水吸收二氧化硫填料吸收塔--课程设计

1、吉林花3学隧化工原理课程设计题目的设计教学院化工与材料工程学院专业班级化学工程与工艺0804班学生姓名学生学号08110430指导教师徐洪军2010 年 12月 15日化丁原理课程设计任务书专业化学T程与T艺班级化T0804 设计人郑人朋一. 设计题冃处理星为2500m7h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计二. 原始数据及条件生产能力：年处理空气一二氧化硫混合气2.3力吨（开丁率300人/年）。原料：二氧化硫含量为5% （廓尔分率，下同）的常温气体。分离要求：塔顶:氧化硫含昴不高于0.26% 。塔底二氣化硫含量不低于0.1% 。建厂地址：河南省永城市。三. 设计要求（一）编制一份设计说明书，主

2、要内容包括：1. 摘要；2. 流程的确定和说明（附流程简图）；3. 生产条件的确定和说明；4. 吸收塔的设计计算；5. 附属设备的选型和计算；6. 设计结果列表；7. 设计结果的讨论和说明；8. 主要符号说明；9. 注明参考和使用过的文献资料；10. 结束语（二）绘制一个带控制点的丁艺流程图。（三）绘制吸收塔的丁艺条件图山。R.设计日期：2010 年旦月22_B至2010年幺月 15_B吉林化工学院化工原理课程设计目录摘要IV第一章绪论I1.1吸收技术概况I1.2吸收设备发展I1.3吸收在工业生产中的应用3第二章吸收塔的设计方案42.1吸收剂的选择42.2吸收流程选择52.2.1吸收工艺流程的

3、确定52.2.2吸收工艺流程图及工艺过程说明62.3吸收塔设备及填料的选择72.3.1吸收塔设备的选择72.3.2填料的选择82.4 吸收剂再牛方法的选择1()2.5操作参数的选择112.5.1操作温度的确定II2.5.2操作压强的确定11第三章吸收塔工艺条件的计算123.1基础物性数据123.1.1液相物性数据123.1.2气相物性数据123.1.3气液两相平衡时的数据123.2物料衡算123.3填料塔的匸艺尺寸计算133.3.1塔径的计算133.3.2泛点率校核和填料规格143.3.3液体喷淋密度校核153.4填料层高度计算153.4.1传质单元数的计算153.4.2传质单元高度的计算16

4、3.4.3填料层高度的计算173.5填料塔附属高度的计算183.6液体分布器的简要设计183.6.1液体分布器的选型183.6.2分布点密度及布液孔数的计算193.6.3塔底液体保持管高度的计算203.7其他附属塔内件的选择213.7.1填料支撑板213.7.2填料压紧装置与床层限制板213.7.3气体进出口装置与排液装置213.8流体力学参数计算223&1填料层压力降的计算223.8.2泛点率233.8.3气体动能I丸子233.9附属设备的计算与选择233.9.1吸收塔主要接管的尺寸计算233.9.2离心泵的计算与选择24工艺设计计算结果汇总与主要符号说明26设计方案讨论31附录（计

5、算程序及有关图表）32吉林化工学院化工原理课程设计参考文献34结束语.35带控制点的工艺流程图36设备条件图37化工原理课程设计教师评分表384摘要吸收是利用混介气体中0组分在液体中的溶解度的差开来分离气态均相混合物的一种单 元操作。在化丁生产中主要用于原料气的净化，有用组分的回收等。气液两相的分离是通过它们密切的接触进行的，在正常操作下，气相为连续相而液相为分 散相，气相组成呈连续变化，气相小的成分逐渐被分离岀來。填料塔是气液呈连续性接触的气 液传质设备，属微分接触逆流操作过程。塔的底部冇支撑板用来支撑填料，并允许气液通过。 支撑板上的填料有整砌和乱堆两种方式。填料层的上方有液体分布装置，从

6、而使液体均匀喷洒 于填料层上。填料层的空隙率超过90%, 般液泛点较高，单位塔截面积上填料塔的生产能力 较高，研究表明，在压力小于0. 3MPa时，填料塔的分离效率明昭优于板式塔。这次课程设计的任务是用水吸收空气中的二氧化硫，然后再进行解吸处理得到二氧化硫。 要求设计包括塔径、填料塔高度、塔管的尺寸等,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备种设计参数，为图的绘制打基础，提供数据参考。吉林化工学院化工原理课程设计第一章绪论1.1吸收技术概况、“I气体混合物勺适、的液体接触，气体中的一个或者儿个组分溶解与液体中，而不能溶解 的组分仍留在气体中，使气体得以分离。吸收过祝

7、是化T生产中常用的气体混合物的分离操作, 兀基本原理是利用混合物屮冬组分在特定的液体吸收剂屮的溶解度不同，实现各组分分离的单 冗操作。实际生产中，吸收过程所川的吸收剂常需回收利川，故一般来说，完整的吸收过程应包括 吸收和解吸两部分，因而在设计上应将两部分综介考虑，才能得到较为理想的设计结果。作为 吸收过程的T.艺设计，其一般性问题是在给定混合气体处理量、泯介气体组成、温度、压力以 及分离耍求的条件下，完成以下工作：（1）根据给定的分离任务，确定吸收方案；（2）根据流程进行过程的物料和热量衡算，确定丁艺参数；（3）依据物料及热量衡算进行过程的设备选型或设备设计；（4）绘制工艺流程图及主要设备的丁

8、艺条件图；（5）编写工艺设计说明书I】。1.2吸收设备发展在吸收过程中，质虽交换是在两相接触血上进行的。因此，吸收设备应具有较人的气液接 触面，按吸收表面的形成方式，吸收设备可分为下列几类：（1）表面吸收器吸收器中两相间的接触面是静止液面（表而吸收器本身的液而）或流动的液膜表面（膜式 吸收器）。这类设备中的接触表而在相"1大的程度上决定于吸收器构件的儿何表面。 这类设备还可分为以下几种基本类型：a水平液面的表面吸收器：在这类吸收器屮，气体在静止不动或缓慢流动的液面上通过，液 面即为传质表面，由于传质表面不人，所以此种表曲吸收器只适用于生产规模较小的场合。通 常将若干个气液逆流运动的吸

9、收器宙联起来使川。为了能使液体白流，町将吸收器排列成阶梯 式，即沿流体的流向，后一个吸收器低于前一个吸收器。水平液而的表而吸收器的效率极低，现在应用己很有限。只有从体积量不大的气体中吸收 易溶组分，并同时需要散除热虽的情况下才采用它们。这类吸收器冇时还用于吸收高浓度气体 混合物中的某些组分。b液膜吸收器：在液膜吸收器中，气液两相在流动的液膜表血上接触。液膜是沿着圆管或平 板的纵向表面流动的。已知有三种类型的液膜吸收器：列管式吸收器：液膜沿垂直圆管的内壁流动；板状填料吸收器：填料是-E平行的薄板，液膜沿垂直薄板的两测流动；升膜式吸收器：液膜向上（反向）流动。冃前，液膜吸收器应用比校少，其中最常见

10、的是列管式吸收器，常用丁从高浓度气体混合 吉林化工学院化工原理课程设计物同时取出热量的易溶气体（氯化氢，二氧化硫）的吸收。填料吸收器填料吸收器是装有孑种不同形状填料的塔。喷淋液体沿填料表面流下，气液两相 主耍在填料的润湿表而上接触。设备单位体枳内的填料表而积可以和、勺大，因此，能在较小的 体积内得到很大的传质表面。但在很多悄况下，填料的活性接触表面小于其儿何表而。C填料吸收器：壇料吸收器一般作成塔状，塔内装有支撑板，板上堆放填料层。喷淋的液体 通过分布器洒向填料。在吸收器内，境料在整个塔内堆成一个整体。有时也将境料装成儿层， 每层的下边都设有单独的支撑板。半填料分层堆放时，层与层之间常装有液体

11、再分布装置。在填料吸收器中，气体和液体的运动经常是逆流的。而很少采川并流操作。但近年来对在 高气速条件下操作的并流填料吸收器给予另外很人的关注。在这样高的气速下，不但可以强化 过程和缩小设备尺、,而H并流的阻力降也要比逆流时眾着降低。这样高的q速心逆流时因为 会造成液泛，是不可能达到的。如果两相的运动方向对推动力没有明胡的影响，就可以采用这 种并流吸收器。填料吸收器的不足之处是难于除去吸收过程中的热显。通常使川外接冷却器的办法循环排 走热竝。曾有人提出在填料层中间安装冷却组件从内部除热的设想，但这种结构的吸收器没有 得到推广。d机械液膜吸收器：机械液膜吸收器可分为两类。在第-类设备屮，机械作用

12、用来牛成和保 持液膜。属于这类的有圆盘式液脱吸收器。、勺圆盘转到液而上方时，便被生成的液膜所覆盖, 吸收过程就在这一层液膜表血上进行。圆盘的圆周速度为0.20.3米/秒。这种吸收器的传质 系数与填料吸收器相近。笫一类设备没有什么明显的优点，并由于有转动部件的存在而使结构复杂化，同时还增加 了能量消耗。因此这类设备没有得到推广。第二类设备的实用慈义较大。在这类设备中，转子的转动用来使两和混合，促使传质过程 得到强化。这种设备称之为“转了液膜塔”，常用于热稳左性较差物质的粘佛。显然，这种设 备也可用于吸收操作。（2）鼓泡吸收器在这种吸收器中，接触表面是随气流而扩展。在液体中杲小气泡和喷射状态分布。

13、这样的 气体运动（鼓泡）是以其通过充满液体的设备（连续的鼓泡）或通过具有不同形式塔板的塔来 实现。在充填填料的吸收器中，也可看到气体和液体相互作用的特征。这一类吸收器也包括以 机械搅拌混合液体的鼓泡吸收器。鼓泡吸收器屮，接触表而是由流体动力状态（气体和液体的 流量）所决定的。（3）喷洒吸收器喷洒吸收器中的接触表血是在气相介质中喷洒细小液滴的方法而形成的。接触表面取决于 流体动力学状态（液体流量）。这-啖的吸收器有：吸收器中液体的喷洒是用喷雾器（喷洒或 空心的吸收器）；用高速气体运动流的高速并流喷洒吸收器；或用旋转机械装置的机械喷洒吸 收器。在这吐不同形式的设备中，现在最通用的是填料及鼓泡塔板吸

14、收器I?。1. 3吸收在工业生产中的应用在化丁生产中所处理的療料、中间产物、粗产品等儿乎都是混合物，而且大部分是均相 混合物，为进一步加丁和使用，常需将这些混介物分离为较纯净或几乎纯态的物质。对于均相 物系，要想进行组分间的分离，必须要造成一两个物系，利用原物系中齐组分间某种物性的差 界，而使其中某个组分(或某些组分)从一相转移到另一相，以达到分离的冃的。物质在相间 的转移过程称为物质传递过程。吸收单元操作是化学丁业中常见的传质过程。气体的吸收在化工生产中主要用來达到以下儿种冃的：(1) 有川组分的冋收。例如川硫酸处理焦炉气以回收其中的二氧化硫，川气油处理焦炉气以 回收其中的芳坯，用液态炷处理

15、裂解气以回收其中的乙烯、丙烯等。(2) 原料气的净化。例如用水和碱液脱除合成二氧化硫原料气中的氧化碳，用丙酮脱除裂 解气中的乙烘等。(3) 某些产品的制取。例如用水吸收二氧化氮以制造硝酸，用水吸收氯化氢以制备盐酸，用 水吸收甲醛以制备福尔马林溶液等。(4) 废气的治理。例如：电厂的锅炉尾气含二氧化硫。硝酸生产尾气含一氧化氮等有害气体, 均须用吸收方法除去。10第二章吸收塔的设计方案2.1吸收剂的选择对于吸收操作，选择适宜的吸收剂，具有I分重要的意义。其对吸收操作过程的经济性有 着十分重要的影响。一般情况下，选择吸收剂，要着重考虑如下问题：1. 对溶质的溶解度大所选的吸收剂对溶质的溶解度大，则单

16、位暈的吸收剂能够溶解较多的溶质，在一定的处理 量和分离要求条件下，吸收剂的用量小，可以冇效地减少吸收剂循环量，这对丁减少过程功耗 和再生能虽消耗十分有利。另一方面，在同样的吸收剂用星下，液相的传质推动力大，则可以 提高吸收速率，减小塔设备的尺寸。2. 对溶质有较高的选择性对溶质冇较高的选择性，即要求选用的吸收剂应对溶质冇较人的溶解度，而对其它组分则 溶解度要小或基本不溶，这样，不但可以减小惰性气体组分的损失，而冃可以提高解吸后溶质 气体的纯度。3. 不易挥发吸收剂在操作条件卜应具有较低的蒸汽爪，以避免吸收过程中吸收剂的损失，提崗吸收过 程的经济性。4. 再生性能好由于在吸收剂再生过程中，一般要

17、对其进行升温或气提等处理，能量消耗较大，因而，吸 收剂再生性能的好坏，对吸收过程能耗的影响极大，选用具有良好再生性能的吸收剂，往往能 有效地降低过程的能量消耗。以上四个方血是选择吸收剂时应该考虑的主要问题，其次，还应该注意所选择地吸收剂应 该具有良好的物理、化学性能和经济性。其良好的物理性能主要指吸收剂的粘度要小，不易发 泡，以保证吸收剂具有良好的流动性能和分布性能。良如的化学性能主要指具有良好的化学稳 定性和热稳定性，以防止在使用屮发生变质，同时要求吸收剂尽可能无毒、无易燃易爆性，对 相关设备无腐蚀性（或较小的腐蚀性）。吸收剂的经济性主要指应尽可能选祥川廉价易得的溶 剂，两种吸收剂如下：表2

18、-1物理吸收剂和化学吸收剂的选择物理吸收剂化学吸收剂（1）吸收容量（溶解度）正比于溶质分 压（2）吸收热效应很小（近于等温）（3）常用降压闪蒸解吸（4）适于溶质含虽高，而净化度要求不 太高的场合（5）对设备腐蚀性小，不易变质（1）吸收容显对溶质分压不太敏感（2）吸收热效应显着（3）用低压蒸汽气提解吸（4）适于溶质含量不高，而净化度要求 很高的场合（5）对设备腐蚀性人，易变质本设计采川水作为吸收剂，二氧化硫作为溶质2】。2.2吸收流程选择 2. 2.1吸收工艺流程的确定T业上使用的吸收流程多种多样，可以从不同的角度进行分类，从所用的吸收剂的种类看, 冇仅用一种吸收剂的一步吸收流程和使用两种吸收剂

19、的两部吸收流程，从所用的塔设备数量 看，可分为单塔吸收流程很筋塔吸收流程，从塔内气液两相得流向可分为逆流吸收流程、并流 吸收流程等基本流程，此外，还有用于特定条件下的部分溶剂循坏流程。（一）一步吸收流程和两部吸收流程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窩，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髙n吸收要求也高，难以用步吸收达到规定的吸收 要求，但过程的操作费川较高，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。（二）单塔吸收流程和多塔吸收流程单塔吸收流程是吸收过程中垠常川的流程，如过程无特别需要，则般采川也塔吸收流程。若 过程的分离要求较高,

20、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）（三）逆流吸收与并流吸收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（具有多个理论级的分离能力）的显着优点而广泛应用。匸程上，如无特别需要， 一般均采用逆流吸收流程。（四）部分溶剂循坏吸收流程由于填料塔的分离效率受填料层上的液体喷淋屋影响较人，半液相喷淋m过小时，将降低填料 塔的分离效率，因此、“i塔的液相负荷过小而难以充分润湿境料表面时，町以采用部分溶剂循坏 吸收流程，以提高液和喷淋虽，改善塔的操作条件。本设计采用单塔逆流操作2】。2. 2. 2吸

21、收工艺流程图及工艺过程说明贫液泵 富液泵吸收塔组分水过热蒸汽解吸塔吸收与解吸流程图2-1吸收SO：，的流程包括吸收和解吸两人部分。混合气体冷却至20°C下进入吸收塔底部，水从 塔顶淋下，塔内装有填料以扩大气液接触血积。在气体与液体接触的过程中，气体中的SO?溶 解于水，使离开吸收塔顶的气体二氧化硫含量降低至允许值，而溶有较多二氧化硫的液体山吸 收塔底排出。为了回收二氧化硫并再次利用水，需要将水和二氧化硫分离开，称为溶剂的再生。 解吸是溶剂再牛的一种方法，含二氧化硫的水溶液经过加热后送入解吸塔，与上升的过热蒸汽 接触，二氧化硫从液相中解吸至气相。二氧化硫被解吸后，水溶剂得到再生，经过冷

22、却后再重 新作为吸收剂送入吸收塔循坏使用21。设计填料吸收塔实体匸体结构示意图如2 1旬排口 2-OAD 3斛酬翹 熾二 咖- 讎踊分關 7躺 8支醐板吒体人叮 10 池即图222. 3吸收塔设备及填料的选择2. 3.1吸收皓设备的选择对于吸收过程，能够完成其分离任务的塔设备有多种，如何从众多的塔设备中选择合适的 类型是进行工艺设计得首耍工作。而进行这项T作则需対吸收过程进行充分的研究后，并经 多方案对比方能得到较满意的结果。一般而言，吸收川塔设备与粘馆过程所需要的塔设备具有 和同的原则要求，即用较小直径的塔设备完成规定的处理量，塔板或填料层阻力要小，具有良好的传质性能，具有合适的操作弹性，结

23、构简单，造价低，易于制造.安装、操作和维修等。 在液体流率很低难以充分润湿填料，或塔径过大，使用填料塔不很经济的情况下，以采用 板式塔为宜。但作为吸收过程，一般具有操作液气比大的特点，I大I而更适用于填料塔。此外， 填料塔阻力小，效率髙，有利于过程节能，所以对于吸收过程來说，以采用填料塔屈多。本次吸收塔设计选择填料吸收塔2】o2. 3. 2填料的选择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，性能上备有 差异。几种实体填料的形状几种网体填料的形状©廷孔坏图231. 散堆填料 冃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.

24、石黑、玻璃及金属等（1）拉西环填料拉西坏填料于1914年由拉西（F. Rashching）发明,为外径与高度相等的圆 坏，如图片拉西坏所示。拉西坏填料的气液分布较差，传质效率低，阻力大，通星小，H前丁 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 舌叶的侧边在环屮心相搭。鲍尔环由于环壁开孔，大大提高了环内空间及环内表而的利用率， 气流阻力小，液体分布均匀。与拉西坏相比，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。（

25、3）阶梯环（Stairs wreath）填料如图片阶梯坏所示，項料的阶梯环结构与鲍尔坏填料相似, 环壁上开有长方形小孔，环内有两层交错45°的十字形叶片，环的窩度为白径的一半，环的 一端成喇叭II形状的翻边。这样的结构使得阶梯坏填料的性能在鲍尔坏的妹础匕又有提高，H 生产能力可提高约10%,压降则可降低25%,且山于填料间呈多点接触，床层均匀，较好地避 免了沟流现象。阶梯坏一般山塑料和金属制成，山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壇料所示，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

26、较均匀。矩鞍填料一般采用瓷质材料制 成，其性能优于拉西坏。冃前，国内绝大多数应用瓷拉西坏的场合，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境料所示，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 坏矩鞍填料。坏矩鞍填料将坏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坏 和阶梯坏，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

27、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 mler）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。T业上应用故早的格栅填料为如图片3-12 （a）所示的木格栅填料。| |前应川较为普遍的 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。格栅填料的比表而枳较低主要用于要求爪降小、负荷大及防堵等场合。（2）波纹填料（Ripples filler）冃前匚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9塔轴的倾角有30°和45°两种，组装时相邻

28、两波纹板 反向靠叠。冬盘境料垂直装丁塔内，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人类，其材质乂有金属、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，它是市金属丝网制成的。金属丝网波纹填料的床降低，分离效率很周, 特别适川于楷密粘佛及真空粘懈装置，为难分离物系、热敏性物系的粘懈提供了有效的F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种主要形式。该填料的波纹板片上冲压有许多 f5rmn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,对起到细分配板片

29、上的液体、增强表面润湿性能的作川。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FR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9金屈孔板波纹填料的主要区别在于板片表而不是冲爪 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

30、、250、350、 500、700等儿种)。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，其纵血流 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，气速垠高，湍动剧烈，从而 强化传质。在扩大段，气速减到故小，实现两相的分离。流道收缩、扩人的交替重复，实现了“脉冲”传质过程。脉冲填料的特点是处理虽大，床降小，是真空精锚的理想填料。因其优良 的液体分布性能使放大效应减少，

31、故特别适用于大塔径的场合。T业上常用规整填料的特性参 数可参阅有关手册。由于该过程处理量不大，所以所用的塔直径不会太大，以采用填料塔较为适宜，所以采用 D“38聚丙烯塑料阶梯环填料。其主要性能参数为2:比表面积67 = 132. 5m4吸收剂再生方法的选择依据所用的吸收剂不同可以采丿I不同的再生方案，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。A. 减压再生(闪蒸)吸收剂的减压再生是般简单的吸收剂再生方法Z。在吸收塔内，吸收了犬量溶质后的 吸收剂进入再生塔并减压，使得融入吸收剂中的溶质得以再生。该方法故适用于加压吸收， 而且吸收示的后续丁艺处于常压或较低斥力的条件，如吸收操

32、作处于常斥条件下进行，若采 用减压再生，那么解吸操作石要在真空条件下进行，则过程可能不够经济B. 加热再生加热再牛也是吸收剂再牛垠常用的方法。吸收了大昴溶质后的吸收剂进入再牛塔内并加 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吸收温度，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。一般采用水蒸气作为加热介质，加热方法可依据具体情况采孔隙率£=0.91形状修正系数0 = 1.45填料因子=17001-*A=0.204临界张力<TC = 33 dyn / cm吉林化工学院化工原理课

33、程设计川H接蒸汽加热或采川间接蒸汽加热。2.5操作参数的选择2. 5.1操作温度的确定对于物理吸收而肓,降低操作温度，对吸收有利.但低于环境温度的操作温度因具要消耗大 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 操作方可采用低于或高于环境的温度操作.对于化学吸收，操作温度应根据化学反应的性质而定，既耍考虑温度对化学反应速度常数 的彩响，也要考虑对化学平衡的彫响，使吸收反应貝有适宜的反应速度.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.而对本设计而言，由吸收过程的气液关系可知，温度降低可增加溶质组分的溶解度，即低 温有利于吸收

34、，但操作温度的低限应有吸收系统的具体情况决定。依据木次设计要求，操作温 度定为209。2. 5. 2操作压力的确定操作压力的选择根据具体情况的不同分为三种：对于物理吸收，加爪操作一方而有利于提高吸收过稈的传质推动力而提高过程的传质速率, 另一方而，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.但丁程上,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，因而若在前一道匸序的压力参数下 可以进行吸收操作的请况下，一般是以前道丁序的压力作为吸收单元的操作压力.对于化学吸收，若过程山质虽传递过程控制，则提高操作压力有利，若为化学反应过程控制, 则操作用力对过程的影响不人，叫以完全

35、根据前后I序的床力参数确定吸收操作斥力，但加人 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，其操作斥力应以吸收剂的再牛要求而定，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熬效果.本设计中山吸收过程的气液平衡可知，压力升高可增加溶质组分的溶解度，即加压有利于 吸收。但随着操作压力的升高，对设备的加工制造要求提高，H能耗增加，综合考虑，釆川常 压 101. 325kPaoII吉林化工学院化工原理课程设计第三章吸收塔工艺条件的计算3. 1基础物性数据3. 1.1液相物性数据对于低浓度的吸收过程，溶液的物性数据可以近似取纯水的物

36、性数据20°C时水的有关物性数据如下:密度卩 L=998.2(kg/m3)粘度 y L=0.001004(Pa.S)=3.6kg/(m.h)表面张力 8 L=72.67(dyn/cm)=941803(kg/h2)SO?在水中的扩散系数 D,=l. 47X10 5(cm 7s)=5. 29X 106(m7h)312气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为Mvm =0. 05X64. 06+0. 95 X 29=30. 75 混合气体的平均密度为1013x30.75几一 8.314x(273 + 20) L 278 (kg/代)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“g = 1.81 x IO-5 (Pa - s) = 0.065 / (m h)SO?在空气中的扩散系数