第1个回答 2010-05-13
一设计方案的确定
用水吸收S02属中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流程。因用水作为吸收剂，且S02不作为产品，故采用纯溶剂。
二填料的选择
对于水吸收S02的过程、操作、温度及操作压力较低，工业上通常选用所了散装填料。在所了散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，故此选用DN38聚丙稀阶梯环填料。
三基础物性数据
⒈液相物性数据
对于水吸收S02的过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。
由手册查得20℃时水的有关物性数据如下：
密度ρ水=998.2kg/m3
粘度μ水=3.6kg/(m•h)
S02在水中的扩散系数为D=1.47×10-5cm2/s=5.29×1016m2/h
⒉气相物性数据
混合气体的平均摩尔质量为
M=∑yimi=0.08×64.06+0.9229=31.8048
混合气体的平均密度为
ρ气=PM/RT=101.3×31.80/（8.314×293.15）=1.322kg/ m2
混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册得20℃空气的粘度为
μ=1.81×10-5Pa•s=0.065 kg/(m•h)
查得S02在空气中的扩散系数为
D=0.108cm/s=0.039m2/h
⒊气液相平衡数据
由手册查得，常压下20℃时S02在水中的亨利系数为
E=3.55×103kpa
相平衡常数为
m=E/P=3.55×103/101.3=35.04
溶解度系数为
1/H=ρ水/EM水=998.2/3.55×103×18.02=0.0156kmol/(kpa•m3)
四物料衡算
进塔气相摩尔比为
Y1=y1/(1?y1)=0.08/(1?0.08)=0.0870
Y2= Y1/(1?φA)=0.0870×(1?0.95)=0.0435
进塔惰性气相流量
V=600/22.4×273/293（1?0.05）=23.71 kmol/h
该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算
(L/V)min= (Y1?Y2)/( Y1/m?x2)
对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为x2=0
(L/V)min=（0.087?0.00435）/（0.087/35.04?0）=33.29
取操作液气比为
L/V=1.5(L/V)min=1.5×33.29=49.94
L=49.94×23.71=1183.89kmol/h
V (Y1?Y2)=L (x1?x2)
x1=23.71×(0.087?0.00435)/1183.89=0.0017