清水吸收填料吸收塔的設(shè)計(jì)書-全文預(yù)覽
【正文】 程中所用的吸收劑量很大，液相濃度一般變化較小，于是混合熱可考慮為微分溶解熱。非等溫吸收的熱效應(yīng)主要包括：吸收質(zhì)與吸收劑混合時(shí)產(chǎn)生的混合熱，即溶解熱。要進(jìn)行不同種類填料吸收效果的比較，為了使它們具有可比性，所以選用兩種外徑相同的填料；根據(jù)氨水具有腐蝕性這一特點(diǎn)，吸收過(guò)程中對(duì)機(jī)械強(qiáng)度要求不高，而陶瓷具有較好的耐腐蝕性，節(jié)省資金投入，故選用陶瓷材質(zhì)的填料。塑料材質(zhì)主要有聚乙烯，聚氯乙烯，聚丙烯和其他工程塑料等。 填料的尺寸一般所選填料的尺寸小于75mm。但吸收劑用量特別大時(shí)，逆流容易引起液泛，所以需要通過(guò)調(diào)節(jié)液體流量來(lái)控制。填料塔具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易加工、生產(chǎn)能力大、壓降小、吸收效果好、操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)，所以在工業(yè)吸收操作中被廣泛應(yīng)用。支撐板上的填料有整砌和亂堆兩種方式。清水吸收填料吸收塔的設(shè)計(jì)書1．概述氣體吸收是利用氣體在液體中的溶解度差異來(lái)分離氣態(tài)均相混合物的一種單元操作。塔的底部有支撐板用來(lái)支撐填料，并允許氣液通過(guò)。 確定設(shè)計(jì)方案是課程設(shè)計(jì)的首要步驟，設(shè)計(jì)方案的確定要從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行綜合論證。 流程方案由于氨氣屬于易溶氣體，設(shè)計(jì)條件中氨氣含量較高，逆流操作適用于平均推動(dòng)力大的吸收，吸收劑利用率高，完成一定分離任務(wù)所需的傳質(zhì)面積小，故選為逆流操作。 填料的選擇填料的選取包括確定其種類、規(guī)格、及材質(zhì)等 填料的種類顆粒填料般為濕法亂堆或干法亂堆的散裝填料，其中常用的包括拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)等；規(guī)整填料是由若干形狀和幾何尺寸相同的單元組成的填料，以整砌方式裝填在塔內(nèi)，主要有波紋填料、格柵填料、繞卷填料等。金屬主要有碳鋼，不銹鋼，鋁和鋁合金，低碳合金鋼等。由于規(guī)整填料在裝卸、清理時(shí)相對(duì)困難，且造價(jià)也高，所以選擇顆粒填料。在逆流吸收塔中氣液平衡關(guān)系是溫度的函數(shù)，溫度升高，平衡關(guān)系便要改變，所以，在這種情況下不能再利用亨利定律，應(yīng)重新按照非等溫吸收的熱衡算，根據(jù)液相濃度和溫度的變化情況，定出實(shí)際的平衡關(guān)系。物理吸收計(jì)算中只考慮溶解熱，溶解熱分為積分溶解熱和微分溶解熱。忽略氣相帶走的熱量?；旌蠠峋涂砂次⒎秩芙鉄醽?lái)計(jì)算。在此液相濃度和溫度范圍內(nèi)，隨著和t的變化，氣液兩相的平衡關(guān)系也在改變，即不同溫度對(duì)應(yīng)著不同的平衡曲線。 對(duì)高濃度氣體的吸收，需根據(jù)塔底氣相濃度y1,由平衡關(guān)系找出與之對(duì)應(yīng)的,計(jì)算：然后利用（2—6）確定最小吸收劑用量。由公式解得：又=內(nèi)插求的=℃所以 ==℃ =+=(2)物性參數(shù)的確定①氣象的物性參數(shù)1. 分子量 因?yàn)?17，=29代入、得到=, =所以26kg/kmol2. 氨在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)由公式,其中已知=89590 ， 定性溫度=代入數(shù)據(jù)解得=0204cm/s已知公式：= ，混合氣體的平均粘度查課本得：=10,代入數(shù)據(jù)得：=,所以=，結(jié)合理想氣體的密度計(jì)算公式：, 其中,=,為定性溫度，為操作壓強(qiáng)，代入數(shù)據(jù)解得：=查化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)定性溫度下的氨的溶解度插值得如下數(shù)據(jù)：溫度（℃）3040溶解度（g/g）S對(duì)以上數(shù)據(jù)內(nèi)插求的氨的溶解度S=②液相的物性參數(shù)先用公式求得塔頂和塔底的質(zhì)量百分比濃度、代入=，=0，=17kg/kmol，=19kg/kmol,解得：=，=0所以==%根據(jù)查《氮肥工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第223頁(yè)圖240求得=10==其中，=10=3. 氨水的表面張力查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表中只有20℃氨水的值，℃下表面張力=，用水的表面張力隨溫度的變化，估算操作溫度下氨水的表面張力： 項(xiàng)目溫度 ℃ 水的表面張力()2040為操作溫度下水的表面張力，由內(nèi)插求得；為20℃水的表面張力，其值分別為=，=解得：%，℃，%，經(jīng)三次內(nèi)插法求的氨水的比熱容為：（kg℃） = 由《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》查的數(shù)據(jù)如下表氨水比熱容摩爾分?jǐn)?shù)%溫度41=，代入數(shù)據(jù)結(jié)算出平均密度查《氮肥工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》=984（四）填料的選擇在此設(shè)計(jì)中是常壓，溫度較低，選取的兩種陶瓷材質(zhì)的填料特性見下表：填料種類規(guī) 格(mm)比表面積a(m/m)空隙率ε填料個(gè)N(/m)堆密度(kg/m)填料因子陶瓷拉西環(huán)5050 93610457205陶瓷鮑爾環(huán)5050110610457130塔底氣體流量：=塔頂氣體流量：==所以===（其中各參數(shù)與上面數(shù)值相同）計(jì)算泛點(diǎn)氣速：塔底液相質(zhì)量流量=所以=塔頂氣相質(zhì)量流量=，984，=993，對(duì)于拉西環(huán)=205，對(duì)于鮑爾環(huán)=130，由通用關(guān)聯(lián)圖查的得=，== 塔徑計(jì)算：
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