1. Описание технологической схемы

Посту­пающая на очистку газовая смесь вентилятором В подается в абсорбер А для разделения. Очи­щенный воздух выводится из колонны сверху и покидает установку.

Выходящий снизу колонны А абсорбент на регенерацию поступает в емкость Е-1, откуда насосом Н-1 (или насосом H-2) последовательно подается в подогреватель П-1 и П-2 где нагревается до 95 °С. Откуда поступает в десорбер Д.

С низа десорбера Д в емкость Е-2 поступает абсорбент, который насосом Н-3 (или насосом Н-4), подается в подогреватель П-1 в качестве теплоносителя, для теплообмена с абсорбентом поступающем на регенерацию. После этого абсорбент на абсорбцию поступает в холодильник Х, где охлаждается до 25°С и поступает в абсорбер А. И цикл повторяется снова.

Вы­ходящий сверху десорбера Д диоксид серы выводится из абсорбционно-десорбционной установки, для дальнейшего повторного использования.

2. Постановка задачи

Целью данной работы является расчёт насадочного абсорбера для поглощения диоксида серы из газовой смеси водой. Газовая смесь имеет состав – 93% воздух, 7% диоксид серы. Концентрация целевого компонента в абсорбенте, выходящем из аппарата, составляет 67% от максимально возможной. Газ поступает в абсорбер с температурой 20˚С. Давление в абсорбере 102,4 кПа. Начальная температура поступающего абсорбента 25˚С.

3. Описание конструкции аппарата и обоснование его выбора

Существует несколько типов абсорберов: поверхностные абсорберы, распылительные абсорберы, барботажные абсорберы, насадочные колонны.

Поверхностные абсорберы малоэффективны и имеют ограниченное применение, главным образом для абсорбции небольших количеств хорошо растворимых газов.

Преимуществом распылительных абсорберов является их простота и дешевизна, низкое гидравлическое сопротивление, а недостатками – допол­нительные затраты энергии на распыление жидкости, большая плотность орошения и трудность регулирования подачи большого количества жидкости

Преимуществом барботажных абсорберов является хороший контакт меж­ду фазами и возможность работы при любом, в том числе и низком, рас­хо­де жидкости, кроме того в барботажных абсорберах легко осуществить от­вод теплоты. Основной недостаток барботажных абсорберов сложность кон­струкции и высокое гидравлическое сопротивление.

Насадочные колонны – наиболее распространенный тип абсорберов. Преимуществом их является простота устройства, особенно важная при ра­боте с агрессивными средами, так как в этом случае требуется защита от кор­розии только корпуса колонны и поддерживающих насадку решеток, на­садка же может быть выполнена из химически стойкого материала. Важным пре­имуществом насадочных колонн более низкое, чем в барботажных аб­сорбе­рах, гидравлическое сопротивление. Однако насадочные колонны мало при­годны при работе с загрязненными жидкостями, при малых расходах жидко­сти и при больших тепловыделениях.

В результате абсорбции сернистого газа водой образуется кислый раствор являющийся коррозионно-активным, поэтому выбираем насадочный тип аб­сорбера с керамической насадкой, кроме того при работе под атмосферным давлением гидравлическое сопротивление насадочного абсорбера будет меньше, чем у барботажного.

Так как водный раствор диоксида серы при температуре 25 С° является корро­зионно активным веществом, то в качестве конструкционного матери­ала для основных деталей выбираем сталь коррозионно-стойкую обыкновенную 08Х22Н6Т ГОСТ 5632-72, которая является стойкой в сильно агрессивных средах до тем­пературы 600°С .