文档介绍：水吸收低浓度SO2填料吸收塔设计
第一部分设计任务、依据和要求
设计任务及操作条件
1、混合气体(空气中含SO2气体的混合气体)处理量为90 kmol/h
2、混合气体组成:%(摩尔百分比),空气为:%(mol/%)
3、要求出塔净化气含SO2为:%(mol/%),H2O为: kmol/h
4、吸收剂为水,不含SO2
5、常压,气体入塔温度为25°C,水入塔温度为20°C。
设计内容
1、设计方案的确定
2、填料吸收塔的塔径、填料层高度及填料层压强的计算。
3、填料塔附属结构的选型与设计。
4、填料塔工艺条件图。
H2O- SO2 在常压20 °C下的平衡数据
x
y
x
y
气体与液体的物理性质数据
气体的物理性质:
气体粘度
气体扩散系数
气体密度
液体的物理性质:液体粘度
液体扩散系数
液体密度
液体表面张力
设计要求
1、设计计算说明书一份
2、填料塔图(2号图)一张
第二部分 SO2净化技术和设备
一、SO2的来源、性质及其危害:
1、二氧化硫的来源
二氧化硫的来源很广泛,几乎所有企业都要产生二氧化硫,最主要途径是含硫化石燃料的燃烧。大约一吨煤中含有5-50kg硫,一吨石油中含有5-30kg硫。这些燃料经燃烧都产生并排放出二氧化硫,占所有排放总量的96%.
二氧化硫的来源包括微生物活动,火山活动,森林火灾以及海水飞沫。主要有自然来源和人为来源两大类:
自然来源主要是火山活动,喷出的火山气体中含有大量的二氧化硫气体,地质深处的天然硫元素在火山喷发过程中燃烧氧化为二氧化硫,随火山灰一起喷射到大气中。地球上57%的二氧化硫来自自然界,沼泽、洼地、大陆架等处所排放的硫化氢,进入大气,被空气中的氧氧化为二氧化硫。自然排放大约占大气中全部二氧化硫的一半,通过自然循环过程,自然排放的硫基本上是平衡的。
人为来源则指在人类进行生产、生活活动中,使用含硫及其化合物的矿石进行燃烧,以及硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥纸浆的生产等产生的工业废气,从而使其中一部分或全部的硫以二氧化硫的形式排放到大气中,形成二氧化硫污染。这部分二氧化硫占地球上二氧化硫来源的43%。随着化石燃料消费量的不断增加,全世界认为排放的二氧化硫在不断在增加,其中北半球排放的二氧化硫占人为排放总量的90%。我国的能源主要依靠煤炭和石油,而我国的煤炭、石油一般含硫量较高,因此,火力发电厂、钢铁厂、冶炼厂、化工厂和炼油厂排放出的大量二氧化硫和二氧化碳是造成我国大气污染的主要原因。由于我国部分地区燃用高硫煤,燃煤设备未能采取脱硫措施,致使二氧化硫排放量不断增加,造成严重的环境污染。
2、二氧化硫的性质
物理性质:
二氧化硫又名亚硫酸酐,英文名称: sulfur dioxide 。无色气体,有强烈刺激性气味。 (标准状况下) ,密度比空气大。溶解度:(25℃) 熔点
-℃() 沸点-10℃(263K) (2538mmHg,℃)易溶于水,%(25℃);易容于甲醇和乙醇;容于硫酸、乙酸、氯仿和乙醚等。易液化(mp:-10℃)。
化学性质:
二氧化硫是一种酸性氧化物,它极易溶于水,其水溶液呈酸性,为亚硫酸水溶液。实际上,二氧化硫水溶液中成分为SO2·7H2O,仅含有微量的亚硫酸,但是亚硫酸盐含有亚硫酸根离子。所谓的亚硫酸水溶液能被空气逐渐氧化成硫酸,其浓度越低氧化越快,而且一经加热就会有自行氧化。
二氧化硫在完全燃烧干燥时几乎不与氧气发生反应,当在有初生态氧的燃烧环境下,或者对二氧化硫与氧气的混合物进行放电,则有氧化反应发生。氧化性:SO2+2H2S=3S+2H2O ;还原性:能被Cl2、Br2、I2、Fe3+、KMnO4、HNO3等强氧化剂氧化成高价态硫元素。 SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX
3 、二氧化硫的危害
二氧化硫对人体及动物健康的危害:
主要是对眼角膜和上呼吸道粘膜的强烈刺激作用。其浓度与反应关系如下:;,普遍感到上呼吸道及眼睛的刺激;,短时间作用即可反射性的引起器官、支气管平滑肌收