清水吸收丙酮填料塔的設計書-文庫吧
2025-07-20 03:07 本頁面
【正文】 設計任務書可知，本次設計操作溫度為25℃， 填料的類型與選擇填料的種類有很多，根據(jù)裝填方式的不同，可分為散裝填料和規(guī)整填料兩大類。規(guī)整填料是按一定的幾何圖形排列，整齊堆砌的填料，其造價較高，因此從實際出發(fā)，本次設計采用散裝填料。在散裝填料中，階梯環(huán)填料具有氣通量大、氣流阻力小、傳質效率高等特點，是目前所使用的環(huán)形填料中最為優(yōu)良的一種；從填料的材質考慮，塑料填料具有質輕、價廉、耐沖擊、不易破碎等優(yōu)點，多用于吸收、解吸、萃取、除塵等裝置中；在散裝填料中，同類填料的尺寸越小，分離效率越高，但阻力增加，通量減少，填料費用也增加，而大尺寸的填料應用于小直徑塔中有會產(chǎn)生液體分布不良及嚴重的壁流，使塔的分離效率降低[1]。綜上分析，本次設計采用DN38聚丙烯階梯環(huán)填料。第2章 基礎物性數(shù)據(jù)與物料衡算 基礎物性衡算 液相物性數(shù)據(jù) 對低濃度吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。由手冊[2]查得，常壓、25℃時水的相關物性數(shù)據(jù)如下： 密度為 表面張力為 粘度為 ，25℃時，水的粘度為查手冊[3]得20℃時丙酮在水中的擴散系數(shù)為 則25℃時丙酮在水中的擴散系數(shù)為 氣相物性數(shù)據(jù) 混合氣體的平均摩爾質量為 混合氣體的平均密度為 混合氣體的粘度可近似取為空氣的粘度，查手冊[3]得常壓下、20℃時空氣的粘度為、25℃時空氣的粘度為 ，20℃時，查手冊[3]丙酮在空氣中的擴散系數(shù)為，25℃時，丙酮在空氣中的擴散系數(shù)為 氣液相平衡數(shù)據(jù)查手冊[4]得，常壓下20℃時丙酮在水中的亨利系數(shù)為相平衡常數(shù)為溶解度系數(shù)為 物料衡算進塔氣相摩爾比為出塔氣相摩爾比為進塔惰性氣相流量為該吸收過程為低濃度吸收，平衡關系為直線，最小液氣比可按下式計算，即對于純溶劑吸收過程，進塔液相組成為取操作液氣比為第3章 填料塔的工藝尺寸計算 塔徑的計算采用Eckert通用關聯(lián)圖[3]計算泛點氣速氣相質量流量為液相質量流量可近似按純水的流量計算，即則Eckert通用關聯(lián)圖的橫坐標為查圖532[3]得查表511[1]得取 由 圓整塔徑，取 泛點率的校核（不在允許范圍內）則填料塔塔徑?。ㄔ谠试S范圍內） 填料規(guī)格校核 液體噴淋密度校核對于直徑不超過75mm的散裝填料，可取最小潤濕速率為查附錄5[1]得經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用合理 填料塔填料高度的計算 傳質單元數(shù)的計算塔底吸收推動力為 塔頂吸收推動力為 對數(shù)平均推動力為 氣相總傳質單元數(shù)為 傳質單元高度的計算氣相總傳質單元高度采用修正的恩田關聯(lián)式[1]計算：查表513[1]得液體質量流量為填料的潤濕比表面積為氣膜吸收系數(shù)由下式計算：氣體質量通量為 液膜吸收系數(shù)有下式計算：由，階梯環(huán)填料是開孔環(huán)，查表514[1]得，則修正的恩田公式只使用于的情況，當時，需要按下式進行校正，即氣相總體積傳質系數(shù)為氣相總傳質單元高度為 填料層高度的計算采用上述方法計算出填料層高度后，還應保留一定的安全系數(shù)，則設計取填料層高度為查表516[1]，對于階梯環(huán)填料。取,則計算得填料層高度為12000mm7200mm，依據(jù)表516[1]階梯環(huán)填料的分段要求，可將填料層分為兩段設置，每段6m，兩段之間設置一個液體再分布器。 填料塔附屬高度的計算塔的附屬空間高度包括塔上部空間高度、安裝液體分布器和液體再分布器（包括液體收集器）所需要的高度、塔底部空間高度以及塔裙座高度[5]。本次設計塔上部空間高度，液體再分布器的空間高度約為1m，塔底液相停留時間按5min考慮，則塔釜液所占空間高度為考慮到氣相接管所占空間高度，所以塔的附屬高度為（不含裙座高度） 填料層壓降的計算散裝填料的壓降值由Eck
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