Xuzhou College of Industrial Technology
填料吸收塔课程设计说明书
专业化学制药
班级制药111
姓名谢永朋
班级学号1132104138
指导老师刘郁
日期2013-04-10
成绩
.专业资料. 化工单元操作课程设计任务书
班级：制药111 姓名：谢永朋学号：1132104138 常压下，在填料吸收塔中用清水吸收炉气中的二氧化硫
一、设计条件
1.操作方式：连续操作；
2.生产能力：处理炉气量：2500+学号3/m h；
3.操作温度：25℃；
4.操作压力：常压101.3kPa；
5.进塔混合气含量；二氧化硫的体积分数为（5.0+学号×0.01）％；其余为空气；
6.进塔吸收剂：清水；
7.二氧化硫回收率：95％；
二、设计要求
1.流程布置与说明；
2.工艺过程计算；
3.填料的选择；
4.填料塔工艺尺寸的确定；
5.输送机械功率的选型；
三、设计成果
1.设计任务书一份（A4打印）；
2.设计图纸：填料工艺条件图（CAD：A3幅面）
四、设计时间(化学制药111班)
2013年3月25日-------2013年4月5日
化学制药教研室
2013年3月
目录
摘要：....................................................................................................................................................................................... - 1 - 1、前言.................................................................................................................................................................................... - 3 -
1、1填料塔的简介..................................................................................................................................................... - 3 -
1、2吸收技术概括..................................................................................................................................................... - 3 -
1、3吸收操作在化学生产中的主要用途为：.................................................................................................. - 5 -
1、4 填料的选择........................................................................................................................................................ - 6 -
1、4、1 对填料的要求................................................................................................................................ - 6 -
1、4、2 填料的种类和特性.......................................................................................................................... - 6 -
1、4、3 填料尺寸............................................................................................................................................ - 6 -
1、4、4填料材质的选择................................................................................................................................ - 7 -
2、水吸收二氧化硫填料塔设计...................................................................................................................................... - 7 -
2、1 任务及操作条件............................................................................................................................................... - 7 -
2、2 吸收工艺流程图的确定................................................................................................................................. - 8 -
3、吸收工艺计算.................................................................................................................................................................. - 9 -
3、1、1 液相物性计算................................................................................................................................. - 10 -
3、1、2 气相物性计算................................................................................................................................. - 10 -
3、1、3 气液相平衡数据............................................................................................................................. - 11 - 3、2 物料衡算........................................................................................................................................................... - 11 -
3、2、1 操作线方程...................................................................................................................................... - 13 - 3、3 填料塔的工艺尺寸的计算........................................................................................................................... - 13 -
3、3、1 塔径的计算...................................................................................................................................... - 13 -
3、3、2 液体喷淋密度的求法：............................................................................................................... - 18 -
3、3、3 传质单元高度的计算................................................................................................................... - 19 -
3、3、4 传质单元数计算：........................................................................................................................ - 24 -
3、3、5 填料层的高度................................................................................................................................. - 24 - 3、4 填料层压降的计算........................................................................................................................................ - 25 - 3、5 液体分布器计算............................................................................................................................................. - 28 -
3、5、1 液体分布器：................................................................................................................................. - 28 -
3、5、2 液体分布器简要设计................................................................................................................... - 29 - 3、6 塔附属空间高度............................................................................................................................................. - 32 - 3、7 其他附属塔内件的选择............................................................................................................................... - 33 -
3、7、1 填料支撑装置................................................................................................................................. - 33 -
3、7、2 填料限定装置................................................................................................................................. - 34 -
3、7、3 气体和液体的进出口装置.......................................................................................................... - 34 -
3、7、4 除沫器............................................................................................................................................... - 35 - 3、8 设计结果汇总.................................................................................................................................................. - 37 -
课程设计总结：.................................................................................................................................................................. - 42 - 参考文献：........................................................................................................................................................................... - 44 -
摘要：
气体吸收过程是化工生产中常用的气体混合物的分离操作，其基本原理是利用气体混合物中的各组分在特定的液体吸收剂中的溶解度不同，实现各组分分离的单元操作。
用于吸收的塔设备类型很多，有填料塔、板式塔、鼓泡塔、喷洒塔等。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应用较普遍。如硝酸、硫酸吸收塔，二氧化硫、氨、、氯和二氧化碳回收塔等多为填料塔。特别是近年由于性能优良的新型散装和规整填料的开发，塔内件结构和设备的改进，改善了填料层内气液相的均匀与接触情况，使填料的负荷通量加大，阻力降低，效率提高，操作弹性大，放大效应较少，促使填料塔的应用广泛。
本设计任务是用25℃清水吸收气相中的二氧化硫，对于气体的吸收应采用气液传质设备吸收塔，因它具有较高的比表面积。用清水吸收二氧化硫属于中等溶解度的吸收，为提高吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流程。在吸收过程中，二氧化硫为腐蚀性气体，所以吸收选用塑料散装填料。因塑料阶梯环的综合性能较好，所以选用DN38聚乙烯阶梯环填料，梁式支撑板性能优良，有利于气液传质，因此选用梁式支撑板。因吸收液相负荷较大，而气相负荷强队较低，故选用槽式液体分布器。