水吸收二氧化硫

吸收、基础物性数据1、液相物性数据对于低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查的，201时水的有关物性数据如下：密度为： p=998k2m3L粘度为： u=0.001PIaS3k6gD/m(hL表面张力为：5=72.6dyn/cm=940896kg/h2LSO 在水中的扩散系数为： D=1.47 150c m2 s/ 5x.29 6 1m0 h/2L2、 气相物性数据Mvm=工yiMi=0.07x64+0.93x29=31.45混合气体的平均密度为：pMvm101.3x31.45p= = =1.308kg/m3vmRT8.314x(273+20)混合气体的粘度可近似为空气的粘度，查手册得20C空气的粘度为：u=1.81x10-5PaOS=0.065kg/(mDh)v查手册得SO在空气中的扩散系数为：2Dv=0.108cm2/s=0.039m2/h23、 气液相平衡数据由手册查得，常压下20C时SO在水中的亨利系数为：2E=3.55x103kPa相平衡常数为：溶解度系数为：3.55x103相平衡常数为：溶解度系数为：=35.04101.325H亠= 咤EMs3.55x103x18.02=0.0156kmol/(kPaOm3)物料衡算进塔气相摩尔比为1111-y10.071-0.07=0.075出塔气相摩尔比为：=Y(1—申)=0.75x(1—0.93)=0.05321A进塔惰性气相流量为：1500 273=x x(1一0.07)=58.026kmol/h22.4 273+20该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算即1 2~lV丿minY/lV丿min1对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为：0.075—0.0053=32.56lV丿minlV丿min—=(1.1〜2.0)VlV丿min取操作液气比为L=1.5L=1.5V=1.5x32.56=48.84lV丿minL=48.84x58.026=2.833x103kmol/hV(Y—Y)=L(X—X)1212X=1V(Y—Y) 58.026x(0.075—X=1=0.0012.833x103填料塔的工艺尺寸的计算1、塔径计算采用Eckert通用关联计算泛点气速气相质量流量为：W=气相质量流量为：W=1500x1.308=1962kg/h液相质量流量可近似纯水的流量计算，即W=2.833x103x18.02=51050.66L采用贝恩—霍夫泛点关联式，即lguF2ulguF2u0.2L——Wl丿VIPL丿本设计选用塑料鲍尔环，查资料得A本设计选用塑料鲍尔环，查资料得A=0.0942B=1.75选公称尺寸为D选公称尺寸为D=76mmN比表面积a=103填料层空隙率£=91uF2r103]uF2r103]r1.308]xxx1.005029.8110.913丿1998.2丿lg=0.0942—1.75<51050.66十4r1.308]xxl1962丿l998.2丿十8=1.01u为泛点气速F因为u=（0.5〜0.8）u（u为空塔气速）F所以u=所以u=0.7u=0.7x1.01=0.707m/s=0.86m所以D=0.9m=900mm泛点校核u所以D=0.9m=900mm泛点校核u=15003600 =0.6550.785x0.92u 0.655= x100%=64.85%u 1.01F填料规格校核D900==18>8d50液体喷淋密度校正取最小润湿速率为：在许可范围内50%~80%之间）符合要求(LW) =0.08m3/mhmin查资料得a=103m2/m3

tV=(Lw)a=0.08x103=8.24m3/m2=hminmint51050.66/998.251050.66/998.20.785x0.92=80.43>Vmin经以上校核可知，填料塔直径选D=900经以上校核可知，填料塔直径选D=900mm合理2、填料层高度计算Y*=mX=35.04x0.001=0.0350411Y*=mX=022脱吸因数为:mV35.04x58.026S= = =0.717L2.833x1031N= lnOG1—S] )Y—Y* 一(1—S)——+SY—Y*22气相总传质单元数为：1-0.7171-0.717ln(1-0.717)0.075-0x +0.7170.0053-05.48气相总传质单元高度采用修正的思田关联式计算0.75-1.45(V)—au0.75-1.45(V)—au.tL0.1-0.05IPl2g丿(V2 ) L .P6a丿LLt0.2查表5—13（化工原理课程设计P143）6 =33dyn/cm=427680kg/h2C液体质量通量为：=80287.270.785x0.92-1.45(4276800.75(80287.270.1(80287.272x103-1.45(4276800.75(80287.270.1(80287.272x103)-0.0580287.272(940896(103x3.6(998.22x1.27x108丿(998.2x940896x1030.2r=0.65气膜吸收系数由下式计算rT7\3(、一1(、V1u 12ugLLLau〔pD丿{p丿3LLLwLK=0.0095G(80287.27 123(3.6 1一12(3.6x1.27x1081*0.65x103x3.6丿x*998.2x5.29x10-6丿x998.2 丿30.00951.35m/hGw=0.031x0.65x103x0.941-1=3.029kmol/)Ka=3.029kmol/)KaLKa申0.4=1.35x0.65x103x0.940・4=88.173/hLw0.655x100%=64.8%>50%K'a=1+9.5(、(u 1—-0.5Gu*丿F1.011.4KaGK'a=1+2.6(、(u 1—-0.5Lu*丿F2.2KaLK'a=1+9.5(0.648-0.5)1.4x3.029=5.012kmol/(m3DhDkpa)g L 」K'a=「1+2.6(0.648-0.5A2]x104.865=100.791/hL L 」则KaG=1.197kmol/3DhDkpa15.012J.0156x100.79由H= = ,(O为塔截面积)OGKa0Kap0

YG58.026= =0.7m31.19x7101x.30x.78250.9由Z=HN=0.753x5.48=4.126m得OGOGZ'=（1.2~1.5）Z 填料层的设计高度一般为Z'=1.4x4.126=5.78m设计取填料塔的高度为查表5—16，对于鲍尔环填料h/D=（5〜10）, hW6max取h/D=8 贝I」h=8x900=7200mm计算填料层高度为6000mm，故不需分段（四）调料层压降计算采用Eckert通用关联图计算填料层压降横坐标为w(pV5—L—W(P丿VL51050.661962(1.308严x =0.94(998.2丿查表5—18得 0=125mp0压降填料因子）(1.308(1.308丫.51998.2丿0.94丄W(pV5 51050.660=—L—I= WIpI 1962VL纵坐标为u200p—F P 旷U°，2gpLL0.6552x125x0.949.811.308x 998.2x(1.005)0.20.0067查图5—21得AP/Z=(15x9.