内容发布更新时间 : 2024/12/26 10:16:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(3)挥发度要低，以减少吸收和再生过程中吸收剂的挥发损失；

(4)吸收剂在操作温度下粘度要低，且不易产生泡沫，以实现吸收塔内良好的气液接触状况；

(5)对设备腐蚀性小或基本无腐蚀性，尽可能无毒。 (6)价廉、易得、化学稳定性好，便于再生，不易燃烧等。

一般来说，任何一种吸收剂都难以满足以上所有要求，选用是要针对具体情况和主要因素，既考虑工艺要求又兼顾到经济合理性。

第二章 填料的选择

2.1对填料的要求

填料塔对填料的要求具体表现在以下几个方面：

(1)比表面积at要大，比表面积at是指单位堆积体积填料所具有的表面积m2m3；

(2)能提供大的流体流量，即所选用的结构填料要敞开，使于死角区域的空间小， 有效空隙率大； (3)液体的再分布性能要好；

(4)填料要有足够的机械强度，尤其是非金属填料； (5)价格低廉；

2.2填料的种类和特性

工业填料按形状和结构分为颗粒填料和)规整填料：

(一)颗粒填料一般为湿法乱堆或干法乱的散装填料。主要有以下类型：拉西环填料，鲍尔环填料，阶梯环填料等环形填料；弧鞍形填料，环矩鞍填料等鞍形填料等。

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(二)规整填料以一定的几何形状，整齐堆砌，工业用多为波纹填料，其优点是结构紧凑、传质效率高、处理量大，但不易处理粘度大或有悬浮物的物料，且造价高。

综合考虑上述因素，此次设计过程我选择阶梯环填料。

2.3填料尺寸

填料尺寸直接影响塔底操作和设备投资。实践证明，塔径（D）与填料外径（d）之比值有一个下限值，若径比低于此下限值时，塔壁附近的填料空隙率大而不均匀，气流易短路及液体壁流等现象剧增。 各种填料的径比的下限：

拉西环 20—30 （最小不低于8—10） 鲍尔环 10—15 （最小不低于8） 阶梯环 15 （最小不低于8）

对一定塔径，满足径比下限的填料可能有几种尺寸，应综合考虑填料性能及经济因素选定。

一般推荐:D≤300时，选25mm的填料；

300mm?D?900mm时，选25—38mm的填料。 D?900mm时，选用50?70mm的填料.

但一般大塔中常用50mm的填料，但通量的提高不能补偿成本的降低。

2.4填料材质的选择

填料材质根据物系的腐蚀性，操作温度，材质的耐腐蚀性并综合考虑填料性能及经济因素来选择。

(1)陶瓷 具有耐腐性及耐热性，但质脆、易碎，价格便宜。 (2)金属 金属材质主要有碳钢，不锈钢，铝和铝合金等。

(3)塑料 主要包括聚丙烯、聚乙烯、 聚氯乙烯等，塑料耐腐蚀性、耐低热性好，但具有冷脆性，表面润湿性较差。

一般讲，操作温度较高但无显著腐蚀性时，选用金属填料；温度较低选用塑料填料；物系具有腐蚀性、操作温度高，宜采用陶瓷填料

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考虑到本设计是利用清水吸收SO2吸收液显弱酸性，有一定的腐蚀性，同时考虑到经济的合理性及吸收的效率，故选用聚乙烯阶梯环。

第三章 工艺计算

3.1气液平衡的关系

由某些气体水溶液的亨利系数查得20℃下SO2在水中亨利系数E?3.55?103KPa[1]

33.55?10?35.03 相平衡常数 m?E?p101.33

998.2[2]3溶解度系数为H=??0.0156Kmol/(KPa?m) 3EMs3.55?10?18.02?3.2吸收剂用量及操作线的确定

3.2.1吸收剂用量的确定 （1）最小吸收剂用量 最小液气比：

Y1?Y2Y1?Y2?L??? ??*Y?V?minX1?X21?X2mY1?y10.05??0.052631?y11?0.05

Y2?Y1(1??)?0.05263?(1?0.95)?0.00263进塔惰性气体流量为V：

V?VSP4200101.33??(1?y1)???(1?0.05)?163.19kmol?h?1 RT8.314(273?25)对于纯溶剂吸收，进塔液相组成为 X2?0

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Y1?Y2Y1?Y2Y1?Y2?L???????m?0.95?35.03?33.279 ??*YYVX?X??min1112?X2mmL?Lmin?V?()min?163.19?33.279?5430.80kmol?L?1

V（2）吸收剂用量：

?L??L??(1.1?2.0)???? ?V??V?minL?1.5Lmin?1.5?5430.80?8146.20kmol?h?1

X1?V(Y1?Y2)163.19?(0.0526?0.00263)?X2??0?0.0010 L8146.203.2.2操作线的确定

对逆流操作吸收塔在任一截面m-n与塔顶间列物料衡算：

VY?LX2?VY2?LX 既：Y?LL???X??Y2??X2? VV??L?L??1.5???1.5?33.279?49.9185,V?V?minLX2?Y2=0.00263,V?Y?49.9185X?0.00263Y2?

3.3塔径计算

3.3.1采用Eckert通用关联图法计算泛点速率

uf：

查《化工原理（上）》附录水的物理性质中200C下水的黏度

?水?100.50?10?5mPa?s?2?,

塔底混合气体的平均摩尔质量 ：

M1??yiMi?0.05?64.06?0.95?29?30.753kg/kmol

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