综上所述，筒管厚度为10mm，根据《化工设备机械基础》查D=1200mm、，可知椭圆形封头的厚度为12mm。

第六章 讨论与总结

对吸收单元的操作型设计与计算，在工业生产中起着非常重要的作用，要求也很严格，设计必须遵守合理性、先进性、可靠性。

为使化工生产更加便捷，操作费用低廉，对吸收剂的合理选择以及有些工艺材质需要加以改进，如塔填料。同时也要注意相关附属设备的选择，如选泵，要从多方面考虑，管道的直径、管中流速、流量等。

（1）对吸收剂的讨论：吸收酸性气体SO2还可用稀碱液如氢氧化钠、氨水等，稀碱液可用于生产副产品等场合，但在苯设计中无需生产相关的副产品；稀碱液相对于清水的价格较高并且对设备有一定的腐蚀作用，并且在吸收过程中易发泡，影响操作；而清水做吸收剂不易挥发、粘度小，不易发泡，具有良好的流动性能和分布性能；具有良好的化学稳定性和热稳定性，无毒、无易燃易爆性，对设备几乎无腐蚀性并且廉价易得。故综合考虑后，选择清水做吸收剂最为合适。

（2）对填料的讨论：工业上应用较多的是鲍尔环和阶梯环，其中各有金属、陶瓷和塑料3种，但对于同种材料不同填料之间在操作性能上具有显著差异，阶梯环对对气体通过的阻力更小，填料力学强度更强，空隙更大，总的来说较于鲍尔环，阶梯环具有气体通量大、流动阻力小、传质效率高等优点。而同种填料不同材料之间的差异主要取决于价格以及适用范围，在此次设计中吸收的是酸性SO2气体，对金属有一定的腐蚀作用，所以本设计中不能选择金属填料；而对于陶瓷和塑料材料来说都可适用于本设计中，

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陶瓷与塑料的操作性能差不多，但由于陶瓷的密度比塑料大以及空隙率较小，可操作性不如塑料，并且价格比塑料贵。所以，综上选择塑料阶梯环填料。

（3）对于其它设备的讨论在以上设计内容中已说明，就不在此赘述。

通过本设计，确定了填料塔的主要尺寸塔径1200mm，填料塔的填料段高度为7000mm，总体塔高为10400mm，同时完成了设计任务，达到了设计要求。

参考文献

【1】：《化工原理》下册（夏清 陈常贵）(天津大学出版社)（80页）表2-1：某些气体水溶液的亨利系数得20℃下SO2在水中亨利系数E?3.55?103KPa。

【2】《化工原理》上册（夏清 陈常贵）(天津大学出版社)附录（332页）中水的物理性质中20℃水的密度=998.2kg/mol，水的粘度：?水＝1.0559mPa?s

【3】《化工原理》课程设计指导书（内蒙古科技大学）表3-3（66页） 阶梯环特性：

??80m?1,?t?121.8m2[3]

【4】 《化工原理》下册（夏清 陈常贵）(天津大学出版社)（95页）表2-4一些元素的原子体积与简单气体的分子体积中查VA=44.8cm/mol, VB=29.9cm/mol, V0=8cm/mol

【5】王立业，刁玉伟等，化工设备机械基础，大连理工大学出版社，2006 【6】路秀林，王者相等，塔设备，化学工业出版社，2004 【7】潘永亮，化工设备机械基础，科学出版社，2007 【8】贾绍义，柴诚敬主编，化工原理课程设计，2006

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附录

1. 基础物性表 课程设计名称 操作条件 水吸收SO2填料吸收塔的设计 操作温度 18℃ 物性数据 液体密度 液相 998.62 操作压力：101.3KPa Kg/m3 m/h 液相传质系数 液体粘度 1.24 1.0559 混合气体平均摩尔质量 气相 30.4024 kg/kmol 1.2351 液体表面张力 SO2在水中的扩散系数 7.305?10?2 5.114×10-6 mPa?s 混合气体的平均密度 N/m 混合气体的粘度 SO2在空气m2h 中的扩散系数 kg/m3 0.0666 0.0393 kg/?m/h? m2/h SO2在水中的亨利系数E 3.55×103 kpa 2. 塔设备计算总表 气相传质 气相平衡数据 相平衡常数m 35.03 溶解度系数H 0.0156Kmol/(KPa?m3) HOG 单元高度 填料层高度 填料塔上部空间Z′ 0.6288m 7m h1 高度 填料塔下部空间1.2m h2 34

1.2m

高度 塔附属高度 塔高 布液孔数 孔径 气相总传质

h3 H 1m 10.4m 132点 0.01m

n d0 NOG 单元数 空塔气速 8.89

uf 1.2918m/s

3. 吸收塔的吸收剂用量计算总表

意义及符号 混合气体处理量V 气液相平衡常数m 二氧化硫进塔摩尔比Y1 二氧化硫出塔摩尔比Y2 进塔液相摩尔分率X2 出塔液相摩尔分率X1 最小液气比(LV)min 吸收剂用量L

结果 2410m3h 35.03 0.04167 0.001667 0 0.00092 33.6288 4109.1289kmol?h?1 35