文档介绍：填料塔设计
设计任务
矿石焙烧炉送出的气体冷却到25℃后送入填料塔,用20℃清水洗涤除去其中的SO2,试设计一填料塔进行上述操作并画出设计方案工艺流程图。
基础数据:
入塔炉气流量:2400m3/h;
SO2的摩尔分率:;
SO2的回收率:95%。
设计内容
确定吸收流程:为了提高传质效率,采用逆流吸收
方式
填料选择,塔径、填料高度计算
流体力学性能校核:气液速求取、喷淋密度校核、填料压降△P
装置选择与确定:除沫器、液体分布器、填料压板、填料支撑板等
填料选择:
常用填料
环形(拉西环、鲍尔环、阶梯环)
鞍形(矩鞍形、弧鞍形)
波纹形(板波纹、网状波纹)
形状
堆放:整砌、乱堆
材料:陶瓷、金属、塑料
选用DN25塑料阶梯环,结构简单,高径比小,在填料层中填料间有更多的接触点,床层均匀且孔隙率大,气体的流动阻力小,生产能力大,成本低
基础物性参数
液相
物性参数
气相
物性参数
气液
平衡参数
密度:ρL=
黏度:μL =/(m•h)
表面张力:σL=940896kg/h2
混合气体的平均摩尔质:MV=ΣyiMi=
混合气体的平均密度:ρV=PM/RT=
混合气体的黏度:μV=/(m•h)
SO2在空气中的扩散系数:DV=
常压下,20℃时SO2在水中的亨利系数:E=╳103kPa
相平衡常数:m=E/P=
溶解度系数:H=ρL/EMS=/(kPa• m3)
物料衡算
进塔SO2气相摩尔比:
出塔SO2气相摩尔比: Y2=Y1(1-)=
惰性气体流量
吸收剂水的用量
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

对于纯溶剂吸收过程,进塔液相组成为X2=0
根据生产实践经验,-,取操作液气比
塔径计算
D——塔的直径,m;
Q——操作条件下混合气体的体积流量,m3/s;
u——空塔气速,即按空塔截面积计算的混合气体线速度,m/s。
采用Eckert通用关联图计算泛点气速
气相质量流量为:

液相质量流量为:

Eckert通用关联图的横坐标:
查Eckert通用关联图中,乱堆填料泛点线纵坐标:
查找手册,泛点填料因子:
泛点速度:
可取:
计算塔径:
塔径,可取D=
泛点校核:
在允许范围内
填料规格校核:
满足条件