化工機(jī)械基礎(chǔ)填料塔設(shè)計(jì)清水吸收氨氣-全文預(yù)覽
【正文】 中各組分在同一種液體中溶解度差異而實(shí)現(xiàn)組分分離的過(guò)程稱為氣體吸收氣體吸收是一種重要的分離操作，它在化工生產(chǎn)中主要用來(lái)達(dá)到以下幾種目的。短期內(nèi)吸入大量氨氣后可出現(xiàn)流淚、咽痛、聲音嘶啞、咳嗽、痰帶血絲、胸悶、呼吸困難，可伴有頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、乏力等，嚴(yán)重者可發(fā)生肺水腫、成人呼吸窘迫綜合癥，同時(shí)可能生呼吸道刺激癥狀。進(jìn)入肺泡內(nèi)的氨，少部分為二氧化碳所中和，余下被吸收至血液，少量的氨可隨汗液、尿液或呼吸排出體外。 氨是化工生產(chǎn)中極為重要的生產(chǎn)原料，但是其強(qiáng)烈的刺激性氣味對(duì)于人體健康和大氣環(huán)境都會(huì)造成破壞和污染，氨對(duì)接觸的皮膚組織都有腐蝕和刺激作用，可以吸收皮膚組織中的水分，使組織蛋白變性，并使組織脂肪皂化，破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)。利用分離技術(shù)可為社會(huì)提供大量的能源，化工產(chǎn)品和環(huán)保設(shè)備，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起著重要的作用。例如在DMF回收裝置的擴(kuò)產(chǎn)改造項(xiàng)目中,要求利用原常壓塔塔頂蒸汽,工藝上可以在常壓塔及新增減壓塔之間采用雙效蒸餾技術(shù),達(dá)到降低能耗、提高產(chǎn)量的雙重效果，在硝基氯苯分離項(xiàng)目中。因此，填料塔已經(jīng)被推廣到大型氣、液操作中，在某些場(chǎng)合還代替了傳統(tǒng)的板式塔。吸收操作是氣體混合物分離方法之一，它是根據(jù)混合物中各組分在某一種溶劑中溶解度不同而達(dá)到分離的目的?；C(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)(清水吸收氨氣)前 言在煉油、石油化工、精細(xì)化工、食品、醫(yī)藥及環(huán)保等部門(mén)，塔設(shè)備屬于使用量大應(yīng)用面廣的重要單元設(shè)備。在化學(xué)工業(yè)中，經(jīng)常需要將氣體混合物中的各個(gè)組分加以分離，其主要目的是回收氣體混合物中的有用物質(zhì)，以制取產(chǎn)品，或除去工藝氣體中的有害成分，使氣體凈化，以便進(jìn)一步加工處理，或除去工業(yè)放空尾氣中的有害成分，以免污染空氣。近年來(lái)由于填料塔結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，新型的、高負(fù)荷填料的開(kāi)發(fā)，既提高了塔的通過(guò)能力和分離效能又保持了壓降小、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。 綜合考察各分離吸收設(shè)備中以填料塔為代表，填料塔技術(shù)用于各類(lèi)工業(yè)物系的分離,雖然設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在塔體及塔內(nèi)件等核心部分,但與之相配套的外部工藝和換熱系統(tǒng)應(yīng)視具體的工程特殊性作相應(yīng)的改進(jìn)。這種操作包括蒸餾，吸收，解吸，萃取，結(jié)晶，吸附，過(guò)濾，蒸發(fā)，干燥，離子交換和膜分離等。由于其具有高效、低阻、大通量等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于化工、石化、煉油及其它工業(yè)部門(mén)的各類(lèi)物系分離。氨通常以氣體形式吸入人體，氨被吸入肺后容易通過(guò) 肺泡進(jìn)入血液，與血紅蛋白結(jié)合，破壞運(yùn)氧功能?！ ￠L(zhǎng)期接觸氨氣，部分人可能會(huì)出現(xiàn)皮膚色素沉積或手指潰瘍等癥狀；氨氣被呼入肺后容易通過(guò)肺泡進(jìn)入血液，與血紅蛋白結(jié)合，破壞運(yùn)氧功能。設(shè)計(jì)采填料塔進(jìn)行吸收操作是因?yàn)樘盍峡梢蕴峁┚薮蟮臍庖簜髻|(zhì)面積而且填料表面具有良好的湍流狀況，從而使吸收過(guò)程易于進(jìn)行,而且，填料塔還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓降低、填料易用耐腐蝕材料制造等優(yōu)點(diǎn)，從而可以使吸收操作過(guò)程節(jié)省大量人力和物力。(3)制備某種氣體的溶液。 塔填料是填料塔的核心構(gòu)件，它提供了氣、液兩相相接觸傳質(zhì)與傳熱的表面，其性能優(yōu)劣是決定填料塔操作性能的主要因素。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。其耐溫性良好，可長(zhǎng)期在100℃以下使用。S =h）查手冊(cè)得氨氣在20℃空氣中擴(kuò)散系數(shù)： Dv= cm2/s= m2/s20下氨在水中的溶解度系數(shù)：,常壓下20℃時(shí)亨利系數(shù)：=／()= 相平衡常數(shù)： 物料衡算進(jìn)塔氣相摩爾比：Y1==／（1—）=出塔氣相摩爾比：Y2=Y1（1—φ）=（1—）=進(jìn)塔惰性氣相流量：V=2600／273／（273+20）（1—）=／h該吸收過(guò)程屬低濃度吸收，平衡關(guān)系為直線，最小液氣比可按下式計(jì)算，即：（）min=對(duì)純?nèi)軇┪者^(guò)程，進(jìn)塔液相組成為 X2=0，則（）min=（—）／[／(—0)]=，則==， 因此 L==／h由全塔物料衡算得： V（Y1—Y2）=L（X1—X2）， 得X1=(—) ／= 填料塔的工藝尺寸的計(jì)算 塔徑的計(jì)算 混合氣體的密度： 塔徑氣相質(zhì)量流量為：=2600=3032Kg／h液相質(zhì)量流量可近似按純水的流量計(jì)算，即: ==2512㎏/h塑料階梯環(huán)特性數(shù)據(jù)據(jù)如下用貝恩—霍根關(guān)聯(lián)式計(jì)算泛點(diǎn)氣速： =查表得比表面積： =,A=,K=，= ，得：=— 因此計(jì)算得： = 由 D== [（42600／3600）／（）] = 圓整塔徑，取 at ==／m2h氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計(jì)算： 不同材質(zhì)的бc值見(jiàn)下表
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