化工原理課程設(shè)計--設(shè)計水吸收半水煤氣體混合物中的二氧化碳的填料吸收塔-資料下載頁
2025-01-18 13:39本頁面
【正文】 查得，選取采用普通熱軋無縫鋼管，外徑為273mm，則可得內(nèi)徑為：，則管中實際流速為：u===可求得管中的雷諾數(shù)：Re=duρμ=105≈840631可知Re4000，處于湍流區(qū)由《化工原理》（上冊），∴相對粗糙度由《化工原理》（上冊），可查得，λ= 局部阻力損失：三個標(biāo)準(zhǔn)截止閥全開，則，管路總壓頭損失為：其中長度近似取為塔高：l=，將數(shù)據(jù)代入得：Hf=(++)=由水進(jìn)口到出口截面列伯努利方程有：∴ =+()++=體積流量有：VL=L（kmol/h）MρL==由《化工工藝設(shè)計手冊》第19章，選擇泵的型號為ZA200400A第五章 設(shè)計結(jié)果概覽設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù)清水吸收二氧化碳吸收任務(wù)（V%）% %氣體處理量4200操作溫度30操作壓力1700吸收流程選擇單塔逆流操作吸收流程吸收塔設(shè)計計算相平衡計算相平衡常數(shù) 最小液氣比實際液氣比液體質(zhì)量流量 （kg/h ）氣體質(zhì)量流量 （kg/h ）吸收劑出口濃度 104塔徑計算混合氣體密度 （kg/m3 ）泛點氣速 （m/s）空塔氣速 （m/s）泛點率校核圓整后塔徑D （m）填料的選擇填料的類型聚丙烯階梯環(huán)填料公稱直徑dp（50比表面積（）干填料因子（）空隙率（）噴淋密度校核最小噴淋（）實際噴淋量（）填料層高度計算液相傳質(zhì)單元高度（m）液相總傳質(zhì)單元數(shù)填料層理論高度 Z （m）填料層安全高度 Z （m）壓降計算填料層壓降 pa附屬設(shè)備的選擇液體噴淋裝置噴淋器類型二級槽式溢流型分布器溢流堰口形狀176。 倒三角形溢流口液位高mm250液體再分布器無塔附屬高度總塔高度 m填料支撐板支撐板類型駝峰形支撐裝置填料限定裝置類型床層限定版氣體入口裝置形狀進(jìn)氣管末端制成向下彎的喇叭形擴(kuò)大口除沫裝置類型絲網(wǎng)除沫器封頭封頭曲面高度mm425封頭直邊高度mm40封頭厚度mm20封頭內(nèi)表面m2容積 m3泵的選擇液體進(jìn)口管規(guī)格 普通熱軋無縫鋼管水泵型號ZA200400A第六章 設(shè)計評價（1）從最后的計算結(jié)果來看，即可證明在一開始初步選用的單塔逆流吸收操作是合理的。逆流操作傳質(zhì)推動力比較大，傳質(zhì)速率快，分離效率高，吸收劑利用率高，可降低吸收塔所需的傳質(zhì)面積。若采用并聯(lián)操作，塔高必然增加，吸收劑用量也會加大，從而增加成本。由于處理量并未很大，也無需多塔串聯(lián)。（2）本設(shè)計為吸收塔配有解析塔和回收裝置，既脫除了二氧化碳，又得到了由一定純度的二氧化碳，做工業(yè)上的其他用途，如二氧化碳又是制造尿素、碳酸氫銨、純堿和干冰的重要原料。故二氧化碳的回收方案很合理。（3）本設(shè)計中，由于考慮到在高壓操作條件下，實際氣體對理想氣體偏差，而進(jìn)行了一系列的計算，后計算結(jié)果得出其壓縮因子Z很小，即與理想氣體相差很?。?）在選定液氣比用量時，、計算出塔高塔徑后，比較三組數(shù)據(jù)。由于考慮到：，更大的塔徑其內(nèi)部氣液分布不如小塔徑分布得均勻；且液氣比小，其吸收劑的用量小，也更加經(jīng)濟(jì)，而被采用。（5）填料的選擇在本設(shè)計中至關(guān)重要：填料類型選擇了環(huán)形填料中綜合性能較優(yōu)的階梯環(huán)，主要是考慮到其氣液擾動能力更強(qiáng)，孔隙率更大，由于本設(shè)計中的液體流量較大，故這一方面為重點考慮。填料材質(zhì)選擇了最常用也最常見的聚丙烯材料，主要是考慮到其價廉，質(zhì)輕，但其表面的潤濕性能較差。填料尺寸也選用了很常見的50mm：由于填料的尺寸大，成本低，處理量大，但效率低，因此綜合考慮50mm為最優(yōu)。由于本人缺乏經(jīng)驗和一些專業(yè)常識，并不了解在特定的高壓下水吸收二氧化碳，什么因素應(yīng)該成為考慮重點，一般選用什么填料等，因此在選用填料這一環(huán)節(jié)比較薄弱。（6）考慮到各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的復(fù)雜情況，為了確保生產(chǎn)任務(wù)的完成，提高設(shè)計的可靠性和安全性：；在選擇泵時也都是選擇了流量和揚(yáng)程都大于理論值的離心泵。（7）在選擇液體分布裝置時，主要考慮到本設(shè)計中高液量，易堵塞的情況，而選定了二級槽式溢流型分布器，這樣的分布器結(jié)構(gòu)簡單，以裝卸，選用應(yīng)該較為合理。分布器中槽的寬度、高度、長度、數(shù)量、溢流口夾角和排布等，由于由塔徑、液相負(fù)荷、噴淋點數(shù)、液體在槽內(nèi)流速、氣相流通截面積等因素決定，需要全面協(xié)調(diào)后確定，較為復(fù)雜，故在本設(shè)計中并未深入討論，僅做了簡單的計算了初步的溢流槽液位高度和溢流口夾角。（8）在本設(shè)計中，塔的直徑和管道的直徑，都在計算出數(shù)值后以國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了圓整和重新校核，采用的所有設(shè)備零件都是國家標(biāo)準(zhǔn)，不用特制，更加易得且方面維修和拆換。（9）本設(shè)計在計算過程中采用了大量的經(jīng)驗式和經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式，由于不同的經(jīng)驗式很多，故每種算法之間肯定存在偏差，且與實際情況也肯定存在一定的偏差。主要符號說明參考文獻(xiàn)1.《化工原理》第二版上下冊 葉世超 夏素蘭 易美桂 科學(xué)出版社2.《化工原理課程設(shè)計》 王國勝 大連理工大學(xué)出版社3.《工程熱力學(xué)》 第二版 畢明樹 馮殿義 馬連湘 化工工業(yè)出版社4.《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計》 匡國柱 史啟才 主編 化學(xué)工業(yè)出版社5.《化工原理課程設(shè)計》 馬江權(quán) 冷一欣 等編 中國石化出版社6.《化工原理設(shè)計導(dǎo)論》成都科技大學(xué)《化工原理設(shè)計導(dǎo)論》編寫組 編 成都科技大學(xué)出版社7.《物理化學(xué)教程》 周魯 主編 科學(xué)出版社8.《化工工藝設(shè)計手冊》 中國石化集團(tuán)上海工程有限公司 化學(xué)工業(yè)出版社9.《合成氨工學(xué)》第三卷 姜圣階 石油化學(xué)工業(yè)出版社28
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