湿法填料式吸收塔脱硫塔设计.pdf

湿法脱硫塔设计一般吸收塔的结构如下图2-2：图2-2填料料式吸收塔结构示意图1—气体出口；2—液体分布器；3—壳体；4—人孔；5—支承与液体分布器之间的中间加料位置；6—壳体连接法兰；7—支承条；8—气体入口；9—液体出口；10—防止支承板堵塞的整砌填料；11—液体再分布器；12—液体入口包括塔体（筒体，封头）、填料、填料支承、液体分布器、除雾器等。5.4.1引言根据前人的研究成果，我们可得出以下结论[11]：(1)萘醌法用于脱除沼气中硫化氢时,对吸收液的组成进行适当改进,可以使脱硫率达到99%～99.5%(2)吸收和再生操作都可以在常温、常压下进行。(3)吸收液的适宜配方为:Na2CO3为32.5%,NQS浓度为1.2mol/m,FeCl3浓度为1.0%,EDTA浓度为0.15%液相,pH值8.5～8.8吸收操作的液气比,(L/m3)为11～12[3]。5.4.2吸收塔的设计（分子栏目）（1号图1张）根据前期计算沼气产气量为60.83m3沼气/h。设定沼气的使用是连续性的，缓冲罐设置成容纳日产气量的1/12，为121.66m3；吸收塔处理能力121.66m3沼气/h。在沼气成分中甲烷含量为55%～70%[12]、二氧化碳含量为28%～44%、,因此近似计算沼气的平均分子密度为1.221㎏/m3，惰性气（CH4、CO2）的平均分子量为25.8，混合气量的重量流速为121.661.2219.8≈1456kgf/h,硫化氢平均含量为0.6%,回收H2S量为99％。1.浓度计算硫化氢总量8.73614560.006=8.736kgf/h，=0.257kmol/h34硫化氢吸收量8.6498.7360.99=8.649kgf/h，=0.254kmol/h34惰气量1511.261520-8.736=1511.26kgf/h，=58.58kmol/h25.8硫化氢在气相进出口的摩尔比为：0.257Y1==0.004458.580.2570.254Y2==0.00005158.58硫化氢在进口吸收剂中的浓度为X2=0设出口吸收剂中硫化氢浓度为8％,8/17则硫化氢在出口吸收剂中的摩尔比X1==0.009292/18由此可计算出吸收剂的用量：YY0.00440.00051LV1258.58=27.7kmol/h=27.7*18=498.6mmXX0.0092012kgf/h根据混合气的物性算得：气相重度v=5.2kgf/3m硫化氢在气相中的扩散系数：DG=0.0089㎡/h液相重度=998kgf/m3；L液相粘度=7.85105kgf•s/㎡L表面张力=0.0066kgf/m；溶剂在填料表面上的临界表面张力=0.0034kgf/mC2.塔径计算气相平均重量流率145614568.649=1451.68kgf/h2液相平均重量流率498.6498.68.649=502.92kgf/h2V=D2u4(2-1)V=121.66m3沼气/h=0.0338m3沼气/s,取u0.5m／s；所以，代入式(2-1)中得3.14121.66D20.54得D=0.293m,取D=0.3m3.填料高度计算填料高度Z=HOG*NOG[4]传质单元数：用近似图解法求得：NOG=4.25(1)因H2S在吸收剂中的溶解过程，可看作气膜控制过程，按传质系数公式得：10.7kRTG3600g3GBvGad2aDagDGGvG(2-2)式中B—常数，对一般填料B=5.23a—填料比表面积—气相粘度Gd—填料尺寸，选用25mm金属矩鞍环—气相重度vDG—硫化氢在气相中的扩散系数1451.68Gv==5.71kg/㎡s36000.7850.32G0.75.710.7V=197.22ag1941.581069.81G113600g336001.581069.813G=1.06D5.20.0089VGad21940.0252=0.042510.7aDG3600g31940.0089kGBVGad25.23197.221.060.0425GRTagD0.082325GvG=3.01kmol/㎡h*at502.92(2)G==0.879L36000.7850.450.450.05G2a0.87921940.05L==1.7412g99829.81L0.750.00340.75c==0.608，0.0066GL20.20.8792