【正文】 在做課程設(shè)計 的過程中，幾次頻繁的去圖書館找尋資料，不僅讓自己現(xiàn)在能夠熟悉查閱文獻資料，還豐富了自己的課外知識。 湖北科技學(xué)院化工原理課程設(shè)計 31 結(jié)束語 這次設(shè)計總體來說還比較合理，各項設(shè)計結(jié)果均符合設(shè)計要求，詳見設(shè)計結(jié)果總匯表及填料塔配圖。此時的塔徑圓整后為 700mm，也增大了。 s 液體表面張力 kg/h2 丙酮在水中的擴散系數(shù) ? 109? m2/s 混合氣體平均摩爾質(zhì)量 kg/kmol 混合氣體平均密度 kg/m3 混合氣體粘度 uPa 湖北科技學(xué)院化工原理課程設(shè)計 26 液體的出口裝置應(yīng)該便于液體的排放，不易阻塞，而且又能將塔設(shè)備的內(nèi)部與外部大氣隔離。裙座選 [5]m。 填料壓緊裝置 為保證填料塔在工作狀態(tài)下填料床能夠穩(wěn)定，防止高氣相負荷或負荷突然變動時填料層發(fā)生松動，破壞填料層結(jié)構(gòu)，甚至造成填料損失，必須在填料層頂部設(shè)置填料限定裝置。此外，應(yīng)考慮到裝上填料后要將支承板上的截面堵去一些，所以設(shè)計時應(yīng)取盡可能大的自由截面。 填料支撐及壓緊裝置 填料支承裝置的作用是支承填料以及填料層內(nèi)液體的重量，同時保證氣液兩 相順利通過。常壓塔氣體進出口管氣速可取 1030 sm （高壓塔氣速低 于此值）；液體進出口管氣速可取 sm （必要時可大些）。但是對于大塔徑低壓力降的填料塔來說，裝置性能良好的氣相分布裝置仍然是十分重要的。其中，多孔型液體分布器又可分為：蓮蓬式噴灑器、直管式多孔分布器、排管式多孔型分布器和雙排管式多孔型分布器等。 填料塔附屬高度的計算 根據(jù)經(jīng)驗，塔的上部空間取 ,氣、液體進出口管路的接口皆為 150mm，兩個封頭的高度為 300mm,支座高度為 160mm，塔底液停留時間按 分鐘計算。 akuuak LFL ???????? ???????? ??? 39。 h） 丙酮在空氣中的擴散系數(shù)為： hmscmD V /0 3 9 2 ?? 氣液相平衡數(shù)據(jù) 25℃下該系統(tǒng)的平衡關(guān)系為： y= 即相平衡常數(shù)為： m= 湖北科技學(xué)院化工原理課程設(shè)計 14 亨利系數(shù)為： E=mP=? =（ kPa） 溶解度系數(shù)為： H=SLEM? = ? =（ kmol/（ kPa? m3）） 物料衡算 進塔氣相摩爾比為： Y1=111 yy? = ? = 出塔氣相摩爾比為： Y2=Y1（ 1 A? ） =? （ ） = 進塔惰性氣相流量為： V=2500/? ? ? （ ） =（ kmol/h） 該吸收過程屬低濃度吸收，平衡關(guān)系為直線，最小液氣比可按下式計算，即： （ GL ） min =2121/ XmY YY ?? 對于純?nèi)軇┪者^程，進塔液相組成為： X2=0 （ GL ） min = ?= 取操作液氣比為： （ GL ） =2（ GL ） min =2? = L=? =（ kmol/h） G（ Y1Y2） =L（ X1X2） X1=*()/ = 湖北科技學(xué)院化工原理課程設(shè)計 15 填料塔的工藝尺寸計算 塔徑的計算 采用 EcKert 通過關(guān)聯(lián)圖計算泛點氣速 氣相質(zhì)量流量為 WV= 2500= 液相質(zhì)量流量可以近似按純水的流量計算，即 WL= = EcKert 通用關(guān)系圖的橫坐標(biāo)為 WvWL (ρ v/ρ L) = ?????? = 查 [1] 215表 得 ???? LLVFF gU ??? 查 [1] 115表 得 1170 ??? mF smgULVFLF / ???? ?????? ?? ? 取 μ == = D=uVS?4=05 36 00/25 004 ??= 圓整塔經(jīng)，取 D= 泛點率校核 μ = 3600/2500?=μ /μ F= 100%=% 由于泛點附近流體力學(xué)性能的不穩(wěn)定性，一般較難穩(wěn)定操作，故一般要求泛點率在 50%80%之間，而對于易起泡的物系可低于 40%. 湖北科技學(xué)院化工原理課程設(shè)計 16 填料規(guī)格校核： dD= 38700 =8[1] (滿足階梯環(huán)的徑比要求 ) 查資料得 [1]：階梯環(huán)的徑比要求：dD8 液體噴淋密度校核： 對于直徑不超過 75mm 的散裝填料，可取最小濕潤速率 ? ?minWL =（ m3/m 來源 :考試大 環(huán)保工程師考試 湖北科技學(xué)院化工原理課程設(shè)計 12 吸收參數(shù)的選擇 吸收過程的操作參數(shù)主要包括吸收（或再生）壓力、吸收（或再生）溫度以及吸收因子（或解吸因子）。這是填料塔實現(xiàn)大通量，低阻力而效率高的必要條件之一。板波紋填料所用材料主要有金屬和瓷質(zhì)，絲波紋填料所用材料主要有金屬絲網(wǎng)和塑料絲網(wǎng)。其種類繁多，性能各有差異。 填料的分類及結(jié)構(gòu) 各種填料的結(jié)構(gòu)差異較大，具有不同的優(yōu)缺點，因此在使用上應(yīng)根據(jù)具體情況選擇不同的塔填料。 本吸收過程中丙酮的濃度較低，同時過程分離要求不高，是一種吸收劑即可完成吸收任務(wù)的情況，故選用一步吸收流程，并且采用逆流吸收，因為其具有傳質(zhì)推動力大，分離效率高的優(yōu)點。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。 吸收裝置的流程布置，指氣體和液體進出吸收塔的流向安排。 對溶質(zhì)有較高的選擇性 ,即要求選用的吸收劑應(yīng)對溶質(zhì)有較大的溶解度 ,而對其他組分則溶解度要小或基本不溶 ,這樣 ,不但可以減小惰性氣體組分的損失 ,而且可以提高解吸后溶質(zhì)氣體的純度。燃煤鍋爐煙氣、冶煉廢氣等脫 SO2 ，硝酸尾氣脫除 NOX ，磷酸生產(chǎn)中除去氣態(tài)氟化物（ HF）以及液氯生產(chǎn)時弛放氣中脫除氯氣等。 （ 5）用水吸收乙烯氧化制取的環(huán)氧乙烷。 （ 5）用水或 37%甲醛水溶液吸收甲醛制取福爾馬林溶液。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)，以及人們對填料流體力學(xué)、放大效應(yīng)及傳質(zhì)機理的深入研究，使填料塔技術(shù)得到了迅速發(fā)展。一般級式接觸采用氣相分散，設(shè)計采用理論板數(shù)及板效率；而微分接觸設(shè)備常采用液相分散，設(shè)計采用傳質(zhì)單元高度及傳質(zhì)單元數(shù)。 按吸收性質(zhì)分為物理吸收與化學(xué)吸收兩大類，在物理吸收中的溶質(zhì)與溶劑的結(jié)合力較弱，解吸比較方便。） 工藝操作條件 ： （ 1）操作平均壓力 常壓 （ 2）操作溫度 t=25℃ （ 3）年生產(chǎn)時間 7200h?；旌蠚怏w的處理量為 2500（ m3/h），其中含丙酮氣為 4％（ mol 分?jǐn)?shù)），要求丙酮回收率為 99％（ mol 分?jǐn)?shù)），采用清水進行吸收，吸收劑的用量為最小用量的 2 倍。 關(guān)鍵詞：填料塔 ，水，丙酮，吸收 第一章 緒論 湖北科技學(xué)院化工原理課程設(shè)計 5 吸收技術(shù)的概況 吸收是典型的傳質(zhì)單元操作。其作用實現(xiàn)氣 — 液相或液 — 液相之間的充分接觸，從而達到相際間進行傳質(zhì)及傳熱的過程。 有板式塔和填料塔兩種形式，下面我們就填料塔展開敘述。 （ 2）應(yīng)用 93%硫酸脫除氣體中的水蒸氣以干燥氣體。 （ 2）用水吸收乙醇氧化脫氫法制取的乙醛。其主要目的是清除后續(xù)加工時所不允許存在的雜質(zhì)，它們或會使催化劑中毒，或會產(chǎn)生副反應(yīng)而生成雜質(zhì)。 所選的吸收劑多溶質(zhì)的溶解度大 ,則單位量的吸收劑能夠溶解較多的溶質(zhì) ,在一定的處理量和分離要求下 ,吸收劑的用量小 ,可以有效地減少吸收劑循環(huán)量 ,這對于減少過程功耗和再生能量消耗十分有利。 5 吸收劑的黏度小，有利于氣液兩相接觸良好，提高傳質(zhì)速率。其特點是系統(tǒng)不受液流限制，可提高操作氣速，以提高生產(chǎn)能力。 5 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?。ǚ駝t易引起液泛），塔的生產(chǎn)能力很低。 但作為吸收過程，一般具有操作液氣比大的特點，因而更適用于填料塔。 3．填料材質(zhì)的選擇 該流程處理量不大，所以所用的塔徑不會太大，以采用填料塔比較適宜，碳鋼填料造價低，且具有良好的表面潤濕性能，對于無腐蝕或低腐蝕性物系應(yīng)優(yōu)先考慮使用。 2 規(guī)整填料 規(guī)整填料是由許多相同尺寸和形狀的材料組成的填料單元，以整砌的方式裝填塔體中。 ② 填料類型的選擇 填料類型的選擇是一個比較復(fù)雜的問題。 綜上所述，由于該過程處理量不大，所以所用的塔直徑不會太大，以采用填料塔較為適宜，并選用 38mm 級塑料階梯環(huán)填料。 s = kg/（㎡ h） V? =?105? Pak P ahmk m o laHkakaKLGG ???????? 由 HOG =??YKV=?PKVG?= ???= 傳質(zhì)單元數(shù)的計算 *1Y = 1mX =?= *2Y = 2mX =0 脫吸因數(shù)為： S = LmG = ? = 氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為： 湖北科技學(xué)院化工原理課程設(shè)計 19 OGN = ? ? ?????? ????? SYY YYSS *22*211ln1 1 = ? ? ?????? ???? 1≈ 采用傳質(zhì)推動力法計算傳質(zhì)單元數(shù)， 由 Z=HOG NOG == 取 39。對液體分布器的選型和設(shè)計，一般要求：液體分布要均勻；自由截面率要大；操作彈性大；不易堵塞，不易引起霧沫夾帶及起泡等；可用多種材料制作，且操作安裝方便，容易調(diào)整水平。 mmmhh ????