用水吸收二氧化硫填料塔装置设计

⑴ 在101.3Kpa、20℃下用清水在填料塔内逆流吸收空气中所含的二氧化硫气体

含有SO2的气体可通过吸收法净化。由于SO2在水中溶解度不高，常采用化学吸收方法。本实验进行物理吸收和化学吸收性能的比较。化学吸收的吸牧剂种类较多，本实验采用NaOH 或NayCO3溶液作为吸收剂，吸收过程的主要化学反应如下:

实验过程中通过测定填料吸收塔进、出口气体中SO2的含量，可近似计算出吸收塔的平均净化效率，进而了解吸收效果。

实验中通过测定填料塔进、出口气体的全压，可计算出填料塔的压降: 若填料塔的进、出口管径相等，用U 形管压方计测出其静压即可求出压降。通过对比清水吸收和碱液吸收SO2，可实验测出体积吸收系数并认识物理收收与化学吸收的差异。

(1)用水吸收二氧化硫填料塔装置设计扩展阅读：

二氧化硫 溶于水、乙醇和乙醚。液态二氧化硫比较稳定，不活泼。气态二氧化硫加热到2000℃不分解。不燃烧，与空气也不组成爆炸性混合物。

无机化合物如溴、三氯化硼、二硫化碳、三氯化磷、磷酰氯、氯化碘以及各种亚硫酰氯化物都可以任何比例与液态二氧化硫混合。

碱金属卤化物在液态二氧化硫中的溶解度按I－>Br－>Cl－的次序减小。金属氧化物、硫化物、硫酸盐等多数不溶于液态二氧化硫。

⑵ 化工原理课程设计水吸收二氧化碳填料塔模板

填料塔的结构

http://www.hebust.e.cn/jpk/hgyl/wlkc/10/fenbu.gif

典型填料塔的结构如图所示，主要部件有塔体、填料及支承、流体分布器及再分布器、除沫器等。操作时，液体自塔上部进入，并通过液体分布气均匀喷洒于塔截面上，并在填料表面呈膜状流下；气体自塔下部进入，通过填料层中的空隙由塔顶排出。气液两相在液膜表面进行传质。

2、填料特性的评价

填料不仅提供了气液两相的接触表面，而且促使气液两相分散，液膜不断更新。填料性能可以由以下三方面予以评价。

⑴ 比表面积a：填料应提供尽可能多的表面积，以单位填充体积所具有的填料表面来表示填料的这一特性，称为比表面积a，单位为m2/m3。

⑵ 空隙率ε：单位体积填料所具有的空隙体积，称为空隙率。气体是在填料间的空隙内流动的，为减少气体的流动阻力，提高填料塔的允许气速，填料层应有尽可能大的空隙率。

⑶ 填料的几何形状：比表面积、空隙率大致相同而形状不同的两种填料，在流体力学和传质性能上可有显著的差别，但目前对填料的几何形状还没有定量的表达。

3、几种常用填料

常用填料有散装填料和规整填料，材质有实体材料和网体材料。

10.2.2气液两相在填料层内的流动

1、液体

理想的流动状态是自上而下，沿填料表面成膜状流动，液膜从一个填料到另一个填料不断更新。要求液体在填料表面铺展成膜、液体在塔内的分布要均匀、液膜厚度要合适。

液体在乱堆填料中有一定的自分布能力。因此，对于小塔，可利用自分布能力，预分布要求校低；对于大塔，很难利用填料的自分布能力达到全塔截面的分布均匀，对初始分布要求校高；另外，填料层内可能出现沟流现象或壁流现象，需对液体进行再分布。

液体在塔内的液膜厚度与持液量有关，持液量是单位填充体积所具有的液体量。喷淋量大，持液量也大，液膜厚度增加；在正常操作的气速范围内，气速的增加，对液膜厚度的影响不大。

2、气体

气体在填料塔内在压强差的推动下自下而上穿过填料空隙上升，并与液膜接触进行传质。气体通过填料层的压降与气速及液体流量等因素有关。

当液体量为零时，干填料的压降Δp随气速u的增大而增大。

当有液体喷淋时，液体量一定，气速u增大，压降Δp增大，相同气速下压降Δp较干填料的压降高。在气速u较小时，气速u增大，液膜厚度变化不大。当气速u增大到某一值时，液膜厚度开始增大，持液量也增大，出现拦液现象，此时，填料层压降与空塔速度关系曲线的斜率增大，此点称为载点。自载点以后，气速u继续增大到某一值时，持液量大增，液体积累出现液泛现象，此气速值称为液泛气速。

液体量增大，泛点气速下降，在相同气速下，液体量大，压降也大。

3、液泛：

液泛是填料塔的非正常操作。发生液泛时，液体不能顺利流下，气液传质不能正常进行。在泛点之前，气体为连续相，液体为分散相；泛点之后，气体为分散相，液体为连续相。泛点又称为转相点，此时，压降Δp剧增，液体返混和气体液沫夹带的现象严重，传质效果极差。

设计时，操作气速=50%～80%的泛点气速。泛点气速可根据泛点关联图估计。

4、填料塔的操作范围

当液体量一定时，若气体量很小，传质过程主要靠扩散进行，传质效果不好；气体量很大，将会导致液泛发生。

当气体量一定时，若液体量很小，会有部分填料得不到润湿，传质效果不好；若液体量很大，将会导致液泛发生。

最大气体量或最大液体量，可以根据泛点气速来估计；最小气体量和最小液体量必须根据经验来确定。

10.2.3填料塔的传质

填料层内的传质速率是一个极为复杂的问题，至今尚未搞清。有效接触面积是真正参与传质的面积。有效接触面积，包括填料的有效润湿表面和可能存在的液滴、气泡表面积，有效接触表面＜填料的接触表面＜干填料表面。关于填料的润湿表面，恩田等人提出了如下的经验关联式：

同时，他们还提出了一些传质系数的经验关联式：

10.2.4 填料塔的附属结构

⑴ 支撑板：主要是支撑塔内的填料，同时又能保证气液两相的顺利通过。

⑵ 液体分布器：对进入塔内的液体进行分布，使得液体在塔截面上分布均匀。

⑶ 液体再分布器：为改善向壁偏流效应造成的液体分布不均，在填料层内部每隔一定高度设置的装置。

⑷ 除沫器：用来除去由填料层顶部逸出的气体中的液滴，安装在液体分布器上方。

10.2.5板式塔与填料塔的比较

对许多逆流接触的过程，填料塔和板式塔都可以使用。各种塔型各有优劣，应根据物系综合考虑选择。

⑴ 填料塔操作范围较小，特别是对于液体负荷的变化更为敏感。

⑵ 填料塔不宜于处理易聚合或含有固体悬浮物的物料。

⑶ 当气液接触过程中需要冷却以移出反应热或溶解热时，不适宜用填料塔。另外，当有侧线出料时，填料塔也不如板式塔方便。

⑷ 填料塔的塔径可以很小，但板式塔的塔径一般不小于0.6m。

⑸ 板式塔的设计资料更容易得到而且更为可靠，安全系数可以取得更小。

⑹ 当塔径不很大时，填料塔的造价便宜。

⑺ 对于易起泡的物系，填料塔更合适。

⑻ 对于腐蚀性物系，填料塔更合适。

⑼ 对于热敏性物系，采用填料塔较好。

⑽ 填料塔的压降比板式塔小，更适于真空操作

⑶ 二氧化硫的吸收填料塔设计

用水吸？要知道气相流量和液相流量，后面算塔径塔高就容易了。

⑷ 有关用清水吸收CO2气体填料吸收塔的设计，水洗塔底压强为 1.8MPa（绝压），操作压强为101.325kPa（常压）

 
1 
化工原理课程设计任务书 
(吸收装置设计) 
 
（一） 设计题目：水吸收变换气中CO2的填料塔设计 （二） 设计任务及操作条件 
1. 气体处理量（1300+20X）m3/h〖注：X代表学号最后两位数〗。 2. 进塔气体组成 组成 CO2 CO H2 N2 CH4 合计 Vol% 
28.842 
2.51 
58.78 
5.17 
4.7 
100.0 
3. 出塔气体中CO2含量1%（vol%）。 4. 水洗塔底压强1.8Mpa（绝）。 5. 吸收温度30℃。 
6. 进塔水中含CO2量25ml/l. 7. 水洗饱和度70%。 
（三） 设计内容 
1． 设计方案的确定及流程说明。 
2． 填料吸收塔的塔径、填料层高度或塔斯社高及填料层压降计算。 3． 填料塔附属结构的选型与设计。 4． 吸收塔工艺流程图。 
5． 填料吸收塔与液体分布器工艺条件图。 
（四） 设计基础数据 
1． 各种气体的溶解度 
（1m3水在总压为101.3kPa(绝压)下溶解的气体量，Nm3） 
温度，℃ CO2 CO H2 N2 CH4 25 0.759 0.02142 0.01750 0.01410 0.03006 26 0.738 0.02110 0.01742  0.02052 27 0.718 0.02080 0.01731  0.02901 28 0.699 0.02051 0.01720  0.02852 29 0.682 0.02024 0.01709  0.02806 30 0.665 0.01998 0.01699 0.01319 
0.02762 
     2.不同分压、温度时CO2在水中的深解度，Nm3/m3水 
分压 
P×101.3kpa-1（绝） 
℃ 10 20 30 0.5 0.61 0.44 0.33 1.0 1.20 0.88 0.65 3.0 3.53 2.58 1.91 5.0 5.71 4.16 3.10 10.0 
10.71 
7.8 
5.81 

 2 
 
(五) 参考资料 
1．大连理工大学化工原理教研室《化工原理》。 2．天津大学化工原理教研室《化工原理》。 
3．国家医药管理局上海医药设计院《化工工艺设计手册》。 4．化工设备设计全书编辑委员会《塔设备设计》。 5．贺匡国主编《化工容器及设备简明设计手册》。 6．华东化工学院，浙江大学合编《化工容器设计》。 7．茅晓东，李建伟编《典型化工设备机械设计指导》。 8．兰州石油机械研究所主编《现代塔器技术》

⑸ 帮忙看看这样的环境工程设计怎么做谢谢了

这不能算是环境工程，确切的说应该是化工原理，设计吸收塔按照书上的步骤计算就可以了呀，不难吧？不知道你昏迷在什么地方？是不想看书吧？这种简单的东西比起毕业设计来说只能算是小CASE，找本化工原理课程设计3天就可以搞定了（包括画图）

⑹ [email protected]那个化工原理水吸收二氧化硫填料吸收塔设计的课程设计在发我一份呗

一设计方案的确定
用水吸收S02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S02不作为产品，故采用纯溶剂。
二填料的选择
对于水吸收S02的过程、操作、温度及操作压力较低，工业上通常选用所了散装填料。在所了散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，故此选用DN38聚丙稀阶梯环填料。
三基础物性数据
⒈液相物性数据
对于水吸收S02的过程，溶液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ρ水=998.2kg/m3
粘度μ水=3.6kg/(m•h)
S02在水中的扩散系数为D=1.47×10-5cm2/s=5.29×1016m2/h
⒉气相物性数据
混合气体的平均摩尔质量为
M=∑yimi=0.08×64.06+0.9229=31.8048
混合气体的平均密度为
ρ气=PM/RT=101.3×31.80/（8.314×293.15）=1.322kg/ m2
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
μ=1.81×10-5Pa•s=0.065 kg/(m•h)
查得S02在空气中的扩散系数为
D=0.108cm/s=0.039m2/h
⒊气液相平衡数据
由手册查得，常压下20℃时S02在水中的亨利系数为
E=3.55×103kpa
相平衡常数为
m=E/P=3.55×103/101.3=35.04
溶解度系数为
1/H=ρ水/EM水=998.2/3.55×103×18.02=0.0156kmol/(kpa•m3)
四物料衡算
进塔气相摩尔比为
Y1=y1/(1–y1)=0.08/(1–0.08)=0.0870
Y2= Y1/(1–φA)=0.0870×(1–0.95)=0.0435
进塔惰性气相流量
V=600/22.4×273/293（1–0.05）=23.71 kmol/h
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
(L/V)min= (Y1–Y2)/( Y1/m–x2)
对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为x2=0
(L/V)min=（0.087–0.00435）/（0.087/35.04–0）=33.29
取操作液气比为
L/V=1.5(L/V)min=1.5×33.29=49.94
L=49.94×23.71=1183.89kmol/h
V (Y1–Y2)=L (x1–x2)
x1=23.71×(0.087–0.00435)/1183.89=0.0017
......
目录 一设计方案的确定
二填料的选择
三基础物性数据
四物料衡算
五填料塔工艺尺寸的计算

⑺ 水吸收二氧化硫填料塔设计

含SO2尾气的处理用水吸收的效果并不理想,我建议你采用12%左右的液碱吸收，产生20%左右亚硫酸钠付产品，对于用液碱吸收SO2气体的填料塔设计，空塔气速一般可选择1.2m/s,填料高度通常为4~5m即可，填料塔喷头设计和选用也很主要，可选用螺旋喷嘴!填料塔的材质可选择玻璃钢。另一方案也可采用复喷复挡技术，也很成熟!装置也更为简捷。

格式参照：
一、设计题目：

水吸收二氧化硫 填料吸收塔设计

二、设计任务及操作条件

1、设计任务：

混合气（空气、SO2）处理量：2400 Nm3/h
进塔混合气中含丙酮： 5% （V%）
相对湿度： 70%；
温度： 35℃
SO2回收率： 96%

2、操作条件

操作压强： 常压操作

3、设备型式 自选

4、厂址 温州市

三、设计内容：

1、设计方案的选择及流程说明

2、工艺计算

3、主要设备工艺尺寸设计
（1）塔径的确定
（2）填料层高度计算
（3）总塔高、总压降及接管尺寸的确定

4、辅助设备选型与计算

5、设计结果汇总

6、工艺流程图及换热器工艺条件图

7、设计评述

三、参考资料

1.石油化学工业规划设计院.塔的工艺计算.北京：石油化学工业出版社，1997
2.化工设备技术全书编辑委员会.化工设备全书—塔设备设计.上海：上海科学技术出版1988
3.时钧，汪家鼎等..化学工程手册，北京：化学工业出版社，1986
4.上海医药设计院.化工工艺设计手册(上、下).北京：化学工业出版社，1986
5.陈敏恒，丛德兹等.化工原理(上、下册)(第二版).北京：化学工业出版社，2000
6.大连理工大学化工原理教研室.化工原理课程设计.大连：大连理工大学出版社，1994
7.柴诚敬，刘国维，李阿娜.化工原理课程设计.天津：天津科学技术出版社，1995

⑻ 想找水吸收二氧化硫填料吸收塔cad设计图啊，急

填料塔是最简单的传质设备，你应学习“传质”这化工设备，这样求设计图纸是不行的，因为必须知道：气体流量、气体压力与温度、进口气中二氧化硫含量，出口气中要求达到的二氧化硫含量，进、出口水中二氧化硫含量，填料采用什么形式的填料等参数后，才能求得塔的直径与壁厚、填料高度等、水的喷淋量后才可设计填料塔。

⑼ 填料塔的塔釜与塔顶怎么计算

二氧化硫吸收塔直径2400(你提供的是半径1200mm)也是比较大了，而填料高度只有6000mm，好象与直径相比，则是偏小了，这样容易气液相各走偏路。这样直径的塔其填料层下段也没有必要最加大，也采用2400好了做贮液段，其高度用直径的一倍2400则可，也要作卸填料的人孔。塔顶需要考虑流体的均布装置(喷淋头，或布液管等)你可作图需要确定，把进水管的位置也布置好，但你必须考虑气液相的分离空间，否则容易带液，一般也不应小于塔的直径，还需要考虑填料装入、喷头拆卸的空间与人孔，把图画好了，其要求的高度也自然确定了，如是压力容器，则还要符合钢制压力容器的规范要求结构。

⑽ SO2气体填料吸收塔的设计

这是我以前设计的一个，由于在上班没时间重新设计，所以你先看看这个，看能不能得到些许启发。（希望采纳）

一、设计题目：水吸收氨过程填料吸收塔设计

二、设计条件：

1、气体混合物成分：空气和氨；

2、氨的含量：5.65%、4.5％（体积）；

3、混合气体流量：3000m3/h、4000m3/h；

4、操作温度：293K；

5、混合气体压力：101.3KPa；

6、回收率：99.5%。

三、设计内容：

1、确定吸收流程；

2、物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成；

3、选择填料、计算塔径、填料层高度、填料的分层、塔高的确定。

4、流体力学特性的校核：液气速度的求取，喷淋密度的校核，填料层压降△P的计算。

5、附属装置的选择与确定：液体喷淋装置、液体再分布器、气体进出口及液体进出口装置、栅板。

四、设计要求：

1、设计说明书内容包括：

⑴、目录和设计任务书；

⑵、流程图及流程说明；

⑶、计算（根据计算需要，作出必要的草图，计算中所采用的数据和经验公式应注明其来源）；

⑷、设计计算结果表；

⑸、对设计成果的评价及讨论；⑹、参考文献。

2、设计图纸：绘制一张填料塔装置图