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硫化氢吸收塔计算书一、引言硫化氢(H2S)是一种具有刺激性气味,有毒且易燃的气体。
在许多工业过程中,硫化氢会生成并释放到大气中,对环境和人体健康造成严重危害。
为了控制硫化氢的排放,需要设计和运行硫化氢吸收塔。
本文将介绍硫化氢吸收塔的计算书,包括设计原理、计算方法和结果分析。
二、设计原理硫化氢吸收塔是一种用于去除工业废气中硫化氢的设备。
其工作原理是将含有硫化氢的废气通过吸收剂(通常是碱性溶液)中,硫化氢会被吸收剂吸附并转化为相应的化合物。
吸收塔的设计目标是使吸收剂与废气充分接触,以实现高效的硫化氢吸收效果。
三、计算方法1. 确定塔高:根据硫化氢的浓度、流量和吸收剂的性质,可以通过质量传递方程计算出所需的塔高。
质量传递方程考虑了质量传递系数、气液相之间的物质传递速率等因素,可以较准确地预测吸收剂中硫化氢的浓度随塔高的变化。
2. 确定塔径:塔径的确定需要考虑吸收剂和废气的流量、流速以及塔内的液体分布等因素。
根据液相的流动规律和液体分布的要求,可以通过经验公式或数值模拟方法计算出合适的塔径。
3. 确定塔板数:塔板数的确定与塔高和塔径有关。
一般情况下,塔板数越多,硫化氢的吸收效果越好。
通过经验公式或数值模拟方法,可以评估不同塔板数下的硫化氢吸收效率,并选择合适的塔板数。
4. 确定吸收剂的循环流量:吸收剂的循环流量需要根据硫化氢的浓度和废气的流量来确定。
循环流量过大会增加能耗,而循环流量过小则会影响吸收效果。
通过计算吸收剂中硫化氢的浓度变化,可以确定合适的循环流量。
5. 考虑塔板压降:塔板压降是指废气在塔板上通过的压力损失。
在设计过程中,需要考虑塔板压降对吸收效果和能耗的影响,并选择合适的塔板间距和气液流速。
四、结果分析通过以上计算方法,可以得到硫化氢吸收塔的设计参数,如塔高、塔径、塔板数和吸收剂的循环流量。
这些参数可以用于实际工程中的硫化氢吸收塔设计和运行。
在实际运行中,还需要考虑吸收剂的再生和废液处理等问题,以确保吸收塔的稳定运行和环境保护。
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型(2) 喷淋塔吸收区高度设计(二)对于喷淋塔,液气比范围在8L/m 3-25 L/m 3之间[5],根据相关文献资料可知液气比选择12.2 L/m 3是最佳的数值。
逆流式吸收塔的烟气速度一般在2.5-5m/s 范围内[5][6],本设计方案选择烟气速度为3.5m/s 。
湿法脱硫反应是在气体、液体、固体三相中进行的,反应条件比较理想,在脱硫效率为90%以上时(本设计反案尾5%),钠硫比(Na/S)一般略微大于1,本次选择的钠硫比(Na/S)为1.02。
(3)喷淋塔吸收区高度的计算含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率,以ζ表示。
首先给出定义,喷淋塔内总的二氧化硫吸收量除于吸收容积,得到单位时间单位体积内的二氧化硫吸收量ζ=hC K V Q η0= (3) 其中 C 为标准状态下进口烟气的质量浓度,kg/m 3η为给定的二氧化硫吸收率,%;本设计方案为95%h 为吸收塔内吸收区高度,mK 0为常数,其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃) ;K 0=3600u ×273/(273+t) 按照排放标准,要求脱硫效率至少95%。
二氧化硫质量浓度应该低于580mg/m 3(标状态)ζ的单位换算成kg/( m 2.s),可以写成ζ=3600×h y u t /*273273*4.22641η+ (7) 在喷淋塔操作温度10050752C ︒+=下、烟气流速为 u=3.5m/s 、脱硫效率η=0.95 前面已经求得原来烟气二氧化硫SO 2质量浓度为 a (mg/3m )且 a=0.650×103mg/m 3而原来烟气的流量(200C ︒时)为标况20×103(m 3/h) (设为V a )换算成工况25360m3/h 时已经求得 V a =2×103 m 3/h=5.6 m 3/s故在标准状态下、单位时间内每立方米烟气中含有二氧化硫质量为2SO m =5.6×650mg/m 3=3640mg=3.64gV 2SO = 3.6422.4 L/mol 64/g g mol ⨯=1.3L/s=0.0013 m 3/s 则根据理想气体状态方程,在标准状况下,体积分数和摩尔分数比值相等 故 y 1=0.0013100%0.023%5.6⨯= 又 烟气流速u=3.5m/s, y 1=0.023%,C t ︒==75,95.0η总结已经有的经验,容积吸收率范围在5.5-6.5 Kg/(m 3﹒s )之间[7],取ζ=6 kg/(m 3﹒s )代入(7)式可得6=64273(3600 3.50.000230.95)/22.427375h ⨯⨯⨯⨯⨯+ 故吸收区高度h=6.17/6≈1.03m(4)喷淋塔除雾区高度(h 3)设计(含除雾器的计算和选型)吸收塔均应装备除雾器,在正常运行状态下除雾器出口烟气中的雾滴浓度应该不大于75mg/m 3 [9] 。
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型(2) 喷淋塔吸收区高度设计(二)对于喷淋塔,液气比范围在8L/m 3-25 L/m 3之间[5],根据相关文献资料可知液气比选择12.2 L/m 3是最佳的数值。
逆流式吸收塔的烟气速度一般在-5ms 范围内[5][6],本设计方案选择烟气速度为3.5m/s 。
湿法脱硫反应是在气体、液体、固体三相中进行的,反应条件比较理想,在脱硫效率为90%以上时(本设计反案尾5%),钠硫比(Na/S)一般略微大于1,本次选择的钠硫比(Na/S)为。
(3)喷淋塔吸收区高度的计算含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率,以ζ表示。
首先给出定义,喷淋塔内总的二氧化硫吸收量除于吸收容积,得到单位时间单位体积内的二氧化硫吸收量ζ=hC K V Q η0= (3) 其中 C 为标准状态下进口烟气的质量浓度,kg/m 3η为给定的二氧化硫吸收率,%;本设计方案为95% h 为吸收塔内吸收区高度,mK 0为常数,其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃) ;K 0=3600u ×273/(273+t)按照排放标准,要求脱硫效率至少95%。
二氧化硫质量浓度应该低于580mg/m 3(标状态)ζ的单位换算成kg/( 2,可以写成ζ=3600×h y u t /*273273*4.22641η+ (7) 在喷淋塔操作温度10050752C ︒+=下、烟气流速为 u=3.5m/s 、脱硫效率η= 前面已经求得原来烟气二氧化硫SO 2质量浓度为a (mg/3m )且 a=×103mg/m 3 而原来烟气的流量(200C ︒时)为标况20×103(m 3/h) (设为V a )换算成工况25360m3/h 时已经求得 V a =2×103 m 3/h=5.6 m 3/s故在标准状态下、单位时间内每立方米烟气中含有二氧化硫质量为2SO m =×650mg/m 3=3640mg=3.64gV 2SO = 3.6422.4 L/mol 64/g g mol ⨯=1.3L/s=0.0013 m 3/s 则根据理想气体状态方程,在标准状况下,体积分数和摩尔分数比值相等 故 y 1=0.0013100%0.023%5.6⨯= 又 烟气流速u=3.5m/s, y 1=%,C t ︒==75,95.0η总结已经有的经验,容积吸收率范围在-6.5 Kg (m 3﹒s )之间[7],取ζ=6 kg/(m 3﹒s )代入(7)式可得 6=64273(3600 3.50.000230.95)/22.427375h ⨯⨯⨯⨯⨯+ 故吸收区高度h=6≈1.03m(4)喷淋塔除雾区高度(h 3)设计(含除雾器的计算和选型)吸收塔均应装备除雾器,在正常运行状态下除雾器出口烟气中的雾滴浓度应该不大于75mg/m 3 [9] 。
填料吸收塔课程设计说明书专业应用化学班级0704班姓名李海涛班级序号 3目录一前言 (2)二设计任务 (2)三设计条件............................................................ (2)四设计方案 (2)1流程图及流程说明2填料塔的选择五工艺计算 (5)1物料衡算,确定塔顶,塔底的气、液流量和组成2泛点的计算3塔径的计算4 填料层高度的计算5 填料层压降的计算6 液体分布装置7分布点密度计算8 液体再分布装置9气体入塔分布六填料吸收塔的附属设备 (5)1填料支撑板2填料压板和床层限制版七设计一览表 (6)八课程设计总结 (6)九主要符号说明 (6)十参考文献 (9)十一附图.......................................................... . (13)前言塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触部件的形式,可以分为填料塔和板式塔。
板式塔属于逐级接触逆流操作,填料塔属于微分接触操作。
工业上对塔设备的主要要求:(1)生产能力大(2)分离效率高(3)操作弹性大(4)气体阻力小结构简单、设备取材面广等。
塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节,选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。
板式塔的研究起步较早,具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。
填料塔由填料、塔内件及筒体构成。
填料分规整填料和散装填料两大类。
塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。
与板式塔相比,新型的填料塔性能具有如下特点:生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。
水吸收NH3填料塔设计一设计任务1000m³∕h含NH3空气填料吸收塔的设计①1000m³∕h(标准状况下)含5%(体积比)氨气,其他组分视为惰性气体,气体进口温度为40℃,吸收后尾气中氨含量50μg/m³;②用清水吸收,清水进口温度为35℃;③操作压力为塔顶表压为0.2atm;④填料采用乱堆式拉西环二吸收工艺流程的确定采用常规逆流操作流程.流程如下。
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型(2) 喷淋塔吸收区高度设计(二)对于喷淋塔,液气比范围在8L/m 3-25 L/m 3之间[5],根据相关文献资料可知液气比选择12.2 L/m 3是最佳的数值。
逆流式吸收塔的烟气速度一般在2.5-5m/s 范围内[5][6],本设计方案选择烟气速度为3.5m/s 。
湿法脱硫反应是在气体、液体、固体三相中进行的,反应条件比较理想,在脱硫效率为90%以上时(本设计反案尾5%),钠硫比(Na/S)一般略微大于1,本次选择的钠硫比(Na/S)为1.02。
(3)喷淋塔吸收区高度的计算含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率,以ζ表示。
首先给出定义,喷淋塔内总的二氧化硫吸收量除于吸收容积,得到单位时间单位体积内的二氧化硫吸收量ζ=hC K V Q η0= (3) 其中 C 为标准状态下进口烟气的质量浓度,kg/m 3η为给定的二氧化硫吸收率,%;本设计方案为95%h 为吸收塔内吸收区高度,mK 0为常数,其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃) ;K 0=3600u ×273/(273+t) 按照排放标准,要求脱硫效率至少95%。
二氧化硫质量浓度应该低于580mg/m 3(标状态)ζ的单位换算成kg/( m 2.s),可以写成ζ=3600×h y u t /*273273*4.22641η+ (7) 在喷淋塔操作温度10050752C ︒+=下、烟气流速为 u=3.5m/s 、脱硫效率η=0.95 前面已经求得原来烟气二氧化硫SO 2质量浓度为 a (mg/3m )且 a=0.650×103mg/m 3而原来烟气的流量(200C ︒时)为标况20×103(m 3/h) (设为V a )换算成工况25360m3/h 时已经求得 V a =2×103 m 3/h=5.6 m 3/s故在标准状态下、单位时间内每立方米烟气中含有二氧化硫质量为2SO m =5.6×650mg/m 3=3640mg=3.64gV 2SO = 3.6422.4 L/mol 64/g g mol ⨯=1.3L/s=0.0013 m 3/s 则根据理想气体状态方程,在标准状况下,体积分数和摩尔分数比值相等 故 y 1=0.0013100%0.023%5.6⨯= 又 烟气流速u=3.5m/s, y 1=0.023%,C t ︒==75,95.0η总结已经有的经验,容积吸收率范围在5.5-6.5 Kg/(m 3﹒s )之间[7],取ζ=6 kg/(m 3﹒s )代入(7)式可得6=64273(3600 3.50.000230.95)/22.427375h ⨯⨯⨯⨯⨯+ 故吸收区高度h=6.17/6≈1.03m(4)喷淋塔除雾区高度(h 3)设计(含除雾器的计算和选型)吸收塔均应装备除雾器,在正常运行状态下除雾器出口烟气中的雾滴浓度应该不大于75mg/m 3 [9] 。
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型(2) 喷淋塔吸收区高度设计(二)对于喷淋塔,液气比范围在8L/m 3-25 L/m 3之间[5],根据相关文献资料可知液气比选择12.2 L/m 3是最佳的数值。
逆流式吸收塔的烟气速度一般在2.5-5m/s 范围内[5][6],本设计方案选择烟气速度为3.5m/s 。
湿法脱硫反应是在气体、液体、固体三相中进行的,反应条件比较理想,在脱硫效率为90%以上时(本设计反案尾5%),钠硫比(Na/S)一般略微大于1,本次选择的钠硫比(Na/S)为1.02。
(3)喷淋塔吸收区高度的计算含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率,以ζ表示。
首先给出定义,喷淋塔内总的二氧化硫吸收量除于吸收容积,得到单位时间单位体积内的二氧化硫吸收量ζ=hC K V Q η0= (3) 其中 C 为标准状态下进口烟气的质量浓度,kg/m 3η为给定的二氧化硫吸收率,%;本设计方案为95% h 为吸收塔内吸收区高度,mK 0为常数,其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃) ;K 0=3600u ×273/(273+t) 按照排放标准,要求脱硫效率至少95%。
二氧化硫质量浓度应该低于580mg/m 3(标状态)ζ的单位换算成kg/( m 2.s),可以写成 ζ=3600×h y u t /*273273*4.22641η+ (7) 在喷淋塔操作温度10050752C ︒+=下、烟气流速为 u=3.5m/s 、脱硫效率η=0.95 前面已经求得原来烟气二氧化硫SO 2质量浓度为 a (mg/3m )且 a=0.650×103mg/m 3而原来烟气的流量(200C ︒时)为标况20×103(m 3/h) (设为V a )换算成工况25360m3/h 时已经求得 V a =2×103 m 3/h=5.6 m 3/s故在标准状态下、单位时间内每立方米烟气中含有二氧化硫质量为2SO m =5.6×650mg/m 3=3640mg=3.64gV 2SO = 3.6422.4 L/mol 64/g g mol ⨯=1.3L/s=0.0013 m 3/s 则根据理想气体状态方程,在标准状况下,体积分数和摩尔分数比值相等 故 y 1=0.0013100%0.023%5.6⨯= 又 烟气流速u=3.5m/s, y 1=0.023%,C t ︒==75,95.0η总结已经有的经验,容积吸收率范围在5.5-6.5 Kg/(m 3﹒s )之间[7],取ζ=6 kg/(m 3﹒s )代入(7)式可得 6=64273(3600 3.50.000230.95)/22.427375h ⨯⨯⨯⨯⨯+ 故吸收区高度h=6.17/6≈1.03m(4)喷淋塔除雾区高度(h 3)设计(含除雾器的计算和选型)吸收塔均应装备除雾器,在正常运行状态下除雾器出口烟气中的雾滴浓度应该不大于75mg/m 3 [9] 。
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型(2) 喷淋塔吸收区高度设计(二)对于喷淋塔,液气比范围在8L/m 3-25 L/m 3之间[5],根据相关文献资料可知液气比选择12.2 L/m 3是最佳的数值。
逆流式吸收塔的烟气速度一般在2.5-5m/s 范围内[5][6],本设计方案选择烟气速度为3.5m/s 。
湿法脱硫反应是在气体、液体、固体三相中进行的,反应条件比较理想,在脱硫效率为90%以上时(本设计反案尾5%),钠硫比(Na/S)一般略微大于1,本次选择的钠硫比(Na/S)为1.02。
(3)喷淋塔吸收区高度的计算含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率,以ζ表示。
首先给出定义,喷淋塔内总的二氧化硫吸收量除于吸收容积,得到单位时间单位体积内的二氧化硫吸收量ζ=hC K V Q η0= (3) 其中 C 为标准状态下进口烟气的质量浓度,kg/m 3η为给定的二氧化硫吸收率,%;本设计方案为95% h 为吸收塔内吸收区高度,mK 0为常数,其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃) ;K 0=3600u ×273/(273+t) 按照排放标准,要求脱硫效率至少95%。
二氧化硫质量浓度应该低于580mg/m 3(标状态)ζ的单位换算成kg/( m 2.s),可以写成ζ=3600×h y u t /*273273*4.22641η+ (7) 在喷淋塔操作温度10050752C ︒+=下、烟气流速为 u=3.5m/s 、脱硫效率η=0.95 前面已经求得原来烟气二氧化硫SO 2质量浓度为 a (mg/3m )且 a=0.650×103mg/m 3而原来烟气的流量(200C ︒时)为标况20×103(m 3/h) (设为V a )换算成工况25360m3/h 时已经求得 V a =2×103 m 3/h=5.6 m 3/s故在标准状态下、单位时间内每立方米烟气中含有二氧化硫质量为2SO m =5.6×650mg/m 3=3640mg=3.64gV 2SO = 3.6422.4 L/mol 64/g g mol ⨯=1.3L/s=0.0013 m 3/s 则根据理想气体状态方程,在标准状况下,体积分数和摩尔分数比值相等 故 y 1=0.0013100%0.023%5.6⨯= 又 烟气流速u=3.5m/s, y 1=0.023%,C t ︒==75,95.0η总结已经有的经验,容积吸收率范围在5.5-6.5 Kg/(m 3﹒s )之间[7],取ζ=6 kg/(m 3﹒s )代入(7)式可得6=64273(3600 3.50.000230.95)/22.427375h ⨯⨯⨯⨯⨯+ 故吸收区高度h=6.17/6≈1.03m(4)喷淋塔除雾区高度(h 3)设计(含除雾器的计算和选型)吸收塔均应装备除雾器,在正常运行状态下除雾器出口烟气中的雾滴浓度应该不大于75mg/m 3 [9] 。
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型(2) 喷淋塔吸收区高度设计(二)对于喷淋塔,液气比范围在8L/m 3-25 L/m 3之间[5],根据相关文献资料可知液气比选择12.2 L/m 3是最佳的数值。
逆流式吸收塔的烟气速度一般在2.5-5m/s 范围内[5][6],本设计方案选择烟气速度为3.5m/s 。
湿法脱硫反应是在气体、液体、固体三相中进行的,反应条件比较理想,在脱硫效率为90%以上时(本设计反案尾5%),钠硫比(Na/S)一般略微大于1,本次选择的钠硫比(Na/S)为1.02。
(3)喷淋塔吸收区高度的计算含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率,以ζ表示。
首先给出定义,喷淋塔内总的二氧化硫吸收量除于吸收容积,得到单位时间单位体积内的二氧化硫吸收量ζ=hC K V Q η0= (3) 其中 C 为标准状态下进口烟气的质量浓度,kg/m 3η为给定的二氧化硫吸收率,%;本设计方案为95%h 为吸收塔内吸收区高度,mK 0为常数,其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃) ;K 0=3600u ×273/(273+t) 按照排放标准,要求脱硫效率至少95%。
二氧化硫质量浓度应该低于580mg/m 3(标状态)ζ的单位换算成kg/( m 2.s),可以写成ζ=3600×h y u t /*273273*4.22641η+ (7) 在喷淋塔操作温度10050752C ︒+=下、烟气流速为 u=3.5m/s 、脱硫效率η=0.95 前面已经求得原来烟气二氧化硫SO 2质量浓度为 a (mg/3m )且 a=0.650×103mg/m 3而原来烟气的流量(200C ︒时)为标况20×103(m 3/h) (设为V a )换算成工况25360m3/h 时已经求得 V a =2×103 m 3/h=5.6 m 3/s故在标准状态下、单位时间内每立方米烟气中含有二氧化硫质量为2SO m =5.6×650mg/m 3=3640mg=3.64gV 2SO = 3.6422.4 L/mol 64/g g mol ⨯=1.3L/s=0.0013 m 3/s 则根据理想气体状态方程,在标准状况下,体积分数和摩尔分数比值相等 故 y 1=0.0013100%0.023%5.6⨯= 又 烟气流速u=3.5m/s, y 1=0.023%,C t ︒==75,95.0η总结已经有的经验,容积吸收率范围在5.5-6.5 Kg/(m 3﹒s )之间[7],取ζ=6 kg/(m 3﹒s )代入(7)式可得6=64273(3600 3.50.000230.95)/22.427375h ⨯⨯⨯⨯⨯+ 故吸收区高度h=6.17/6≈1.03m(4)喷淋塔除雾区高度(h 3)设计(含除雾器的计算和选型)吸收塔均应装备除雾器,在正常运行状态下除雾器出口烟气中的雾滴浓度应该不大于75mg/m 3 [9] 。