水吸收二氧化硫填料塔的设计(6)
发布时间:2021-06-06
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1.2吸收流程的选择
工业上使用的吸收流程多种多样,可以从不同角度进行分类,从所选用的吸收剂的种类看,有仅用一种吸收剂的一步吸收流程和使用两种吸收剂的两步吸收流程,从所用的塔设备数量看,可分为单塔吸收流程和多塔吸收流程,从塔内气液两相的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环流程。 (一)一步吸收流程和两步吸收流程
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高,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高且吸收要求也高,难以用一步吸收达到规定的吸收要求,但过程的操作费用较高,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最常用的流程,如过程无特别需要,则一般采用单塔吸收流程。若过程的分离要求较高,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。典型的是双塔吸收流程。 (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)的显著优点而 广泛应用。工程上,如无特别需要,一般均采用逆流吸收流程。 (四)部分溶剂循环吸收流程
由于填料塔的分离效率受填料层上的液体喷淋量影响较大,当液相喷淋量过小时,将降低填料塔的分离效率,因此当塔的液相负荷过小而难以充分润湿填料表面时,可以采用部分溶剂循环吸收流程,以提高液相喷淋量,改善踏的操作条件。
1.3吸收塔设备及填料的选择 1.3.1吸收塔的设备选择
塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节,选择时应考虑的因素有:物料性质、操作条件、塔设备性能、以及塔设备的制造、安装、运转和维修等。
(一)
与物性有关的因素:如易起泡的物系,处理量不大时,选填料塔为宜。具有腐蚀性的介质,也可选用填料塔。具有热敏性的物料须减压操作,可采用装填规整的散堆填料。粘性较大的物系,可以选用大尺寸填料。
(二)
与操作条件有关的因素:气相传质阻力大,宜采用填料塔。大的液体负荷,可选用填料塔。低的液体负荷,不宜采用填料塔。液气比波动的适应性,板式塔优于填料塔。
(三)
其它因素
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出合适的类型是进行工艺设计的首要工作.而进行这一项工作则需对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,吸收用塔设备与精馏过程所需要的塔设备具有相同的原则要求,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,结构简单,造价低,易于制造、安装、操作和维修等.
但作为吸收过程,一般具有操作液起比大的特点,因而更适用于填料塔.此外,填料塔阻力小,效率高,有利于过程节能,所以对于吸收过程来说,以采用填料塔居多.但在液体流率很低难以充分润湿填料,或塔径过大,使用填料塔不经济的情况下,以采用板式塔为宜.
1.3.2填料的选择
填料是填料塔中传质元件,它可以有各种不同的分类:如按性能分为通用填料和高效填料;按形状分为颗粒型填料和规整填料。填料品种很多,最古老的填料是拉西环;在国外被认为较为理想的是鲍尔环,矩鞍填料和波纹填料等工业填料,现经测试验证,已被推荐为我国今后推
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