机会！在以后的学习中，我会更加注重理论与实践的结合，做到能用所学知识解决一些实际问题，并且争取实践机会。 主要参考文献1、谭天恩等编 化工原理（下册）(1) p34 例5-4 ；(2) p41例9-7 ；(3) p62 KLa 关联式(9-91)；2、天津大学化工原理教研室编 化工原理课程设计 p114-1493、黄英主编化工过程设计，化学工业出版社4、化工设计全书编辑委员会.金国淼等编.吸收设备化学工业出版社结束语 通过这次课程设计让我明白两点：细心与合作。理论上我一个人是可以完成的，但我并不能保证计算过程不出错误，更为可怕的是除了错我

37、还不知道。整个课程设计我做了3遍，第一次是看了别人的数据知道自己有个数据出错，导致后面全算错；第二次是我操作点在负荷性能图外，因为我的粗心了，没办法，只能重来了。通过本次设计，我算是初步体验了课程设计的艰难，当然，还有点点乐趣与成就感，为以后的课程设计专业课做好了初步的心理准备，呵呵，也算是大致达到了这次设计的目的。附图：附录2 表5-10 式5-34中的A，K值散装填料类型AK规整填料类型AK塑料鲍尔环0.09421.75金属丝网波纹填料0.301.75金属鲍尔环0.11.75塑料丝网波纹填料0.42011.75塑料阶梯环0.2041.75金属网孔波纹填料0.1551.47金属阶梯环0.1061.75金属孔板波纹填料0.2911.75瓷矩鞍0.1761.75塑料孔板波纹填料0.2911.563金属环矩鞍0.062251.75附录3表5-18 散装填料压降填料因子平均值填料类型填料因子，1/m1625385076金属鲍尔环30611498金属环矩鞍13893.47136金属阶梯环11882塑料鲍尔环34323211412562塑料阶梯环17611689瓷矩鞍700215140160瓷拉西环1050576450288吸收操作系统的工艺流程图吸收操作系统的设备条件图