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二)收設(shè)備的選擇
強(qiáng)化受收過(guò)程,提高處理效率,降低設(shè)備的投資和運(yùn)行費(fèi)用,是吸收設(shè)備選擇的基本要家
能*上述要求的吸收設(shè)備是很難選擇的,通常根據(jù)實(shí)際情況權(quán)衡多種因素,有所側(cè)重地加以選擇,見(jiàn)表4-13表4-13化學(xué)吸收設(shè)備的特性及適用范圍相界面積形式相體氣液比液相所占液相體積/(m/m2)體積分率頂體積適用范1200190.052~10>2的極快反應(yīng)和快反應(yīng)料20011.0.0810~100式哪100,02<y<2中速反應(yīng)和慢反應(yīng),也適用于氣2000.111高、氣液比小的快反應(yīng)150~800對(duì)反應(yīng)速度很快,即7和B均較大的化學(xué)吸收而言,其過(guò)程屬擴(kuò)散控制,故要求所選擇的愛(ài)收設(shè)備能產(chǎn)生高的氣液動(dòng)和大的氣液接觸面積,以降低氣膜的傳質(zhì)阻力,增大傳質(zhì)面積,從西提高吸收效率,這類設(shè)備有噴霧塔、填料塔、文丘里吸收器和板式塔等。其中噴霧塔、填料文丘里吸收器中氣相動(dòng)程度很高,更適宜于液膜控制的吸收過(guò)程。若化學(xué)反應(yīng)速率很低,即γ和都較小時(shí),其吸收過(guò)程屬動(dòng)力學(xué)控制。此時(shí),要求所選擇的吸收設(shè)備具有持液量大、氣液接觸時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),以使較慢的化學(xué)反應(yīng)有足夠的空間和時(shí)間進(jìn)萬(wàn)反應(yīng)。在這種情況下增大氣液接觸面積,提高氣液満動(dòng)程度對(duì)強(qiáng)化吸收過(guò)程意義不大,此時(shí)宣用鼓泡塔、鼓泡攪拌釜等吸收設(shè)備。
(三)吸收設(shè)備的設(shè)計(jì)
吸收塔的設(shè)計(jì)一般包括如下幾個(gè)方面與步驟:①吸收劑的選擇及用量的計(jì)算;②設(shè)備為型的
選擇;①塔徑的計(jì)算;①填料層高度或塔板數(shù)的計(jì)算⑤確定塔的高度;⑤塔的流體力學(xué)計(jì)算及
核;塔的附件設(shè)計(jì)校其中①、④是吸收塔計(jì)算中為基本和重要的部分,計(jì)算依賴于物系的相平衡關(guān)系和傳質(zhì)速率。下面是填料吸收塔(見(jiàn)圖4-8)的設(shè)計(jì)計(jì)算。
1.吸收劑的選擇與用量
吸收劑的選擇原則是:①吸收劑對(duì)污染物具有良好的選擇性和吸收能力;②吸收劑在吸收污表4-14煙氣脫硫常用的吸收劑及主要技術(shù)性能名稱性能氧化鈣CaO生石灰的主要成分,白色立方晶體或粉來(lái),露置于空氣中新漸吸收CO雨形成CaCO,密度為3.35g/cm',熔點(diǎn)為2580℃,沸點(diǎn)為2850℃。易溶于酸,難落于水,但能與水化合成CA(OEH)碳酸鈣CaCO石灰石的主要成分,白色晶體或粉末,密度為2.70~2.95g/cm2,溶于酸而放出COh,極難落于(100.09)水,在以CO2飽和的水中溶解面成Ca(HCO1)2,加熱至825℃左右分解為CaO和CO2氫氧化鈣Ca(OH)2又稱消石灰或熟石灰,白色粉末,密度為2.24g/cm2,在580℃時(shí)失水,吸性復(fù)強(qiáng),放置在空氣中(74.10)能逐漸吸收CO2而成CaCO,難溶于水,具有中強(qiáng)堿性,對(duì)皮膚、織物等有蝕作用碳酸鈉Na2CO又稱純堿,*是白色粉末或細(xì)粒固體,密度為2.532/cm2,熔點(diǎn)為851℃,易溶于水,水(105.99)溶液呈強(qiáng)堿性。不溶于乙醇、乙陵,吸混性強(qiáng),在空氣中吸收水分和CO2生成 NAHCO2又稱燒堿,無(wú)色透明晶體,密度為2.130g/em3,熔點(diǎn)為318.4℃,沸點(diǎn)為1390℃。固堿吸顯性氫氧化鈉NOH強(qiáng)易溶于水,并能溶于乙醇和甘油?對(duì)皮膚、織物、紙張等有強(qiáng)腐燭性,易從空氣中吸CO2面(40)逐漸變成Na2CO2,必須貯存在密閉的容器中白色半透明晶體,有片狀、塊狀、條狀和粒狀,密度為2.044g/cm2,熔點(diǎn)為380℃,沸點(diǎn)為氫氧化鉀KOH1320℃.極易從空氣中吸收水分和CO生成KCO、溶于水時(shí)強(qiáng)烈放熱,易于乙那,也(56.11)于乙醚無(wú)色,有強(qiáng)刺激性。密度為0.771g/cm2,熔點(diǎn)為-774℃,沸點(diǎn)為-33.42℃,溶解熱為氨NH560.55kJ/mol,蒸發(fā)熱2366.53kJ/mol,常溫下加壓即可液化成無(wú)色液體,也可固化成雪狀的周(17.03)體。能溶于水、乙醇和乙醚氫氧化線NH4OH復(fù)水溶液,密度小于1g/cm2,隨氨含量增高而降低,濃的氨水含氨35.28%,密度為0.88g(35.05)m3。氨易從氨水中揮發(fā)碳酸氫銨NH4HCO白色單斜或斜方晶體,密度為1.5738g/cm2,含硫時(shí)呈青灰色,吸性及揮發(fā)性強(qiáng),熱穩(wěn)定性差,受(79.06)熱(35℃以上)或接觸空氣時(shí),易分解成NH」、CO2和水,不溶于乙醇,能溶于水氧化鐘ZnO白色六角晶體或粉末,密度為5.606g/cm2,熔點(diǎn)為2800℃,沸點(diǎn)為3600℃,溶于酸和銨鹽不溶(81.38)于水和乙醇,能級(jí)慢從空氣中吸收水和CO2氧化銅CuO色立方晶體,密度為6,40g/cm2,三斜品體密度為6.45g/cm2,在1026℃時(shí)分解,不溶于水和(79,55)乙醇,溶于稀酸溶液和碳酸銨溶液氧化鎮(zhèn)MgO(40)白色粉末,難溶于水,堿性,能溶于酸和銨鹽溶液,易吸收空氣中的COn和水分,生成堿式碳酸鹽*Mg(OH)2(58白色粉末,堿性,不溶于水,18℃時(shí)溶解度為0.0008/100g水,易吸收CO,350℃時(shí)分解成MgO氧化錳MnO(27)棕黑色粉末,不溶于水,與濃硫酸作用生成硫酸錳,在420℃下能與CO作用括性炭C粒狀成粉狀,堆積密度小于0.6w/cm2,水分含量小于10%,比表面積為700~100o0/g,孔容積(12)為0.6~085cm3/g,吸附率不小于30%海水H1O含有HCO5和K、NaMg、Ca等組分,還有C、S0等,可以吸收SO2,pH值為8-8.3,堿度(18)為1.2~2.5mol/L產(chǎn)品成無(wú)污染液體,或更易處形成的富液應(yīng)成為和生利用的物質(zhì),③吸收劑的蒸氣壓要低,不易起泡,熱化學(xué)穩(wěn)定物后性好,度低,腐性小,①價(jià)廉易得。級(jí)收劑的用量由物料衡算計(jì)算得到。期氣脫硫脫常用吸れ其主要性能見(jiàn)表4塔徑的計(jì)算填料吸收塔徑取決于處理的氣量Q(m/)和適重的空速度a(mD, Niu處理氣量Q根據(jù)實(shí)際的工業(yè)過(guò)程而定,空塔速度一版由料塔的液泛速率出確定,通常取x=(0.60~0.75)。一般填料塔的操作空塔氣速大致在0.2~1.0m/s液泛氣速是填料塔正常操作氣速的上限,正確估算泛點(diǎn)氣對(duì)填料塔的操作及設(shè)計(jì)都是非常重要的。目前,工程設(shè)計(jì)中對(duì)數(shù)體裝填料目前應(yīng)用廣的是埃克特( Eckert)壓降通用關(guān)聯(lián)圖44,圖中橫坐標(biāo)為(e)或,縱坐標(biāo)為。単示。“的定政C?其中c、C分別為氣體和液體的質(zhì)量ー光:一填料:5-填料壓網(wǎng):速,kg/(m2?:s);為空塔氣速,m/s;P,P為氣體和液體的一液體再分布器:7ー除器密度,kg/m';a為液體的黏度,mPa?s;W。、W氣體和液體8一仰填料口的質(zhì)量流量,kg/s;中為填料因子,m';La、V分別為氣體和液體的體積流量,m2/s;g為重力加速度,9.831m/s2:ψ為液體密度
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