【正文】 ??????? ? ? ② 對精餾塔的進料加熱的換熱器 L= m,u=,選 2m 管長，則包含 23 個 180 度彎頭，彎頭的?? 同理，可得 mHf ? 輸水管局部阻力 ① 進口管： 1 個標準彎頭， ?? ， 1 個全開閥門 ， ?? ， 選管長 l=2 m， 化工原理課程設(shè)計 23 mgudlH f ) (2)( 213 ????????? ? ?? ② 出口管： 2 個標準彎頭， ?? ， 1 個全開閥門 ， ?? ， 選管長 l=15 m 同理，可得 mHf ? 由上述條件，代入伯努利方程式，可求得 zguuHHe f ????? ? 2 2122 = )( ?????? = m≈ m 所以， IS— 65— 50— 125型單級單吸離心泵符合要求。 K) Q= nπ Ld2K u n= udqv ?? 214? ，冷 = 1 4100 1 23??? ?? =61 根 平均推動力 Δ tm= )/()ln( )()(12211221 tTtT tTtT ?? ??? = )()6297ln( )()6297( ?? ??? = ℃ Q=qm， 2Cp， 2（ t2t1） = （ 6220） = kJ/s 化工原理課程設(shè)計 17 冷流體給熱西數(shù)的計算： Re=2221??ud = ?? ?? =9873 α 1=12d? Re = = W/(m2 熱流體流量 qm， 1=W M 熱 = = kg/s 。 Δ tm L=m2 ΔtKπd ?Q = 3??? ??= m 因為 m 較大， 選取每根管程為 2 m, 所以， ??n 根 ② 列管式換熱器的計算 用精餾塔塔釜液體加熱吸收塔塔底流出的丙酮 水混合液，預熱至 62℃ ，換熱器采用列管換熱器，逆流傳熱。d 外 = m u=214/2,dqm?? =2)(4??= m/s 江蘇大學化學化工學院 14 Re=??ud1=610355 ?? ??= 105 α1=1d? = （ 105） = W/(m2 冷流體平均摩爾質(zhì)量： M 冷 =Σ xiMi= +（ ） 18= kg/kmol。之后再經(jīng)過套管換熱器進行冷卻，至 20 攝氏度，再通入吸收塔對空氣中的丙酮進行吸收。 江蘇大學化學化工學院 10 【工藝的設(shè)計計算】 取吸收操作溫度為 t=20 ℃，操作壓強為 P= KPa 由《化工工藝設(shè)備》得丙酮 水兩相系統(tǒng)亨利系數(shù) E（ KPa)與溫度 t(℃ )的關(guān)系公式為： lg E = ?t （ 1） 已知 t=20 ℃ ,則由公式（ 1）可得 E= KPa m = PE = 所以，吸收操作相平衡關(guān)系為： y= 丙酮、空氣混合氣的平均摩爾質(zhì)量為 M =?iy iM （ 2） 已知 丙酮y =， 丙酮M = g/mol , 則 空氣y ==， 查得 20℃空氣的平均摩爾質(zhì)量 空氣M =29， 根據(jù)公式（ 2）可得， M = g/mol = 1 kg/kmol 將丙酮、空氣混合氣體近似看做理想氣體， 則可知 PV=nRT (3)， V=M /? 帶入公式（ 3）中，可得 ? = RTMP = ?? = kg/ 3m G=8000 3m /h= ? = kmol /s 由吸收、精餾過程可得以下方程： 吸收最小液氣比 min)(GL=21 21 xx yye?? (4) 吸收的液氣比 GL =min)(GL=2121 xx yy?? (5) 化工原理課程設(shè)計 11 吸收的相平衡的關(guān)系 y= (6) 精餾的總物料 F=D+W (7) 易揮發(fā)組分 F Fx =D Dx +W Wx (8) L=F, Fxx?1 , wxx?2 (9) 總的回收率 1GyDx D?? 起始丙酮的量最后丙酮的量? (10) 式中： L、 G—— 分別表示吸收過程水相、氣相的流量， kmol/s。將泡點下的丙酮水溶液，通入板式精餾塔的加料口 進行精餾。 同時，水吸收法的能耗較低，采用水作為吸收劑進行吸收比用活性炭進行吸附要經(jīng)濟的多。 此外，水吸收法還有諸多優(yōu)點 。 丙酮回收用活性炭微結(jié)構(gòu)最佳指標：孔徑主要集中在 1 納米左右，微孔容積在 毫升 /克。目前，工業(yè)上主要采用水吸收 精餾或 活性炭吸附 蒸汽解 吸 精餾 兩種操作路線對空氣中的丙酮進行回收。亦是良好溶劑，用于涂料、黏結(jié)劑、鋼瓶乙炔等。另一方面影響到所需傳熱面積的大小。但設(shè)計良好的篩板塔仍江蘇大學化學化工學院 4 具有足夠的操作彈性，對易引起堵塞的物系可采用大孔徑篩板，故近年我國對篩板的應(yīng)用日益增多，所以在本設(shè)計中設(shè)計該種塔型。過去，填料塔多推薦用于 ～ 以下的塔徑。 塔設(shè)備一般分為 連續(xù)接觸式 和 階躍接觸式 兩大類。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，實現(xiàn)各組分分離的單元操作。 化工原理課程設(shè)計 設(shè)計題目： 空氣中丙酮的回收工藝操作 學 院： 化學 化工 學院 班 級： 化工 0902 姓名（學號）： 侯祥祥 3091303039 朱曉燕 3091303036 熊甜甜 3091303035 周利芬 3091303033 指導教師： 吳才玉 2021 年 01 月 化工原理課程設(shè)計 1 目錄 一、前言 ...............................................(3) 二、設(shè)計 內(nèi)容 ...........................................(5) （一）設(shè)計對象 .....................................(5) （二） 工藝路線設(shè)計 .................................(5) ......................................(5) ....................................(8) ......................................(9) （三） 工藝的設(shè)計計算 ..............................(10) .......................................(10) .......................................(12) （四） 設(shè)備的設(shè)計計算 ....................