水吸收二氧化硫填料塔的设计文档格式.docx
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二、学生的实习报告和实习日记将作为评价实习成绩的重要依据；
三、学生应在实习结束后的一个星期内将实习报告统一交实习指导教师；
四、指导教师应对学生的实习报告和实习日记逐一认真审阅，并作出客观实际的正确评价；
五、实习报告经学院审核后作为教学档案长期保存。
一设计任务书
（一）设计题目
炉石焙烧送出的气体冷却至25℃后送入填料塔中，用20℃清水洗涤以除去其中的SO
。
入塔炉气流量为
其中SO
的摩尔分数为0.05，要求SO
的吸收率为95%。
吸收塔为常压操作，因该过程液气比很大，吸收温度基本不变，可近似取为清水的温度，试设计一符合上述
要求的填料吸收塔。
操作条件
（1）操作压力常压
（2）操作温度20℃
设计内容
（1）吸收塔的物料衡算；
（2）吸收塔的工艺尺寸计算；
（3）液体分布器简要设计；
（4）绘制吸收塔设计条件图；
一、设计方案简介
2、吸收塔的工艺计算
三、液体分布器简要设计
四、附图
1）方案的确定
用水吸收SO
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SO
不作为产品，故采用纯溶剂
2）填料的类型与选择
对于水吸收SO
过程，操作温度及操作压力较低，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。
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。
由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。
锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更新，有利于传质效率的提高。
阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。
规格
比表面积m2/m3
空隙率
堆积个数
堆积重量
填料因子m-1
38*19*1.2
132.5
0.91
27200
57.5
175.8
3）设计步骤
（1）吸收塔的物料衡算；
（2）填料塔的工艺尺寸计算；
主要包括：
塔径，填料层高度，填料层压降；
（3）设计液体分布器及辅助设备的选型；
（4）绘制有关吸收操作图纸。
二、吸收塔的工艺计算
基础物性数据
对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。
查得20℃时水的有关物性数据如下：
密度
粘度
=3.6kg/（m·
h）
表面张力
SO2在水中的扩散系数
混合气体的平均摩尔质量
混合气体的平均密度
混合气体的粘度可近似取为空气的粘度,查得20℃时空气的粘度为
查得SO2在空气中的扩散系数为
=0.039m2/h
查得常压下20℃时SO2在水中的亨利系数为
相平衡常数为
溶解度系数为
物料衡算
进塔气相摩尔比为
出塔气相摩尔比比为
进塔惰性气相流量为
该吸收过程属于低浓度吸收，平衡曲线可近似为直线，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
填料塔的工艺尺寸的计算
塔径的计算（采用贝恩-霍根关联式）
气相质量流量为
取
圆整塔径后取
泛点率校核
在允许范围内
填料规格校核:
有
符合要求
液体喷淋密度校核
对于直径不超过75mm的散装填料，可取最小润湿速率
查附录五得
满足要求
经以上校核可知，填料塔直径选用D=1000mm合理。
填料塔填料高度计算（传质单元高度计算）
气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：
查表5-13得
液体质量通量为
气膜吸收系数有下式计算：
气体质量通量为：
液膜吸收系数
由
，查表5-14得
则
由于
可得
由
脱吸因数为
气相总传质单元数为
填料层高度计算
考虑安全系数
取
取填料层高度为
查表5-16得，阶梯环填料，h/D=8～15,
，则
计算得填料塔高度6m，不需分段。
（1）液体分布器的选型
该吸收塔液相负荷较大，而气相负荷相对较低，故选用槽式液体分布器。
（2）分布点密度计算
塔径,mm
分布点密度,点/m2塔截面
D=400
330
D=750
170
D≥1200
42
按Eckert建议值，设计取喷淋点密度为100点/m2。
由重力型液体分布器布液能力计算
式中Ls——液体流量，m3/s；
n——开孔数目（分布点数目）；
φ——孔流系数，通常取φ＝0.55～0.60；
d0——孔径，m；
△H——开孔上方的液位高度，m。
=0.60，
=160mm,
设计取d0=17mm
塔槽宽度70mm
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