二氧化碳填料塔吸收.doc

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1、化工原理课程设计说明书设计题目：CO2的填料塔吸收设计者：班级化学10901姓名日期2012.07.06院（系）：化学与环境工程学院指导教师：侯明波老师设计成绩：日期任务书（1）设计题目试设计一座填料吸收塔，用于脱除混合气体中的CO2，混合气体的处理量为3500m3/h，其中溶质体积分数为7%.要求塔顶排放的气体中含溶质低于0.02%.采用清水吸收，吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。（2）操作条件1.操作压力为常压，操作温度为20摄氏度。2.填料类型选用聚丙烯阶梯环填料，规格自选。3.工作日历每年300天，每天24小时运行。（3）设计内容1.

2、吸收塔的物料衡算。2.吸收塔的工艺尺寸计算。3.填料层压降计算。4.吸收塔接管尺寸的计算。5.绘制吸收塔的条件单。6.对设计过程的详述和有关问题的讨论。（4）设计基础数据20℃下CO2在水中的亨利系数为前言吸收塔不断结构简单，而且流体通过填料层的压降减小，易于用耐腐蚀材料制造，所以它特别适合用于处理量小，有腐蚀性的物料及要求降小的场合。液体自塔顶经液体分布器喷洒于填料顶部，并在填料的表面呈膜状流下，气体从塔底的气体口进入，流过填料的空隙，在填料层中与液体逆流接触传质。因为气液两相组成沿塔高继续变化，所以填料塔属连续接触式的气液传质设备。填料塔

3、内除充填填料以外，还需安装一些必要的附件，设计时对这方面如重视不够，会造成操作过程中气液分布不均、阻力过大、过早发生液泛等情况，对塔通过能力和效率的不利影响颇大，在选择填料规格时要进行反复试算，以选出最适合的规格。本次设计内容是根据一定处理量及一定的分离要求设计一个用水吸收二氧化硫的填料吸收塔，其中填料的类型已给出，要求设计者自拟设计方案并写出计算过程及画出设计图。目录一、填料塔主体设计方案的确定..........................11.1装置流程的确定....................................1

4、1.2填料规格的选择....................................11.3基础物料数据......................................1二、填料塔工艺尺寸的计算..............................32.1塔径的计算........................................32.2填料塔高度的计算和分段............................42.3填料层压降的计算.................................

5、.62.4吸收塔管径的计算..................................7三、填料塔内件的类型及设计............................83.1管内件的类型.....................................83.2塔内件的设计.....................................8四．填料设计结果一览表和符号说明.....................94.1填料塔设计一览表.................................94.2符号说明

6、.........................................9五，参考文献.........................................10六.设计中问题的评价..................................10七.设计体会..........................................11附件1塔设备设计图...................................12附件2阶梯环的物性数据..............................

7、..13附件3塔设备流程图....................................13一，填料塔主体设计方案的确定1.1装置流程的确定水吸收二氧化碳属于低浓度气体的吸收，因为二氧化碳在水中的溶解度比较大，并且用水吸收二氧化碳属于物理吸收过程，所以在常温常压下操作即可达到满意的效果。为了确定二氧化碳的回收率，本次操作采用逆流操作：气相自塔底进入由塔顶排除，液相自塔顶进入由塔底排除，即逆流操作。逆流操作的特点是：传质平均推动力大，传质速率快，分离效率高，吸收剂利用率高。工业生产中多采用逆流操作。其工艺流程为：混合气在常温常压下进入

8、吸收塔底后，经过气体分布装置，与塔顶下来的由泵提升的吸收剂逆流接触，将二氧化硫吸收。1.2填料规格的选择工业塔常用的散装填料主要有Dn16Dn25Dn38Dn