吸收塔吸收二氧化硫设计

目录引言11流程的说明21.1几种流程的比较21.2 流程的确定22吸收塔的设计计算32.1填料的选择32.2 气液相物理数据52.2.1液相物性数据52.2.2气相物性数据6混合气体的平均摩尔质量为62.3气液相平衡数据62.4物料衡算62.5填料塔的工艺尺寸计算72.5.1塔径的计算72.5.2泛点率校核和填料规格82.5.3液体喷淋密度校核92.5.4填料层高度计算92.6填料层压降计算112.7填料塔附属高度的计算123填料塔辅助设备的选择143.1填料的支承装置143.2填料压紧装置143.3液体分布器的选型143.3.1分布点密度及布液孔数的计算153.3.2塔底液体保持管高度的计算163.4液体收集及再分布装置的选择174附属设备的计算与选择184.1 进行阻力计算和泵的选型184.1.1吸收塔主要接管的尺寸计算184.1.2离心泵的计算与选型194.2风机的选择和有关计算204.2.1气体进出管的关计算20设计结果列表22设计结果的讨论和说明27参考文献27引言吸收是典型的传质单元操作。当气体混合物与适当的液体接触，气体中的一个或多个组分溶解于液体中，而不能溶解的组分仍留在气体中，使气体混合物得到分离，这种利用气体混合物中各组分在液体中的溶解度不同来分离气体混合物的。吸收在化工生产中主要用于气体的净化，有用组分的回收。气液两相的分离是通过它们密切的接触进行的，气相中的成分逐渐被分离出来。填料塔是气液呈连续性接触的气液传质设备，塔内气液两相可以逆流流动也可以并流流动，通常采用逆流操作。填料层上方有液体在分布器是液体均匀洒下，底部有支承板用来支承填料，填料板上填料有乱堆和整装。这次课程设计的任务是用水吸收空气中的二氧化硫。要求设计包括塔径、填料塔高度、塔管的尺寸等的计算，通过查基本物性数据并需要通过物料衡算得到所需要的基础数据，然后进行所需尺寸的计算得到各种设计参数，为图的绘制打基础，提供数据参考。1流程的说明1.1几种流程的比较工业上使用的吸收流程多种多样，可以从不同角度进行分类，有仅用一种吸收剂的一步吸收流程和使用两种吸收剂的两步吸收流程;有单塔吸收流程和多塔吸收流程;从塔内气液两相的流向可分为逆流吸收流程、并流吸收流程等基本流程;也可分为串并联混合操作流程。（1）一步吸收流程和两步吸收流程的比较：一步流程一般用于混合气体溶质浓度较低，同时过程的分离要求不高，选用一种吸收剂即可。完成任务的情况。若混合气体中溶质浓度较高且吸收要求也高，难以用一步吸收达到规定的吸收要求，但过程的操作费用较高，从经济性的角度分析不够适宜时，可以考虑采用两步吸收流程。（2）单塔吸收流程和多塔吸收流程的比较：单塔吸收流程是吸收过程中最常用的流程，如过程无特别需要，则一般采用单塔吸收流程。若过程的分离要求较高，使用单塔操作时，所需要的塔体过高，或采用两步吸收流程时，则需要采用多塔流程（通常是双塔吸收流程）（3）逆流吸收与并流吸收的比较：吸收塔或再生塔内气液相可以逆流操作也可以并流操作，由于逆流操作具有传质推动力大，分离效率高的显著优点而 广泛应用。工程上，如无特别需要，一般均采用逆流吸收流程。（4）多塔串联操作。若设计的填料层高度过大，或由于所处理的物料等原因需经常清理填料，为便于维修，可把填料层装在几个串联的塔内，每个吸收塔通过的吸收剂和气体量都相等，即为多塔串联操作。此种操作因塔内需要留较大的空间，输液、喷淋、支承板等辅助装置增加，使设备投资加大。（5）串联-并联混合操作。若吸收过程处理的液量很大，如果用通常的流程，则液体在塔内的喷淋密度过大，操作气速必很小，塔的生产能力很低，实际生产中可采用气相作串联、液相作并联的混合流程；若吸收过程处理的液量不大而气相流量很大时，可采液相作串联、气相做并联的混合流程。总之，在实际应用中，应根据生产任务、工艺特点，结合各种流程的优缺点选择适宜的流程布置。1.2 流程的确定通过以上比较和分析，本设计采用多塔逆流吸收流程比较合理。2吸收塔的设计计算2.1填料的选择填料的种类很多，根据装填方式不同，可分为散装填料和整装填料两大类。1.散堆填料 目前散堆填料主要有环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料。所用的材质有陶瓷、塑料、石墨、玻璃及金属等（1）拉西环填料拉西环填料于1914年由拉西（F. Rashching）发明，为外径与高度相等的圆环，如图片拉西环所示。拉西环填料的气液分布较差，传质效率低，阻力大，通量小，目前工业上已较少应用。（2） 鲍尔环填料如图片鲍耳环所示，鲍尔环是对拉西环的改进，在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔，被切开的环壁的一侧仍与壁面相连，另一侧向环内弯曲，形成内伸的舌叶，诸舌叶的侧边在环中心相搭。鲍尔环由于环壁开孔，大大提高了环内空间及环内表面的利用率，气流阻力小，液体分布均匀。与拉西环相比，鲍尔环的气体通量可增加50%以上，传质效率提高30%左右。鲍尔环是一种应用较广的填料。（3） 阶梯环(Stairs wreath)填料如图片阶梯环所示，填料的阶梯环结构与鲍尔环填料相似，环壁上开有长方形小孔，环内有两层交错 45的十字形叶片，环的高度为直径的一半，环的一端成喇叭口形状的翻边。这样的结构使得阶梯环填料的性能在鲍尔环的基础上又有提高，其生产能力可提高约10%，压降则可降低25%，且由于填料间呈多点接触，床层均匀，较好地避免了沟流现象。阶梯环一般由塑料和金属制成，由于其性能优于其它侧壁上开孔的填料，因此获得广泛的应用。（4） 矩鞍填料如图片矩鞍填料所示，将弧鞍填料两端的弧形面改为矩形面，且两面大小不等，即成为矩鞍填料。矩鞍填料堆积时不会套叠，液体分布较均匀。矩鞍填料一般采用瓷质材料制成，其性能优于拉西环。目前，国内绝大多数应用瓷拉西环的场合，均已被瓷矩鞍填料所取代。（5） 金属环矩鞍填料如图片金属换环聚鞍填料所示，环矩鞍填料（国外称为Intalox）是兼顾环形和鞍形结构特点而设计出的一种新型填料，该填料一般以金属材质制成，故又称为金属环矩鞍填料。环矩鞍填料将环形填料和鞍形填料两者的优点集于一体，其综合性能优于鲍尔环和阶梯环，在散装填料中应用较多。2规整填料 规整填料是由许多相同尺寸和形状的材料组成的填料单元，以整砌的方式装填在塔体中。规整填料主要包括板波纹填料、丝网波纹填料、格利希格栅、脉冲填料等，其中尤以板波纹填料和丝网波纹填料所用材料主要有金属丝网和塑料丝网。（1）格栅填料(Space grid filler)是以条状单元体经一定规则组合而成的，具有多种结构形式。工业上应用最早的格栅填料为如图片3-12（a）所示的木格栅填料。目前应用较为普遍的有格里奇格栅填料、网孔格栅填料、蜂窝格栅填料等，其中以图片3-12（b）所示的格里奇格栅填料最具代表性。格栅填料的比表面积较低，主要用于要求压降小、负荷大及防堵等场合。（2）波纹填料(Ripples filler)目前工业上应用的规整填料绝大部分为波纹填料，它是由许多波纹薄板组成的圆盘状填料，波纹与塔轴的倾角有30和45两种，组装时相邻两波纹板反向靠叠。各盘填料垂直装于塔内，相邻的两盘填料间交错90排列。波纹填料按结构可分为网波纹填料和板波纹填料两大类，其材质又有金属、塑料和陶瓷等之分。金属丝网波纹填料是网波纹填料的主要形式，它是由金属丝网制成的。金属丝网波纹填料的压降低，分离效率很高，特别适用于精密精馏及真空精馏装置，为难分离物系、热敏性物系的精馏提供了有效的手段。尽管其造价高，但因其性能优良仍得到了广泛的应用。（d）所示，金属板波纹填料是板波纹填料的一种主要形式。该填料的波纹板片上冲压有许多f5mm左右的小孔，可起到粗分配板片上的液体、加强横向混合的作用。波纹板片上轧成细小沟纹，可起到细分配板片上的液体、增强表面润湿性能的作用。金属孔板波纹填料强度高，耐腐蚀性强，特别适用于大直径塔及气液负荷较大的场合。（3）金属压延孔板波纹填料(The metals presses to postpone the bore plank ripples filler)是另一种有代表性的板波纹填料。它与金属孔板波纹填料的主要区别在于板片表面不是冲压孔，而是刺孔，用辗轧方式在板片上辗出很密的孔径为0.40.5mm小刺孔。其分离能力类似于网波纹填料，但抗堵能力比网波纹填料强，并且价格便宜，应用较为广泛。波纹填料的优点是结构紧凑，阻力小，传质效率高，处理能力大，比表面积大（常用的有125、150、250、350、500、700等几种）。波纹填料的缺点是不适于处理粘度大、易聚合或有悬浮物的物料，且装卸、清理困难，造价高。（4）脉冲填料(Pulse filler)是由带缩颈的中空棱柱形个体，按一定方式拼装而成的一种规整填料，如图片3-12（e）所示。脉冲填料组装后，会形成带缩颈的多孔棱形通道，其纵面流道交替收缩和扩大，气液两相通过时产生强烈的湍动。在缩颈段，气速最高，湍动剧烈，从而强化传质。在扩大段，气速减到最小，实现两相的分离。流道收缩、扩大的交替重复，实现了“脉冲”传质过程。脉冲填料的特点是处理量大，压降小，是真空精馏的理想填料。因其优良的液体分布性能使放大效应减少，故特别适用于大塔径的场合。工业上常用规整填料的特性参数可参阅有关手册。塔填料是填料塔中的气液相间传质组件，是填料塔的核心部分。其种类繁多，性能上各有差异。具有不同的优缺点，因此在使用上应根据具体情况选择不同的塔填料。在选择塔填料时，应该考虑如下几个问题： (1) 选择填料材质 选择填料材质应根据吸收系统的介质以及操作温度而定，一般情况下，可以选用塑料，金属，陶瓷等材料。对于腐蚀性介质应采用相应的抗腐蚀性材料，如陶瓷，塑料，玻璃，石墨，不锈钢等，对于温度较高的情况，应考虑材料的耐温性能。(2) 填料类型的选择 填料类型的选择是一个比较复杂的问题。一般来说，同一类填料塔中，比表面积大的填料虽然具有较高的分离效率，但是由于在同样的处理量下，所需要的塔径较大，塔体造价升高。 （3）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。本设计选用了散堆的（50*50*4.5）的陶瓷鲍尔环。其主要性能参数为：比表面积 =110m孔隙率 =0.81形状修正系数 =1.45填料因子 =130m临界张力 实体和网体填料形状2.2 气液相物理数据2.2.1液相物性数据20时水的有关物性数据如下：密度粘度 表面张力SO2在水中的扩散系数2.2.2气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为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，查手册的20 C空气的粘度为(mh) 在空气中的扩散系数为 m2/s)=0.039 (m2/h)2.3气液相平衡数据常压下20在水中的亨利系数为相平衡常数为 溶解度系数为2.4物料衡算因为公式GB（Y1-Y2）=Ls(X1-X2)无论是低浓度吸收还是高浓度吸收均适用，故物料衡算利用此式。（以下计算过程分别以G和L表示GB 和 Ls）进塔气相摩尔比为出塔气相摩尔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93L=49.93585.48=4268(kmol/h)2.5填料塔的工艺尺寸计算2.5.1塔径的计算考虑到塔的压力降，塔的操作压力液体密度混合气体质量流量液体质量流量用图横坐标的0.987与乱堆填料的泛点线，查的纵坐标选用50mm50mm4.5mm乱堆瓷鲍尔环，填料因子，20溶液粘度取20水的粘度泛点气速因为泛点气速的0.50.8倍为空塔气速为0.7则塔径圆整后取2.5.2泛点率校核和填料规格泛点率校核:(在0.50.8范围内，所以符合要求)填料规格校核阶梯环的径比要求：2.5.3液体喷淋密度校核取最小润湿速率为：查化工原理可得：故满足最小喷淋密度的要求.经以上校核可知，填料塔直径选用合理2.5.4填料层高度计算（1）传质单元数的计算气相总传质单元数为（2）传质单元高度的计算气相总传质单元高度来用修正的恩田关联式计算：查表(常见材质的临界表面张力值) ，液体质量通量为气体质量通量为气膜吸收系数由下式计算 液膜吸收系数由下式计算： 由，查得，则因为，故需要校正。、由，得 则有 由(3)填料层高度的计算根据设计经验，填料层设计高度一般为 因此取所以设计取填料层高度为查附，对于鲍尔环填料，h/D=510,m取则计算得填料层高度为5500mm，故需要分段。2.6填料层压降计算采用Eckert关联图计算压力降横坐标：纵坐标：查图得：填料层压降为:Eckert关联图气体进出口压降由后面的主要接管尺寸计算可知，气体的进出口接管内径为。则气体的进出口流速为:则进口（突然扩大 =1）出口(突然缩小 =0.5）前面已算出填料层的压降于是得到吸收塔的总压降为：2.7填料塔附属高度的计算塔上部空间高度，通过相关资料可知，可取为1.2m，塔底液相停留时间按1min考虑，则塔釜液所占空间高度为： 考虑到气相接管所占空间高度，底部空间高度可取2 m，所以塔的附属空间高度可以取为1.2+2=3.2米。由于液体再分布器占据一定高度，其占据高度取0.1米。因此塔的实际高度取。3填料塔辅助设备的选择3.1填料的支承装置 填料在塔内无论是乱堆或整砌，均堆放在支承板上。支承板要有足够的强度，足以承受填料层的质量（包括持液的质量）；支承板的气体通道面积应大于填料层的自由截面积（数值上等于空隙率），否则不仅在支承板处有过大的气体阻力，而且当气速增大时将首先在支承板处出现拦液现象，因而降低塔的通量。常用的填料支承装置由栅板型，孔管型，驼峰型等。对于散装填料，通常选用孔管型，驼峰型支承装置；设计中，为防止在填料支承装置处压降过大甚至发生液泛，要求填料支承装置的自由截面积应大于75%。常用的支承板为栅板式，它是由树立的扁钢组成的。扁钢条之间的距离一般为填料外径的0.60.8倍左右。所以本设计采用栅板式支承板。3.2填料压紧装置为防止在上升气流的作用下填料床层发生松动或跳动，需在填料层上方设置填料压紧装置。填料压紧装置有压紧栅板、压紧网板、金属压紧器等不同的类型。对于散装填料，可选用压紧网板，也可选用压紧栅板。在其下方，根据填料的规格敷设一层金属网，并将其与压紧栅板固定。设计中，为防止在填料压紧装置处压降过高甚至发生液泛，要求压板或限制板自由截面分率大于70。本次设计选用压紧栅板。3.3液体分布器的选型液体分布装置的种类多样，有喷头式、盘式、管式、槽式、及槽盘式等。工业应用以管式、槽式、及槽盘式为主。喷头式喷洒器为一具有半球形外壳，在壳壁上有许多共液体喷淋的小孔，这种喷洒器的优点是结构简单，缺点是小孔容易堵塞，而且液体的喷洒范围与压头密切相关。一般用于直径600mm以下的塔中。管式分布器由不同结构形式的开孔管制成。其突出特点是结构简单，供气体流过的自由截面大，阻力小。但小孔易堵塞，操作弹性一般较小。管式液体分布器多用于中等以下液体负荷的填料塔中。在减压精馏及丝网波纹填料塔中，由于液体负荷较小，设计中通常用管式液体分布器。 齿槽式分布器用于大直径塔中，对气体阻力小，但安装要求水平高，以保证液体均匀地流出齿槽。 筛孔盘式分布器是液体加至分布盘上，再由盘上的筛孔留下，盘式分布器适用于直径800mm以上的塔中。缺点是加工较复杂。性能优良的液体分布器设计时必须满足以下几点：液体分布均匀 评价液体分布均匀的标准是：足够的分布点密度；分布点的几何均匀性；降液点间流量的均匀性。a.分布点密度。液体分布器分布点密度的选取与填料类型及规格、塔径大小、操作条件等密切相关，各种文献推荐的值也相差很大。大致规律是：塔径越大，分布点密度越小：液体喷淋密度越小，分布点密度越大。对于散装填料，填料尺寸越大，分布点密度越小。下表列出了散装填料塔的分布点密度推荐值Eckert的散装填料塔分布点密度推荐值塔径，mm分布点密度，塔截面D=400330D=750170D120042分布点的几何均匀性。分布点在塔截面上的几何均匀分布是较之分布点密度更为重要的问题。设计中，一般需通过反复计算和绘图排列，进行比较，选择较佳方案。分布点的排列可采用正方形、正三角形等不同方式。降夜点间流量的均匀性。为保证各分布点的流量均匀，需要分布器总体的合理设计、精细的制作和正确的安装。高性能的液体分布器，要求个分布点与平均流量的偏差小于6%。操作弹性大 液体分布器的操作弹性是指液体的最大负荷与最小负荷之比。设计中，一般要求液体分布器的操作弹性为24，对于液体负荷变化很大的工艺过程，有时要求操作弹性达到10以上，此时，分布器必须特殊设计。自由截面积大 液体分布器的自由截面积是指气体通道占塔截面积最小应在35%以上。其它 液体分布器应结构紧凑、占用空间小、制造容易、调整和维修方便考虑以上因素本设计选用齿槽式式液体分布器。当填料层高度与塔径之比超过某一数值时，填料层需分段。在各段填料层之间安设液体再分布器，以收集自上一填料层来的液体，为下一填料层提供均匀的液体分布。3.3.1分布点密度及布液孔数的计算按照Eckert建议，设计取喷淋点密度为100点/ m2 。布液点数为点按分布点几何均匀与流量均匀的原则，进行布点设计。实际布液计算: 由 L: 液体流量 m3/sn: 开孔数目: 孔流系数，取0.550.60d0: 孔径，m: 开孔上方的液位高度，m 取，所以本设计取3.3.2塔底液体保持管高度的计算 取布液孔的直径为18mm，则液位保持管中的液位高度可由公式：得，即： 式中：布液孔直径，m L：液体流率，m3/s ：布液孔数 ：孔流系数 ：液体高度，m ：重力加速度，m/s2 值由小孔液体流动雷诺数决定 可取 因此，取 根据经验 ，则液位保持管高度为： 3.4液体收集及再分布装置的选择为减少壁流现象，当填料层较高时需经行分段，故设置液体收集及再分布装置。最简单的液体再分布器为截锥式再分布器。截锥式再分布器结构简单，安装方便，但它只起到将壁流向中心汇集的作用，无液体再分布功能，一般用于直径小于600mm的塔中。在通常情况下，一般将液体收集器及再分布器同时使用，构成液体收集及再分布装置。液体收集器的作用是将上层填料板留下的液体收集，然后送至液体分布器进行液体在分布。常用的液体收集器为斜板式液体收集器。槽板式液体分布器兼有积液和分液的功能，故槽盘式液体分布器是优良的液体收集及再分布装置。齿槽式液体分布其示意图4附属设备的计算与选择4.1 进行阻力计算和泵的选型4.1.1吸收塔主要接管的尺寸计算本设计中填料塔有多处接管，但主要的是气体和液体的进料口和出料口接管。在此分别以液体进料管和气体进料管的管径计算为例进行说明。气体和液体在管道中流速的选择原则为：常压塔气体进出口管气速可取1020m/s；液体进出口流速可取0.81.5m/s（必要时可加大些）。1液体进料接管进料管的结构类型很多，有直管进料管、弯管进料管、T型进料管。本设计采用直管进料管，管径计算如下：取查管子规格普通无缝钢管（GB3093-87）可知，可选用热轧无缝钢管管径为。则实际管内径为143mm.实际通过液体接管的液速为：。2气体进料接管采用直管进料。取气速 所以查管子规格普通无缝钢管可知取管径为实际管内径为，则实际通过气体接管的气速为：3吸收剂输送管路直径及流速计算根据管材规范，选择型的热轧无缝管道，其内径为145mm，其实际流速为： 。4.1.2离心泵的计算与选型a) 流量b) 流量所需的扬程 式中 两截面处位头差； 两截面处静压头之差； 两截面处动压头之差； 直管阻力； 管件、阀门局部阻力； 根据前面设计资料对上述公式各项进行估算： 管路总阻力和所需压头计算根据管路的平立面布置，计算所得雷诺数为： （湍流）利用柏拉修斯关系式有： 根据填料塔高及泵的大体位置，管路长取12米 选用两个90。弯头，一个截止阀全开 考虑到安全系数，查得流量的安全系数为1.1，扬程的安全系数为1.051.1 因为该吸收以清水为吸收剂，选用离心泵型号为：IS100-80-125单级单吸离心泵，其性能参数如下转速（r/min）流量m3/h扬程H /m效率/%功率/kW必需汽蚀余量(NPSH)r /m轴功率电机功率290012516.5747.28115.04.2风机的选择和有关计算4.2.1气体进出管的关计算气体进出口压降由后面的主要接管尺寸计算可知，气体的进出口接管内径为。则气体的进出口流速为:则进口（突然扩大 =1）出口(突然缩小 =0.5）前面已算出填料层的压降于是得到吸收塔的总压降为：填料塔的气体进口既要防止液体倒灌，更要有利于气体的均匀分布。对500mm直径以下的小塔，可使进气管伸到塔中心位置，管端切成45向下斜口或切成向下切口，使气流折转向上。对1.5m以下直径的塔，管的末端可制成下弯的锥形扩大器，或采用其它均布气流的装置，可选用适当类型的风机。由于气体的流量为，全塔的压降为根据流量和全塔压降可得出风机的类型：风机型号流量m3/h全压Pa转速r/min电动机重量kgJCL-22频率Hz功率kw型号300018303500603Y-J100L-2-H52设计结果列表基础物性数据和物料衡算结果汇总：表-1项目符号数值与计量单位吸收剂（水）的密度L998.2(kg/m3)溶剂的粘度L0.001004(Pa.S)=3.6kg/(m.h)溶剂表面张力L72.69(dyn/cm)=942062.4(kg/h2)二氧化硫在水中扩散系数DL1.4710-5(2/s)=5.2910-6(m2/h)混合气体的平均摩尔质量30.75混合气体的平均密度1.258二氧化硫在空气中扩散系数DG0.10810-4(m2/s)=0.039(m2/h)亨利系数E3.55103 KPa;气液相平衡常数35.04溶解度系数H0.0156 kmol /(m.KPa);二氧化硫进塔摩尔比Y10.0526二氧化硫出塔摩尔比Y20.00263惰性气体摩尔流量G85.48 kmol/h ;吸收剂摩尔流量L4268 kmol/h液相进口摩尔比X20液相出口摩尔比X10.001填料塔工艺尺寸计算结果表：表-2项目符号数值与计量单位气相质量流量2767kg/h液相质量流量76909.4kg/h塔径1000mm空塔气速0.819泛点率66.5%喷淋密度U98.15 m3/(m2.h)气相总传质单元数6.341液体质量通量UL97973.76气体质量通量UG3522.80气膜吸收系数0.0350kmol/(m.h.kpa)液膜吸收系数1.105 (m/h)气相总吸收系数(校正后)8.424kmol/(m3.h.kpa)液相总吸收系数（校正后）122.09(l/h)气相总传质系数1.553kmol/(m3.h.kpa)气相传质单元高度0.692填料层高度Z5.5填料塔上部空间高度1.2填料塔下部空间高度2.0塔附属高度3.2塔高8.8布液孔数79点孔径d00.018m开孔上方高度0.16m液位保持管高度h0.1847m流体力学参数计算结果汇总：表-3项目符号数值与计量单位气体进口压力降P193.01 Pa;气体出口压力降P246.50Pa;填料层压力降P31650 Pa;吸收塔总压力降P1789.51Pa;泛点率66.5%附属设备计算结果汇总：表-4项目选型数值与计量单位液体进出口接管热轧无缝钢管液体实际流速气体进出口接管热轧无缝钢管气体实际流速吸收剂输送管路热轧无缝钢管吸收剂实际流速离心泵的选型IS100-80-125单级单吸离心泵扬程 H=10.451m所用瓷质鲍尔环填料主要性能参数汇总：表-5项目符号数值与计量单位公称直径50mm塔径与填料公称直径比值D/d10填料因子平均值130m临界表面张力值66形状修正系数1.45填料分段高度推荐值h/D=510m主要符号说明：1、英文字母 表-6填料层的有效传质比表面积（m/m）扩散系数，m/s; 塔径,m;液体质量通量气体质量通量亨利系数，KPa;重力加速度，kg/(m.h);温度，0C;气体通用常数，kJ/(kmol.K)填料直径，mm；空塔速度，m/s ;液泛速度，m/s ;惰性气体流量，kmol/h ;混合气体体积流量，m3/h;液膜吸收系数 m/h;气膜吸收系数，kmol/(m.h.kpa);气相总吸收系数kmol/(m3.h.kpa);液相总吸收系数，l/h;气相总传质系数 kmol/(m3.h.kpa);液相总传质系数l/h;吸收剂用量kmol/h; kmol/s;是吸收液量 kmol/h吸收剂质量流量kg/h；气体质量流量，kg/h；密度kg/ m填料因子， m-1 ; 修正系数，无因次2、下标 表-7液相的气相的混合气流量混合气质量流量x溶质在液相中的摩尔分率 无因次X溶质在液相中的摩尔比 无因次y溶质在气相中的摩尔分率 无因次Y溶质在气相中的摩尔比 无因次Z填料层高度 m填料高度 m3.希腊字母 表-8粘度Pa.s密度kg/m3表面张力 kg/h2平均的，对数平均的最小的最大的设计结果的讨论和说明本次设计的用水吸收二氧化硫的填料吸收塔，采用的是瓷质鲍尔环填料和逆流单程流程。混合气的体积流率为2200m3/h，经过物料衡算知吸收剂水的摩尔流量为4268kmol/h。 塔径为1000mm,塔总体高度为8.8m，而且需要分段。气体和液体的进出口以及输送管路的管道尺寸都是依据输送流体普通无缝钢管：GB8163-827。在选择离心泵的时候，不仅考虑到了吸收剂的体积流量安全系数，也考虑到了扬程的安全系数。条件装配图尤其是工艺流程图，是在查阅有关绘图资料以及参考了化工原理课程设计等有关教材，但是由于本人的能力有限，水平欠佳，所以最终的图也许并没有达到十分的标准，这是有待在以后的学习生活中需要加以提高的。我们设计的方案只是一种，由于每个人查找的文献不同，计算过程中采用的方法不同，加之每人的思维方式也存在着不同，所以即使对于同一个任务，也会有不同的解决答案。所以我们可以对自己的设计方案加以评估，在某个方面加以改进。总之，对于设计方案，我们也遇到了很多问题，比如：查找资料有限;绘图水平有限;流程的选择以及有关计算;特别是辅助设备的选择，尤其是风机型号的选择，由于我们知识有限风机的选择只有靠混合气体的压降和体积流量来确定。最后遇到的最大的问题就是绘图，由于我们算出的塔径和塔高在图纸上比例相差太大，需要重新修改和矫正，这又是一大工程，最后结果表明重新修改后不在矫正范围内，只好选用原来的数据。绘图方面由于知识有限，绘图能力不高也遇到不少问题。我们还需要学习和借鉴，在此基础上加以大胆创新，从而来完善自己的设计，使之更加接近实际。参考文献1 王志魁，刘丽英主编.化工原理第四版.北京：化学工业出版社，2010.52 马江权，冷一欣主编.化工原理课程设计第二版.北京：中国石化出版社，2011.13 蒋文举主编.烟气脱硫脱硝技术手册第一版.北京：化学工业出版社，2006.114 刘家春，白桦，杨鹏志主编.水泵与水泵站第一版.北京：中国建筑工业出版社，2008.55 姜乃昌主编.水泵与水泵站.北京：中国水利水电出版社，199827