水吸收丙酮填料塔設(shè)計(jì)(化工課程設(shè)計(jì))-wenkub
2023-06-15 02:16:39 本頁面
【正文】 強(qiáng)度，而且使填料之間由線接觸為主變成以點(diǎn)接觸為主，這樣不但增加了填料間的空隙，同時(shí)成為液體沿填料表面流動(dòng)的匯集分散點(diǎn)，可以促進(jìn)液膜的表面更新，有利于傳質(zhì)效率的提高。矩鞍填料一般采用瓷質(zhì)材料制成，其性能優(yōu)于拉西環(huán)。與拉西環(huán)相比，鮑爾環(huán)的氣體通量可增加 50%以上，傳質(zhì)效率提高30%左右。 拉西環(huán)填料于 1914 年由拉西（ F. Rashching）發(fā)明，為外徑與高度相等的圓環(huán)。所選的填料既要滿足生產(chǎn)工藝的要求，又要使設(shè)備投資和操作費(fèi)用低。 串 — 并聯(lián)混合操作 若吸收處理的液量很大，如果用通常的流程，則液體在塔內(nèi)的噴淋密度過大，操作氣速勢必很小 （否則易引起液泛），塔的生產(chǎn)能力很低。通常用于已下情況：當(dāng)吸收劑用量較小，為提高塔的液體噴淋密度；對(duì)于非等溫吸收過程，為控制塔內(nèi)的溫升，需取出一部分熱量。通常采用逆流操作，氣體自塔低通入，液體從塔頂灑下，因此溶液從塔底流出前與剛進(jìn)入塔的氣相接觸，可使溶液的濃度盡量提高，經(jīng)吸收后的氣體從塔頂排除前與剛?cè)胨?液體接觸，又可使出塔氣體中溶質(zhì)濃度盡量降低。過去，填料塔多推薦用于 ∽ 以下的塔徑。氣液兩相在塔內(nèi)進(jìn)行逐級(jí)接觸，兩相組成沿塔高呈階梯式變化。 m 18 氣膜傳質(zhì)系數(shù) Gk kP a)h(m 2 ??kmol 液膜傳質(zhì)系數(shù) Lk hm 總傳質(zhì)系數(shù) 壓降 P? Pa 操作液氣比 VL 最小噴淋密度 minU h)(m3 ?m 實(shí)際噴淋密度 U h)(m3 ?m 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 目錄 1. 概述與設(shè)計(jì)方案的確定 5 填料塔簡述 5 設(shè)計(jì)方案的確定 5 裝置流程的確定 5 填料的選擇 6 吸收劑的選擇 8 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算 9 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù) 9 液相物性數(shù)據(jù) 9 氣相物性數(shù)據(jù) 10 物料衡算 10 填料塔的工藝尺寸的計(jì)算 11 填料層高度計(jì)算 13 填料層壓降計(jì)算 15 3. 填料塔附件的選擇 15 液體分布器簡要設(shè)計(jì) 15 液體分布器的選擇 16 液體分布器的選型 16 分布點(diǎn)密度計(jì)算 16 輔助設(shè)備的計(jì)算及選型 17 填料支承設(shè)備 18 填料壓緊裝置 18 液體再分布裝置 18 除沫裝置 19 4. 結(jié)論 19 19 20 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 1. 概述與設(shè)計(jì)方案的確定 填料塔簡述 塔設(shè)備在化工、石油化工、生物化工、醫(yī)藥、食品等生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用的汽液傳質(zhì)設(shè)備 [1]。蘭州交通大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 課程名稱 : ____填料塔設(shè)計(jì) ____ 設(shè)計(jì)題目 : ____水吸收丙酮 ____ 院 系 : ___ 化學(xué)學(xué)院 _____ 學(xué)生姓名 : _____ 荊卓 _______ 學(xué) 號(hào) : ____ 202107134____ 專業(yè)班級(jí) : ____化藝 093 班 ____ 指導(dǎo)教師 : ______張玉潔 ______ 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 （一） 設(shè)計(jì)題目：水吸收空氣中的丙酮填料塔的工藝設(shè)計(jì) （二） 設(shè)計(jì)條件 1．生產(chǎn)能力 :每小時(shí)處理混合氣體 9000Nm3 /h 2．設(shè)備形式 :填料塔 3．操作壓力： 4．操作溫度 :298K 5．進(jìn)塔混合氣體中含丙酮 4%（體積比） 6．丙酮的回收率為 99% 7．每年按 330 天計(jì)，每天按 24 小時(shí)連續(xù)生產(chǎn) 8．建廠地址：蘭州地區(qū) 9．要求每米填料的壓降都不大于 103 Pa。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。填料塔則在塔體內(nèi)裝填填料，液體由上而下流動(dòng)中在填料上分布匯合，氣體則在填料縫隙中向上流動(dòng)。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。 在逆流操作下，在相同的進(jìn)出口組成條件下，逆流吸收流程具有較大的平均傳質(zhì)推動(dòng)力，可以減少設(shè)備尺寸，提高吸收率和吸收劑使用效率，可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)理論級(jí)操作，氣體凈化程度較高，常在工業(yè)上應(yīng)用。該流程特別適宜于平衡常數(shù) m很小的情況，通過吸收液的部分再循環(huán)，提高吸收劑的使用效率。實(shí)際生產(chǎn)中可采用氣相作串聯(lián)，液相作并聯(lián)的混合流程；若吸收過程處理的液量不大而氣相流量很大時(shí)，可采用液相作串聯(lián)，氣相作并聯(lián)的混合流程。 幾種典型的散裝填料： 填料類型基本 分為：散裝填料和規(guī)整填料 一 .散裝填料 散裝填料是一個(gè)個(gè)具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體，一般以隨機(jī)的方式堆積在塔內(nèi)，又稱為亂堆填料或顆粒填料。拉西環(huán)填料的氣液分布較差，傳質(zhì)效率低，阻力大，通量小，目前工業(yè)上已較 少應(yīng)用。鮑爾環(huán)是一種應(yīng)用較廣的填料。目前，國內(nèi)絕大多數(shù)應(yīng)用瓷拉西環(huán)的場合，均已被瓷矩鞍填料所取代。階梯 環(huán)的綜合性能優(yōu)于鮑爾環(huán)，成為目前所使用的環(huán)形填料中最為優(yōu)良的一種。規(guī)整填料種類很多，根據(jù)其幾何結(jié)構(gòu)可分為格柵填料、波紋填料、脈沖填料等。格柵填料的比表面積較低，主要用于要求壓降小、負(fù)荷大及防堵等場合。各盤填料垂直裝于塔內(nèi)，相鄰的兩盤填料間交錯(cuò) 90176。金屬絲網(wǎng)波紋填料的壓降低，分離效率很高，特別適用于精密精餾及真空精餾裝置，為難分離物系、熱敏性物系的精餾提供了有效的手段。脈沖填料組裝后，會(huì)形成帶縮頸的多孔棱形通道，其縱面流道 交替收縮和擴(kuò)大，氣液兩相通過時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的湍動(dòng)。脈沖填料的特點(diǎn)是處理量大，壓降小，是真空精餾的理想填料。 可耐一般無機(jī)酸、堿和有機(jī)溶劑腐蝕。 根據(jù)填料材質(zhì)比較應(yīng)選：聚丙烯塑料的階梯環(huán)填料 規(guī)格為 50mm25 mm mm，其主要參數(shù)如下： 公稱直徑DN mm 外徑高厚 d h δ ,mm 比表面積α m2/m3 空 隙 率 ε % 個(gè)數(shù) n m3 堆積密度ρ p
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