吸收塔课程设计

煤化工课程设计 20142015年度第1学期 名 称 煤化工课程设计 院 系 环境学院 班 级 应化1001 学 号 2 学生姓名 设计周数 1周 成 绩 日期2015 年 2 月 16 日 煤化工课程设计3 任 务 书 一、 设计目的 通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步驾驭气态污染物净化系统设计的基本方法。培育学生利用所学理论学问，综合分析问题和解决实际问题的实力、绘图实力、以与正确运用设计手册和相关资料的实力。 二、设计任务 试设计常压填料塔，采纳逆流操作，以水为汲取剂，汲取混合气中的丙酮。 三、设计资料 1）混合气（空气，丙酮蒸汽）处理量为1500m3/h，温度为35℃； 2）进塔混合气物性可近似看作空气物性，比如密度等； 3）进塔混合气含丙酮体积分数为1.5 ，要求达到的丙酮回收率为90； 4）操作压力为常压，101.325 kPa。 5）进塔汲取剂为清水； 6）汲取操作为等温汲取，温度为35℃。 7）气液平衡曲线t1545℃时，丙酮溶于水其亨利常数EkPa可用下式计算lgE9.171-[2040/t273] 8）液气比倍数请自己选定。 9）气速u0.77uF范围。填料在矩鞍环、阶梯环、拉西环和鲍尔环中自行选用 10）kG1.79510-3kmol/m2skPa；kL1.8110-4m/s。 四、设计内容和要求 1）探讨分析资料。 2）净化设备的计算，请计算出塔高、塔径、压降等，并校核。 3）编写设计计算书。设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明与计算。要求内容完整，叙述简明，层次清晰，计算过程具体、精确，书写工整，装订成册。设计计算书应包括书目、前言、正文与参考文献等。 4）设计图纸。包括工艺流程图、塔器剖面结构图。应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置匀称；符合制图规范要求。有实力的同学采纳计算机AUTOCAD制图。 五、设计进度支配 下达任务书后，起先进行课程设计计算。 1周内提交完成的课程设计说明书与图纸。 支配时间进行答辩。答辩时请携带纸张与笔。 书目 前言- 1 - 第一部分 丙酮填料塔的设计- 1 - 一．设计任务- 1 - 二．设计资料- 1 - 三．设计流程的选择- 2 - 四．汲取塔填料的选择- 2 - 五．设计塔工艺的选择- 4 - 5.1.1液相物性数据- 4 - 5.1.2气相物性数据- 4 - 5.1.3气液相平衡数据- 4 - 5.2物料衡算- 5 - 5.3填料塔的工艺尺寸的计算- 6 - 5.3.1塔径的计算- 6 - 5.3.2填料层高度计算- 7 - 5.4填料层压降的计算- 9 - 其次部分 设计总结- 9- 符号说明- - 参考文献- - - 16 - / 21 前言 在化工、炼油、医药、食品与环境爱护等工业部门，塔设备是一种重要的单元操作设备。其作用实现气液相或液液相之间的充分接触，从而达到相际间进行传质与传热的过程。它广泛用于蒸馏、汲取、萃取、等单元操作，随着石油、化工的快速发展，塔设备的合理造型设计将越来越受到关注和重视。塔设备有板式塔和填料塔两种形式，下面我们就填料塔绽开叙述。 填料塔的基本特点是结构简洁，压力降小，传质效率高，便于采纳耐腐蚀材料制造等，对于热敏性与简洁发泡的物料，更显出其优越性。过去，填料塔多举荐用于0.6至0.7m以下的塔径。近年来，随着高效新型填料和其他高性能塔内件的开发，以与人们对填料流体力学、放大效应与传质机理的深化探讨，使填料塔技术得到了快速发展。 气体汲取过程是化工生产中常用的气体混合物的分别操作，其基本原理是利用气体混合物中各组分在特定的液体汲取剂中的溶解度不同，实现各组分分别的单元操作。板式塔和填料塔都可用于汲取过程，此次设计用填料塔作为汲取的主设备。 第一部分 丙酮填料塔的设计 一．设计任务 设计常压填料塔，采纳逆流操作，以水为汲取剂，汲取混合气中的丙酮。 二、设计资料 1）混合气（空气，丙酮蒸汽）处理量为1500m3/h，温度为35℃； 2）进塔混合气物性可近似看作空气物性，比如密度等； 3）进塔混合气含丙酮体积分数为1.5 ，要求达到的丙酮回收率为90； 4）操作压力为常压，101.325 kPa。 5）进塔汲取剂为清水； 6）汲取操作为等温汲取，温度为35℃。 7）气液平衡曲线t1545℃时，丙酮溶于水其亨利常数EkPa可用下式计算lgE9.171-[2040/t273] 8）液气比倍数请自己选定。 9）气速u（0.60.8）uF范围。 10）kG1.79510-3kmol/m2skPa；kL1.8110-4m/s。 三．设计流程的选择 采纳常规逆流操作流程，流程如下 四．汲取塔填料的选择 塑料填料的材质主要包括聚丙烯（PP），聚乙烯（PE）与聚氯乙稀（PVC）等，国内一般多采纳聚丙烯材质。塑料填料的耐腐蚀性能好，可耐一般的无机酸，碱和有机溶剂的腐蚀。其耐温性良好，可长期在100℃以下运用，聚丙烯填料在低温（低于0℃）时具有冷脆性，在低于 0℃ 的条件下运用要慎重，可选用耐低温性能好的聚氯乙稀填料。塑料填料具有质轻，价廉，耐冲击，不易破裂等优点，多用于汲取，解吸，萃取，除尘等装置中。塑料填料的缺点是表面润湿性能差，在某些特别应用场合，须要对其表面进行处理，以提高表面润湿性能。 聚丙烯阶梯环具有压降低，通量大，效率高，负荷弹性性大，抗污性好等特性。广泛应用于合成氨厂脱碳、脱硫系统、原油分别常减压装置，各种分别装置，例如甲醇分别，有机酸分别等汲取与脱吸塔。 表4-1聚丙烯阶梯环特性参数 规格DHδMM 比表面积αm2/m3 空隙率εm3/m3 积累个数ηm-1 积累重量yρkg/m3 填料因子α/ε3m-1 168.91 370 0.85 299136 135.6 602.5 2517.51.0 228 0.90 81500 65.2 312.8 38191.2 132.5 0.91 27200 54.5 175.8 50251.5 114.2 0.927 12000 48 143.1 76382.6 90 0.929 3420 51.3 112.3 散装填料的规格通常是指填料的公尺直径。工业塔