化工原理課程設(shè)計(jì)---水吸收丙酮填料塔設(shè)計(jì)-其他專業(yè)(已修改)
2025-02-04 07:50 本頁(yè)面
【正文】 1 目錄 概 述……………………………………………………………… 2 一 設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件………………………………………… 2 二 設(shè)計(jì)方案的確定……………………………………………… 3 三 物料計(jì)算……………………………………………………… 3 四 熱量衡算……………………………………………………… 4 五 氣液平衡曲線………………………………………………… 5 六 吸收劑 (水 )的用量 Ls ……………………………………… 6 七 塔底吸收液濃度 X1 ………………………………………… 6 八 操作線……………………… ………………………………… 6 九 塔徑計(jì)算……………………………………………………… 6 十 填料層高度計(jì)算……………………………………………… 9 十一 填科層壓降計(jì)算 ………………………………………… 13 十二 填料吸收塔的附屬設(shè)備…………………………………… 13 十三 填料塔的設(shè)計(jì)結(jié)果概要…………………………………… 15 十四 主要符號(hào)說明……………………………………………… 16 十五 參考文獻(xiàn)…………………………………………………… 17 十六 課程設(shè)計(jì)總結(jié)……………………………………………… 18 2 概述 在化工、煉油、醫(yī)藥、食品及環(huán)境保護(hù)等工業(yè)部門，塔設(shè)備是一種重要的單元操作設(shè)備。其作用實(shí)現(xiàn)氣 — 液相或液 — 液相之間的充分接觸，從而達(dá)到相際間進(jìn)行傳質(zhì)及傳熱的過程。它廣泛用于蒸餾、吸收、萃取、等單元操作，隨著石油、化工的迅速發(fā)展，塔設(shè)備的合理造型設(shè)計(jì)將越來越受到關(guān)注和重視。塔設(shè)備有板式塔和填料塔兩種形式，下面我們就填料塔展開敘述。 填料塔的基本特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓力降小，傳質(zhì)效率 高，便于采用耐腐蝕材料制造等，對(duì)于熱敏性及容易發(fā)泡的物料，更顯出其優(yōu)越性。過去，填料塔多推薦用于 ∽ 以下的塔徑。近年來，隨著高效新型填料和其他高性能塔內(nèi)件的開發(fā)，以及人們對(duì)填料流體力學(xué)、放大效應(yīng)及傳質(zhì)機(jī)理的深入研究，使填料塔技術(shù)得到了迅速發(fā)展。 氣體吸收過程是化工生產(chǎn)中常用的氣體混合物的分離操作，其基本原理是利用氣體混合物中各組分在特定的液體吸收劑中的溶解度不同，實(shí)現(xiàn)各組分分離的單元操作。板式塔和填料塔都可用于吸收過程，此次設(shè)計(jì)用填料塔作為吸收的主設(shè)備。 水吸收丙 酮填料塔設(shè)計(jì) 3 一 設(shè)計(jì)任務(wù)和操作條件 ○ 1混合氣（空氣、丙酮蒸氣）處理量 1500m179。∕ h。 ○ 2進(jìn)塔混合氣含丙酮體積分?jǐn)?shù) %；相對(duì)濕度 70%；溫度 35℃； ○ 3進(jìn)塔吸收劑（清水）的溫度為 25℃； ○ 4丙酮回收率 90%； ○ 5操作壓力為常壓。 二 設(shè)計(jì)方案的確定 （ 1）吸收工藝流程 采用常規(guī)逆流操作流程．流程如下： 流程說明 :混合氣體進(jìn)入吸收塔，與水逆流接觸后，得到凈化氣排放；吸收丙酮后的水，經(jīng)取樣計(jì)算其組分的量，若其值符合國(guó)家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，則直接排入地溝，若不符合，待處理之后再排入地溝。 三 物料計(jì)算 （ 1）進(jìn)塔混合氣中各組分的量 近似取塔平均操作壓力為 ,故： 混合氣量 =1500（ 273273 35? ） =∕ h 混合氣中丙酮量 = =∕ h= 58= ㎏∕ h 4 查附錄， 35℃飽和水蒸氣為 ，則相對(duì)濕度為 70%的混合氣中含水蒸氣量 = 35 6 2 3 .4 0 .71 0 1 .3 1 0 0 .7 5 6 2 3 .4?? ? ?=（水氣）∕ kmol（空氣 +丙酮） 混合氣中水蒸氣的含量 = 1 ??=∕ h= 18= ㎏∕ h 混合氣中空氣量 ==∕ h= 29=1623 ㎏∕ h （ 2）混合氣進(jìn)出 塔（物質(zhì)的量）組成 已知： 1 ? ，則 2 1 . 0 8 ( 1 0 . 9 ) 0 . 0 0 1 8 55 5 . 9 7 2 . 3 1 1 . 0 8 ( 1 0 . 9 )y ????? ? ? ? （ 3）混合氣進(jìn)出塔（物質(zhì)的量比）組成 若將空氣與水蒸氣視為惰氣，則 惰氣量 =+=∕ h =1623+= ㎏∕ h 1 ?=（丙酮）∕ kmol（惰
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