发布时间 : 星期五 文章水吸收二氧化硫填料塔的设计更新完毕开始阅读
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) 填料尺寸的选择 实践表明，填料塔的塔径与填料直径的比值应保持不低于某一下限值，以防止产生较大的壁效应，造成塔的分离效率下降。一般来说，填料尺寸大，成本低，处理量大，但是效率低，使用大于50mm的填料，其成本的降低往往难以抵偿其效率降低所造成的成本增加。所以，一般大塔经常使用50mm的填料。但在大塔中使用小于20——25mm填料时，效率并没有较明显的提高，一般情况下，可以按表选择填料尺寸。
因此对于水吸收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，故此选用塑料阶梯环填料。
表2—2 填料尺寸与塔径的对应关系
塔径/mm D≤300 300≤D≤900 D≥900 相关的填料数据如下：
填料尺寸/mm 20～25 25～38 50～80 表2-3散装填料类型以及关联常数A,K值 散装填料类型 塑料鲍尔环 金属鲍尔环 塑料阶梯环 金属阶梯环 瓷矩鞍 金属环矩鞍 A K 规整填料类型 金属丝网波纹填料 塑料丝网波纹填料 金属网孔波纹填料 金属孔板波纹填料 塑料孔板波纹填料 A K 表2—4聚丙烯阶梯环几何数据
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 16**1 25** 38*19* 50*25* 76*37* 370 228 90 299136 81500 27200 10740 3420 吸收剂再生方法的选择
依据所用的吸收剂不同可以采用不同的再生方法，工业上常用的吸收剂再生方法主要有减压再生，加热再生及气提再生等。
（一）减压再生（闪蒸）
吸收剂的减压再生是最简单的吸收剂再生方法之一。在吸收塔内，吸收了大量溶质后的吸收剂进入再生塔并减压，使得溶如吸收剂中的溶质得以再生。该方法最适用于加压吸收，而且吸收后的后续工艺处于常压或较低压力的条件，如吸收操作处于常压条件下进行，若采用减压再生，那么解吸操作需在真空条件下进行，则过程可能不够经济。
（二）加热再生
加热再生也是吸收剂再生最常用的方法。吸收了大量溶质后的吸收剂进入再生塔内并加热使其升温，溶入吸收剂中的溶质得以解吸。由于再生温度必须高于解吸温度，因而，该方法最适用于常温吸收或在接近于常温的吸收操作，否则，若吸收温度较高，则再生温度必然更高，从而，需要消耗更高品位的能量。一般采用水蒸汽作为加热介质，加热方法可以依据具体情况采用直接蒸汽加热或采用缉间接蒸汽加热。
（三）气提再生
气提再生是在再生塔的底部通入惰性气体，使吸收剂表面溶质的分压降低，使吸收剂得以再生。常用气提气体是空气和水蒸气。 操作参数的选择
吸收过程的操作参数主要包括吸收（或再生）压力、吸收（或再生）温度以及吸收因子（或解析因子），这些条件的选择应充分考虑前后工序的工艺参数，从整个过程的安全性、可靠性、经济性出发，利用过程的模拟计算，经过多方案对比优化得出过程参数。
（一）操作压力的选择
对于物理吸收,加压操作一方面有利于提高吸收过程的传质推动力而提高过程的传质速率,另一方面,也可以减小气体的体积流率,减小吸收塔径。所以操作十分有利.但工程上,专门为吸收操作而为气体加压,从过程的经济性角度看是不合理的,因而若在前一道工序的压力参数下可以进行吸收操作的情况下,一般是以前道工序的压力作为吸收单元的操作压力。
对于化学吸收,若过程由质量传递过程控制,则提高操作压力有利,若为化学反应过程控制,则操作压力对过程的影响不大,可以完全根据前后工序的压力参数确定吸收操作压力,但加大吸收压力依然可以减小气相的体积流率,对减小塔径仍然是有利的。
对于减压再生(闪蒸)操作,其操作压力应以吸收剂的再生要求而定,逐次或一次从吸收压力减至再生操作压力,逐次闪蒸的再生效果一般要优于一次闪蒸效果。 （二）操作温度的选择
对于物理吸收而言,降低操作温度,对吸收有利。但低于环境温度的操作温度因其要消耗大量的制冷动力而一般是不可取的,所以一般情况下,取常温吸收较为有利。对于特殊条件的吸收操作必须采用低于环境的温度操作。
对于化学吸收,操作温度应根据化学反应的性质而定,既要考虑温度对化学反应速度常数的影响,也要考虑对化学平衡的影响,使吸收反应具有适宜的反应速度。
对于再生操作,较高的操作温度可以降低溶质的溶解度,因而有利于吸收剂的再生。 （三）吸收因子的选择
吸收因子A是一个关联了气体处理量G，吸收剂用量L以及气液相平衡常数m的综合的过程参数.
式中 G--------气体处理量, kmol/h；
L---------吸收剂用量，kmol/h；
m---------气体相平衡常数。
第3章 吸收塔的工艺计算
基础物性数据 3.1.1液相物性数据
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。由参考书【1】查得，20℃时水的有关物性数据如下：
密度为 ?L?998.2kg/m3
粘度为 ?L?1.004Pa?s=3.6 kg/(m·h)
??72.67dyn/cm?941803.2kg/h2L表面张力为
SO2在水中的扩散系数为 DL?1.47?10?9m2/s?5.292?10?6m2/h 3.1.2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为
混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，由参考书【1】查得，20℃时空气的粘度为
查参考书[1]得，SO2在空气中的扩散系数为 Dv?0.108?10?4m2?s?1=0.039 m2/h 3.1.3气液相平衡数据
由参考书【1】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 3.3.1塔径的计算
采用贝恩（Bain）-霍根（Hongen）关联式 气相质量流量为
液相质量流量可以近似按纯水的流量计算，即
uf?1.11530 ?u??0.5???0.85?uf 取 u?0.7uf?0.7?1.11530?0.781ms
D?4?2750?1.116?m? 圆整塔径后取 D?1200?mm?
3600?3.14?0.781