降低塔高度减轻解吸塔的负荷。
缺点低于常温的操作会增加操作费用。
f2对于化学吸收
吸收温度高优点化学反应速度快缺点传质推动力降低。
一般情况下常温下的吸收和解吸操作过程的操作费用最低。
3吸收塔的工艺计算
31基础物性数据311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。由手册查得20oC时水的有关物性数据如下
密度为3L9982ρmkg黏度36μLhmkg
表面张力为2L940869σhkg
SO2在水中的扩散系数为DL147105
cm2s529106
m2h
312气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为
2830≈299500664050∑××iivmMyMkmolkg
混合气体的平均密度为
32591≈293
314828
303101ρmkgRTPMvmvm××
混合气体的黏度可近似取为空气的黏度查手册得20oC空气的黏度为
0650μvhmkg
查手册得SO2在空气中的扩散系数为D
V
0039m2
h313气液相平衡数据
由手册查得。常压下20oC时SO2在水中的亨利系数为
E3kPa31055×
相平衡常数为
m0435≈3
101105533
×
PE
f溶解度系数为
01560≈02
18105532
998ρ33
mkPakmolEMHSL××
32物料衡算
全塔物料衡算图212所示是一个定态操作逆流接触的吸收塔
图中各符号的意义如下
V惰性气体的流量hkmolL纯吸收剂的流量h
kmol
Y1Y2进出吸收塔气体的摩尔比
X1X2出塔及进塔液体中溶质物质量的比。
注意本课程设计中塔底截面一律以下标“l”表示塔顶截面一律以下标“2”表示。
进塔气体摩尔比0204002
0102
01111
yyY
出塔气体摩尔比6_121042≈99990102040φ1×
AYY进塔惰性气体的流量hkmolV7640020120
273273
4221000
由设计任务知该吸收过程属于低浓度吸收平衡关系为直线最小液气比可按下式计算
即
2
121mi
XmYYYVL
对于纯溶剂吸收过程进塔液相组成为02X
代入数值得04350
0435020400000204
002040mi
VL取实际液气比为最小液气比的13倍即VLmi
31VL
有5545≈043531×V
L
得L45554076185672kmolh
由2121XXLYYV求得吸收液出塔浓度为
2
1
图212物料衡算示意图
f000450≈072
1856
0000020400204076402211
XLYYVX
33填料塔的工艺尺寸的计算
1空塔气速的确定
通常由泛点气速来确定空塔操作气速。泛点气速是填料塔操作气速的上限填料塔的操作气速必须小于泛点气速操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
填料的泛点气速可由Eckert通用关联图查得气相质量流量为
hkgqvmvv125725711000ρω
液相质量流量可近似按纯水的流量计算即hkgWL093345r