【導(dǎo)讀】碳酸丙烯酯脫碳填料塔設(shè)計(jì)。化工原理設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3. 經(jīng)濟(jì)上的合理性并注意操作時(shí)的勞動(dòng)條件和環(huán)境保護(hù)的正確設(shè)計(jì)思想。

　　

【正文】 相平衡組成 x 40℃對(duì)應(yīng)的液相平衡組成 x 22 因溫度變化不大，故取平均溫度下的數(shù)值作圖得一直 線，這說(shuō)明 CO 在 PC 中的溶解情況滿足亨利定律。但因操作關(guān)系不為直線，故仍需采用圖解積分或數(shù)值積分。 OGN 采用傳質(zhì)單元數(shù)的近似簡(jiǎn)化法計(jì)算 圖中數(shù)據(jù)源于下表數(shù)據(jù)， y、 x數(shù)據(jù)由操作線方程（ 1）計(jì)算而得。 y*由 y*=計(jì)算而得。 y 102 5 5 11.50 14.25 17.00 19.75 0 25.25 28.00 x 102 7 12 67 21 76 31 86 4 5 49 04 y*102 6 03 39 69 07 44 10.18 11.81 5 15.08 16.72 ??yy1 427.35 69.59 37.86 25.97 19.79 15.98 13.41 11.54 3 2 4 做出圖形得： 23 0 現(xiàn)采用 Smipson 公式求區(qū)域的面積 — 數(shù)值積分法（亦可采用圖解積分） ? ? ? ?? ?? ?? ?? ? ? ?? ? 0 9 4 103423 97531864202112????????????????????????????????????? ?fffffffffffnyyyydynyy 12 ?????? yy 8 2 6 ???OGN OGH 計(jì)算 OGH ： 由于對(duì)于 PC， CO2為易吸收氣體，為氣膜控制 py g vK k k?? 0 . 7 1 / 3 2( ) ( ) ( )VVvvt V V VUk R T a D a dD?? ? ? ?? 0 . 7 1 / 3 2( ) ( ) ( )VVvt V V VUaDk a dR T D?? ? ? ?? 86 0 83 1 0 6 ?? ??? ???RTaD 24 06100 3 60 4 63 71 3 ???????????????????????????VVaU? 8 8 316531 ????????? ?? ?????????? ??vvvD? ? ? ? 2 ? ? ? ? ?????????????????? ?adDURTaDkVVVVtVVV ? ??? ? 107 47 ?? ?????? pkk vy 0 3 9 1 0 4 ????? ?akaK yy 3 91 0 4 ??? akVH ymOG m 填料層的有效傳質(zhì)高度 OGOGNHH? =? = 設(shè)計(jì)高度 H=? = 六、 填料層的壓降 用 Eckert 通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算壓降 橫坐標(biāo)： ???????????LGVL ?? （前已算出） 縱坐標(biāo)： ? ? ?????????? LLGgu ???? 查圖得： ?fp? 50mmH2O/m 七：附屬設(shè)備及主要附件的選型 厚 操作壓力為 25 壁厚： 3 32 3 2 0 2 ?????? ?????? CppD id ??? 圓整后取 27mm 選用 27R 鋼板 2．液體分布器 液體分布器是保持任一橫截面上保證氣液均勻分布。本次使用分布較好的槽盤(pán)式分布器。它具有集液、分液和分氣三個(gè)功能，結(jié)構(gòu)緊湊，操作彈性高，應(yīng)用廣泛。 3．除沫器 除沫器用于分離塔頂端中所夾帶的液滴，以降低有價(jià)值的產(chǎn)品損失，改善塔后動(dòng)力設(shè)備的操作。此次設(shè)計(jì)采用網(wǎng)絲除沫器。 U= l 1 v 1v11 1 8 4 1 2 . 9 3K 0 . 1 0 7 1 . 0 2 m / s1 2 . 9 3???? ?? ? ? ? 除沫器直徑 muVd 42111 ?????????????? ??? 4．液體再分布器 液體向下流動(dòng)時(shí)，有偏向塔壁流動(dòng)現(xiàn)象，造成塔中心的填料不被潤(rùn)濕，故使用液體再分布器，對(duì)鮑爾環(huán)而言，不超過(guò) 6m。 故在填料 3m 處裝一個(gè)再分布器。 本次使用截錐式再分布器。 5．填料支撐板 填料織成板是用來(lái)支撐填料的重量，本次設(shè)計(jì)使用最為常用的柵板。本次塔徑為2600〉 1400mm，使用四塊柵板疊加，直徑為 850mm 26 6．塔的頂部空間高度 塔的頂部空間高度指頂?shù)谝粚铀P(pán)到塔頂封頭的切線距離。為減少霧沫夾帶的液體量，一般取 ~，本次設(shè)計(jì)取 八 .塔附屬高度及塔總高的計(jì)算 塔上部空間高度可取 . 液體分布器高度約為 .. 考慮到氣相接管所占空間高度，底部空間高度可取 . 若塔底液相停留時(shí)間按 1min 考慮，則塔釜液所占空間高度為： 39。`21h 160 2L mD?????（ ） 取 h= m 所以塔的附屬高度為 0 ? ? ? ? 得塔總高度 : ? ? ? ? 即塔總高為 九． 設(shè)計(jì)概要表 入塔混合氣體的質(zhì)量流量 V’ kg/h 塔底吸收液的質(zhì)量流量 L’ 入塔混合氣的密度 p 吸收液的粘度 s 填料因子 120m1 空隙率 比表面積 BainHougen 關(guān)聯(lián)式常數(shù) A BainHougen 關(guān)聯(lián)式常數(shù) K 27 uf u 塔徑 3200mm 噴淋密度 L 塔截面積 A 溶劑的摩爾流率 L (m2 s) 惰氣的摩爾流率 G (m2 s) CO2在 PC 中擴(kuò)散系數(shù) 105㎝ 2/s 氣液兩相的粘度 s 吸收液與填料的表面張力 mPa s 聚乙烯塑料的表面張力 mPa s 氣相總傳質(zhì)單元數(shù) NOG 氣相總傳質(zhì)單元高度 HOG 設(shè)計(jì)高度 H 填料層的壓降 50mmH2O/m 塔體壁厚 27mm 除沫器氣速 除沫器直徑 填料支撐板 850mm 頂部空間高度 十、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)及總結(jié) 經(jīng)過(guò)最近一周的 時(shí)間 的 課程設(shè)計(jì) ，讓我受益匪淺 。 我了解到 化工單元操作的基本原理、典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、操作性能和設(shè)計(jì)計(jì)算 等 。這次我的課程設(shè)計(jì)題目是 “碳酸丙烯酯（ PC）吸收 2CO 過(guò)程填料 吸收 塔的設(shè)計(jì) ” ，填料塔是以塔內(nèi)裝有大量的填料為相接觸構(gòu)件的氣液傳質(zhì)設(shè)備。填料塔 具有 結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單， 壓降低，填料易用耐腐蝕材料 制造等優(yōu)點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)中， 最初 我采用 Eckert 通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算泛點(diǎn)氣速，在填料的選擇中， 選擇 使 28 用 塑料 鮑爾環(huán)（規(guī)格為 50mm50mm）。在同類(lèi)填料中，尺寸越小的，分離效率越高，但它的阻力將增加，通量減小，填料費(fèi)用也增加很多。解決了上面的問(wèn)題之后就是通過(guò)查找手冊(cè)之類(lèi)的書(shū)籍來(lái)確定輔助設(shè)備的選型，本設(shè)計(jì)我們所設(shè)計(jì)的填料塔持液量小 ， 填料塔結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，造價(jià)適合。不過(guò)，它的操作范圍小，填料潤(rùn)濕效果差，當(dāng)液體負(fù)荷過(guò)重時(shí)，易產(chǎn)生液泛，不宜處理易聚合或含有固體 懸浮物的物料等。 在 這次的 化工原理 課程設(shè)計(jì) 的過(guò) 程中 ， 的確遇到了一些曾未想到的問(wèn)題難題，但通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、書(shū)籍等，使得各項(xiàng)得以一一排除，這個(gè)遇到問(wèn)題、查書(shū)籍、討論、找思路、想方法的過(guò)是我們大學(xué)生的必須課 。課程設(shè)計(jì)是我們?cè)谛４髮W(xué)生必須經(jīng)過(guò)的一個(gè)過(guò)程，通過(guò)課程設(shè)計(jì)的鍛煉，可以為我們即將來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) ，是我們的明天更美好！ 參考文獻(xiàn)： [1] 化工原理 上、下冊(cè) 柴誠(chéng)敬主編 [2] 常用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì) 陳英南 劉玉蘭主編 [3] 化工 AutoCAD 制圖應(yīng)用及基礎(chǔ) 周軍，張秋利主編 [4] 化工過(guò)程設(shè)計(jì) 王保國(guó) 王春艷 李會(huì)泉 石磊 譯 [5] 化工制圖 趙慧清 蔡紀(jì)寧主編 [6] 柴誠(chéng)敬 , 王軍 , 張纓 ． 化工原理課程設(shè)計(jì) [M]. 天津科學(xué)技術(shù)出版社 2020. [7] 1 化工原理課程設(shè)計(jì) 柴誠(chéng)敬 劉國(guó)維 李阿娜編