環(huán)境工程原理課程設(shè)計(jì)--清水吸收氨過程填料吸收塔設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 高負(fù)荷填料的開發(fā)，既提高了塔的通過能力和分離效能又保持了壓降小、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。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。 在煉油、石油化工、精細(xì)化工、食品、醫(yī)藥及環(huán)保等部門，塔設(shè)備屬于使用量大應(yīng)用面廣的重要單元設(shè)備。以前在工業(yè)生產(chǎn)中，當(dāng)處理量大時(shí)多用板式塔，處理量小時(shí)采用填料塔。隨著對(duì)填料塔的研究和開發(fā)，性能優(yōu)良的填料塔必將大量用于工業(yè)生產(chǎn)中。氨通常以氣體形式吸入人體，氨被吸入肺后容易通過肺泡進(jìn)入血液，與血紅蛋白結(jié)合，破壞運(yùn)氧功能。 長(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)采用填料塔進(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 使吸收操作過程節(jié)省大量人力和物力。 (3)制備某種氣體的溶液。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ① 、確定吸收流程； ② 、物料衡算，確定塔頂、塔底的氣液流量和組成； ③ 、選擇填料、計(jì)算塔徑、填料 層高度、填料的分層、塔高的確定。 流程圖及流程說(shuō)明 該設(shè)計(jì)采用逆流方式。 四、基本參數(shù) 液相物性數(shù) 據(jù) 對(duì)低濃度吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。S= kg/(m 空氣和水的物性常數(shù)如下： 空氣： 35/ )/( mkg hmkgsPa? ???????? 水： sPamkgLL ???? ? 5 0 / 8?? 物料衡算 ① 、 進(jìn)出塔的汽液相組成 V氨 = V總 V空 = V總 Y1=n氨 /n空氣 =回收率 ∴ 查表知， 20C? 下氨在水中的溶解度系數(shù) )/( 3 kpamkm olH ?? 相平衡常數(shù) 則 ∴ 進(jìn)塔氣相摩爾比為： 出塔氣相摩爾比為： 8 對(duì)于純?nèi)軇┪者^程，進(jìn)塔液相組成為： 02?X (清水 ) ② 、吸收劑用量 ∴ 取實(shí)際液氣比為最小液氣比的 ，則吸收劑的用量為 ： 塔底輸出液相摩爾比： 塔徑計(jì)算 混合氣體的密度 333 / mkgRTMPG ?? ??????? 水的密度 采用貝恩 霍根泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)式計(jì)算泛點(diǎn)速度： smugauaguFLLGtFLLGtF/)()(]l g [332814132???????????????????????????? 取泛點(diǎn)率為 ，即 空塔氣速 smuu F /6 8 6 ???? 9 smuVD S/7 9 6 6 0 3 0 1 944??? ??? ? 圓整后取 mD ? 填料規(guī)格校核： ???dD 液體噴淋密度校核 最小潤(rùn)濕速率是指在塔的截面上，單位長(zhǎng)度的填料周邊的最小液體體積流量。h) 。這種分布器氣體阻力小，特別使用于液量小而氣量大的填料吸收塔。根據(jù)氨氣易溶解的性質(zhì)，可選用目前應(yīng)用較為廣泛的多孔型布液裝置中的排管式噴淋器。 ② 、分布點(diǎn) 數(shù)量 計(jì)算： 為了使液體初始分布均勻，原則上應(yīng)增加單位面積上的噴淋點(diǎn)數(shù)。 因而導(dǎo)致壁流增加、填料主體的流14 量減小，影響了流體沿塔橫截面分布的均勻性，降低傳質(zhì)效率。 在通常情況下 ，一般將液體收集器及液體分布器同時(shí)使用，構(gòu)成液體收集及再分布裝置。為了防止上一填料層來(lái)的液體直接流入升氣管，應(yīng)在升氣管上設(shè)帽蓋。由于采用的是 mm38? 的填料，所以可用 mm75? 的十字環(huán)。 七、 設(shè)計(jì)結(jié)果表 清 水吸收氨過程填料吸收塔設(shè)計(jì) 工藝參數(shù) 清水 氨氣 操作壓力， kPa 操作溫度，℃ 20 20 密度， kg/m3 塔徑， m 15 填料層高度， m 12 壓 降 ， kPa 黏度， kg/(m﹒ h) 表面張力， kg/h2 940896 流量， mol/s 分布點(diǎn)數(shù) 84 八、 對(duì)設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)及討論 自我感覺設(shè)計(jì)的不好，很多公式都不明白其原理，只能生搬硬套，但是我對(duì)計(jì)算結(jié)果還是有信心的。設(shè)計(jì)中的大量公式都是之前沒接觸過的 ，要現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用。 九、 參考文獻(xiàn) 匡國(guó)柱，史啟才，化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)，化學(xué)工
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