填料吸收塔设计方案.docx

填料吸收塔设计方案1、设计方案简介1.1吸收剂的选择 根据所处理混合气体，可采用洗油为吸收剂，其物理化学性质稳定，选择性好，符合吸收过程对吸收剂的基本要求。1.2吸收流程 该吸收过程可采用简单的一步吸收流程，同时应对吸收后的洗后进行再生处理。以混合气体原有的状态即27℃和1atm条件下进行吸收，流程如图2-1所示。混合气体进入吸收塔，与洗油逆流接触后，得到净化气排放，吸收苯后的洗油，经富液泵送入再生塔塔顶，用过热水蒸气进行气提解吸操作，解吸后的洗油经贫油泵，送回吸收塔塔顶，循环使用，气提气则进入冷凝系统进行苯水分离。1.3吸收塔设备及塔填料选择 该过程处理量不大，所用的塔直径不会太大，故采用填料塔较为适宜，并选用25mm塑料作阶梯环填料，其主要性能参数如下。 经查表将25mm塑料阶梯环的主要物性参数见下表1-1。 表1-1 25mm塑料阶梯环的物性参数比表面积 填料因子 孔隙率 填料的对应A值 泛点填料因子 填料的表面张力 228 260 0.9 0.204 176 751.4解吸塔设备及塔填料选择 解吸塔采用水蒸气加热再生法，并选用25mm碳钢阶梯环填料，其主要性能参数见下表1-2。 表1-2 25mm碳钢阶梯环的物性参数比表面积 填料因子 孔隙率 填料的对应A值 泛点填料因子 填料的表面张力 220 273 0.93 0.106 176 751.5操作参数选择 操作参数主要包括吸收（解吸）压力、温度及吸收因子（解吸因子）。吸收过程：1atm、27℃；解析过程：1atm、120℃。吸收因子（解吸因子）通过工艺过程设计计算得出。1.6提高能量利用率 尽量保持气体吸收前后压力1atm，避免气体解压后重新加压；设计时尽量减小各部分的阻力损失，以减少气体输送过程的能量损失；回收系统内部热量。2、流程的设计及说明图2-1 从水煤气中回收粗苯的流程示意 采用常规逆流操作流程。流程说明：煤气由塔底进入吸收塔，其中粗苯蒸气被塔顶淋下的洗油吸收后，由塔顶送。富含溶质的溶液从吸收液贮槽以泵送往脱吸部分，此次脱吸是利用使溶液升温以减小气体溶质的溶解度，换热升温的富液进入脱吸塔的顶部，塔底通入水蒸气，将富液中的粗苯逐出，并带出塔顶，一道进入冷却－冷凝器，冷凝后的粗苯和洗油在液体分层器中分层后分别引出，从塔顶流至塔底的洗油含苯量已脱得很低，经冷却后可直接进入吸收塔的顶部继续做吸收剂，完成吸收－脱吸的整体操作。3、吸收塔的设计计算 3.1 设计方案的确定3.1.1设计任务 是利用洗油从煤气中回收苯，应采用吸收—脱吸流程。设计中采用塑料阶梯环填料，将混合气与洗油通过填料层。该操作属于低浓度吸收，操作回流比取最小回流比的1.5倍。3.1.2吸收塔设备及填料选择 由于生产能力不大，所选用的塔直径不会太大，出初步计算，填料选用25mm的塑料阶梯环，而填料材质与塔径有很大关系，经查表将25mm塑料阶梯环的主要物性参数见下表。 表3-1 25mm塑料阶梯环的物性参数比表面积 填料因子 孔隙率 填料的对应A值 泛点填料因子 228 260 0.9 0.204 1763.2 基础物性数据3.2.1 液相物性参数洗油的物性数据，由手册可查如下： 相对分子量　　g/mol　黏度mPas 表面张力=28N/m 密度kg/m3.2.2 气相物性参数煤气进塔的温度为27℃混合气体的平均摩尔质量g/mol混合气体的平均密度kg/m混合气体的黏度可近似于空气的黏度，查手册可知 Pas3.3物料衡算、热量衡算3.3.1 物料衡算吸收塔进出口组成如下： 混合气进塔气相摩尔比 混合气出塔气相摩尔比 于是可得吸收塔进口的组成应低于其平衡浓度，该系统的相平衡关系可以表示为 y*=0.125x于是可得吸收塔进口液相的平衡浓度为 吸收入口的浓度应低于其平衡浓度，其值的确定应考虑其吸收和解吸的操作，兼顾者经优化计算后方能确定，这里取=2进塔惰性气体流量kmol/h该过程为低浓度吸收，平衡关系为直线，故最小液气比可以这样计算： （=0）式中表示进塔液相组成又有y*=0.125x故最小液气比 操作气液比为 3.3.2 吸收剂用量的计算处理煤气体积流率摩尔流率质量流率实际操作气液比为 （已计算）吸收剂用量为： kmol/h kg/h m/h=1.45 m/h3.3.3热量衡算(1) 冷却过的洗油与水的热量衡算 冷洗油与热洗油的热量交换 设为则经查资料：(冷洗油)=1.9