【正文】 我知道自己所學(xué)的知識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在這次設(shè)計(jì)中還有許多疏漏之處。在這次設(shè)計(jì)中我學(xué)到的知識(shí)比課本上的印象更加深刻。 通過(guò)對(duì)各種資源的整合，以及向別人學(xué)習(xí)和借鑒，從中找到了需要的相關(guān)資料，得以順利完成了本次課程設(shè)計(jì)。還有就是還要對(duì)氣體進(jìn)出管和液體進(jìn)出管的管徑進(jìn)行計(jì)算，減少不必要的消耗，降低成本。吸收操作在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位 ,它的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、填料選擇等各個(gè)方面更是關(guān)系到吸收塔性能優(yōu)劣的關(guān)鍵，塔的性能又直接影響生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。填料的選擇是決定填料塔性能的主要因素，在決定如何選擇塔填料時(shí)要考慮多方面的因素，如：填料的類型等。 常用的除霧裝置介紹如下： 折板除霧器 是一種最為簡(jiǎn)單有效的結(jié)構(gòu)。 表 36 Eckert的散裝填料塔分布點(diǎn)密度推薦值 塔徑， mm 分布點(diǎn)密度， 2/m點(diǎn) 塔截面 D=400 330 D=750 170 D≥ 1200 42 其他附屬塔內(nèi)件的選擇 填料支承板的選擇 填料支承板既要具備一定的機(jī)械強(qiáng)度以承受填料層及其所持液的重量，又要立出足夠的空隙面積供氣、液流通，氣體通過(guò)支承板的空隙的線速度不能大于通過(guò)填料層空隙的線速度，否則便會(huì)在填料層內(nèi)尚未發(fā)生液泛之前，已在支承板處發(fā)生液泛，一般要求支承板的自由截面積與 塔截面積之比大于填料層的孔隙率。規(guī)整填料一般為 100— 200 個(gè) /m2噴淋點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管，管徑計(jì)算如下： ?? ??SV m3/s 取 u=2 m/s， ????? uVd S? m 查表可知取管徑 25219?? 氣體進(jìn)出料管 采用直管進(jìn)料 ， 取氣速 2 20 /u m s? ， 28004422?????? uVd ? m 查表可知取管徑 25273?? 液體分布器 液體分布裝置的種類多樣，有噴頭式、盤式、管式、槽式、及槽盤式等。例如倒 U 形管等。 氣體出口的結(jié)構(gòu)，要能防止液滴的帶出的積累，可采用同氣體進(jìn)口結(jié)構(gòu)相似的開(kāi)向下的引出管，或者在出口接管之前加裝除沫擋板或加裝一開(kāi)口向上的分離袋囊，袋底磚有小孔，以泄去分離出來(lái)的液體，當(dāng)氣體夾帶液滴較多時(shí)，則需要令裝除。填料塔對(duì)其流入塔的分布要求一般不平，但也不應(yīng)該是氣體直接 由管接口或水平管中入塔內(nèi)。釜液所占空間高度的確定是依據(jù)塔的釜液流量以及釜液在塔內(nèi)的停留時(shí)間確定出空間容積，然后根據(jù)該容積和塔徑計(jì)算出塔釜所占的空間高度 。塔的上部空間高度是指塔填料層以上，應(yīng)有一足夠的空間高度，以使隨氣流攜帶的液滴能夠從氣相中分離出來(lái)，該高度一般取 。hh ??????? ak G kmol/(m3hkpa1） 液膜吸收系數(shù)由下式計(jì)算： 332 ?????????????????????????? ?LLLLLWWLL gDa Uk ??? ?? (37) 3932 ???????? ????????? ?????????? ??? ??Lk ?Lk （ kmolh) 82 xp1 ???????? ??????????? ?? ???????? ????? ???????????twaa 8 4 ??? tw aa m2/m3 氣膜吸收系數(shù)計(jì)算如下： 氣體質(zhì)量通量為： 2 ????VU kg/(m2h ) 最小噴淋密度： ? ? inm in ????? taLwU m3/(m2h) 表面張力為 9 3 2 7 3 1/d y ?? cmL? kg/h2 查手冊(cè)得 25℃ 時(shí)丙酮在水中的擴(kuò)散系數(shù)為 90 ???D m2/s 則時(shí) 25℃ 丙酮在水中的擴(kuò)散系數(shù)為 : ?? ??????????????? ?????LD m2/s 氣相物性數(shù)據(jù) 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為 iim ?????? ? MM V kg/koml 混合氣體的平均密度為 ????? RTPM VV? kg/m3 混合氣體的粘度可近似取為空氣的粘度 ,查手冊(cè)得 25 時(shí)空氣的黏度為 : 0 6 6 0 5v ???? ?? kg/(m 對(duì)于減壓再生 (閃蒸 )操作 ,其操作壓力應(yīng)以吸收劑的再生要求而定 ,逐次或一次從吸收壓力減至再生操作壓力 ,逐次閃蒸的再生效果一般要優(yōu)于一次閃蒸效果 。 對(duì)于化學(xué)吸收 ,操作溫度應(yīng)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)而定 ,既要考慮溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度常數(shù)的影響 ,也要考慮對(duì)化學(xué)平衡的影響 ,使吸收反應(yīng)具有適宜的反應(yīng)速度 。所以，一般大塔經(jīng)常使用 50mm的填料。 齊齊哈爾大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 10 填料的選擇 填料的選擇包括確定填料的種類、尺寸及材質(zhì)等 .所選填料既要滿足生產(chǎn)工藝的要求 ,又要使設(shè)備投資和操作費(fèi)用較低 .并且各種填料的結(jié)構(gòu)差異較大，具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，因此在使用上應(yīng)根據(jù)具體情況選擇不同的塔填料。在這類設(shè)備中 ,氣體中的可溶組分不斷地被吸收 ,其濃度自下而上連續(xù)地降低 。但是 ,在級(jí)式接觸過(guò)程中所進(jìn)行的吸收過(guò)程仍可不隨時(shí)間而變 ,為定態(tài)連續(xù)過(guò)程。 板式吸收塔是典型的級(jí)式接觸設(shè)備 ,氣體與液體逐級(jí)逆流接觸。 （三）逆流吸收與并流吸收 吸收塔或再生塔內(nèi)氣液相可以逆流操作也可以并流操作，由于逆流操作具有傳質(zhì)推動(dòng)力大，分離效率高（具有多個(gè)理論級(jí)的分離能力）的顯著優(yōu)點(diǎn)而 廣泛應(yīng)用。 （一）一步吸收流程和兩步吸收流程 一步流程一般用于混合氣體溶質(zhì)濃度較低，同時(shí)過(guò)程的分離要求不高，選用一種吸收劑即可完成任務(wù)的情況。 (三 )不易揮發(fā) 吸收劑在操作條件下應(yīng)具有較低的蒸氣壓 ,避免吸收過(guò)程中吸收劑的損失 ,提高吸收過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性 。 吸收劑的選擇 在填料吸收塔的設(shè)計(jì)中，選擇合適的吸收劑，對(duì)物系的有效分離、流程的確定、溶劑的用量或循環(huán)量、設(shè)備的尺寸大小等都有至關(guān)重要的影響，也直接決定了分離操作的經(jīng)濟(jì)效益。不移引起偏流和溝流。即要求具有大的比表面積，并要求填料表面易于被液體潤(rùn)濕。 （ 5） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠 ,材料耗用 量小 ,制造安裝容易 ,以達(dá)到降低設(shè)備投資的要求。 塔設(shè)備除了應(yīng)滿足特定的化工工藝條件 (如溫度、壓力及耐腐蝕 )外 ,為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要還應(yīng)達(dá)到下列要求 : 齊齊哈爾大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 6 （ 1） 生產(chǎn)能力大 ,即氣液處理量大 。 級(jí)式接觸與微分接觸兩類設(shè)備不僅用于氣體吸收，同樣也用于液體精餾、萃取等其它傳單元操作。氣體自下而上通過(guò)板上小孔，在每一板上與溶劑接觸，其中可溶組分被部分的溶解。因此 ,塔設(shè)備的設(shè)計(jì)和研究 ,對(duì)化 工、煉油等工業(yè)的發(fā)展起著重大作用。在塔設(shè)備中能 進(jìn)行的單元操作有 :精餾、吸收、解吸、氣體的增濃及冷卻等。這類環(huán)境保護(hù)問(wèn)題在我國(guó)已愈來(lái)愈受到重視。 有用組份的回收 ， 如從焦?fàn)t煤氣中用水回收氨，再用洗油回收粗苯蒸汽，以及從某些干燥廢氣中回收有機(jī)溶劑蒸汽等。伴有化學(xué)反應(yīng)的吸收叫化學(xué)吸收。填料塔不宜處理含塵量較大的煙氣，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)克服塔內(nèi)氣液分布不均的問(wèn)題。填料必須具備較大的比表面，有較高的空隙率、良好的潤(rùn)濕性、耐腐蝕、一 定的機(jī)械強(qiáng)度、密度小、價(jià)格低廉等。第一類 是氣體以氣泡形態(tài)分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、攪拌鼓泡吸收塔；第二類是液體以液滴狀分散在氣相中的噴射器、文氏管、噴霧塔；第三類為液體以膜狀運(yùn)動(dòng)與氣相進(jìn)行接觸的填料吸收塔和降膜吸收塔 [10]。 1990 年國(guó)家科委批準(zhǔn)在天津大學(xué)成立“新型填料塔及高效填料研究推廣中心”。 1980 年 5 月開(kāi)始進(jìn)行了階梯環(huán)填料塔的試驗(yàn) ,獲得成功。 1971 年 Spaay 等采用不同材質(zhì)、不同尺寸的拉西環(huán)較為詳盡地研究了脈沖填料塔的兩相流動(dòng)、軸向混合和傳質(zhì)特性，給出了特性速度、液滴直徑的經(jīng)驗(yàn) 關(guān)聯(lián)式。 齊齊哈爾大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 3 1966 年 ,用于分離水和重水的第一個(gè)蘇爾采填料塔在法國(guó)投產(chǎn)。 1937 年斯特曼填料的出現(xiàn)，使填料和填料塔又進(jìn)入了現(xiàn)代發(fā)展時(shí)期。 自從 1914 年出現(xiàn)拉西環(huán)填料以后，填料塔 的發(fā)展進(jìn)入了科學(xué)的軌道 [8]。填料聽(tīng)的最大直徑已達(dá) 15 米 ,高達(dá) 100 米 [6]。二十世紀(jì)中期 ,為了適應(yīng)各種化工產(chǎn)品的生產(chǎn) ,開(kāi)發(fā)了一些新型塔盤 ,如條形泡罩塔盤、 S 形塔盤、篩板塔盤、浮閥塔盤、舌形塔盤等。 齊齊哈爾大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 2 吸收設(shè)備的發(fā)展 1813 年 Celler 提出泡罩塔 ,1832 年開(kāi)始用于釀造工業(yè)。適用于吸收操作的設(shè)備同樣也適用于解吸操作。 吸收劑將混合氣體中溶質(zhì)組分吸收后所得到的溶液是混合溶液 ,在生產(chǎn)中常需要使溶質(zhì)從吸收后的溶液中重新釋放出來(lái) ,實(shí)現(xiàn)最終分離 ,而液相的吸收劑有可得以再生重新使用。 吸收作為一種重要的物質(zhì)分離操作被廣泛地應(yīng)用在化工、石化等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。這種分離是物質(zhì)在相際間的轉(zhuǎn)移過(guò)程 ,即物質(zhì)傳遞過(guò)程 ,也是化工生產(chǎn)中的單元操作。Acetone。s structural design and craft size design calculation, flow chart, major installation39。s place above has the liquid to distribute the installment, thus causes the liquid to spray evenly on the padding level. The chemical principle curriculum project39。在設(shè)計(jì)中 ,主要以水吸收混合氣中的 丙酮 ，在給定的操作條件下對(duì)填料吸收塔進(jìn)行物料衡算。塔的底部有支撐板用來(lái)支撐填料，并允許氣液通過(guò)。 齊 齊 哈 爾 大 學(xué) 化工原理課程設(shè)計(jì) 題 目 水吸收丙酮填料吸收塔設(shè)計(jì) 學(xué) 院 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 制藥工程 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 成 績(jī) 年 月 日 齊齊哈爾大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) I 摘 要 吸收是利用混合氣體中各組分在液體中的溶解度的差異來(lái)分離氣態(tài)均相混合物 的一種單元操作。支撐板上的填料有整砌和亂堆兩種方式。本次設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)方案的選取，主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 —— 物料衡算、設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 和工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算，工藝流程圖，主要設(shè)備的工藝條件圖等內(nèi)容。s goal is to use the padding absorption tower according to the design requirements method processing to include the acetone mixture. In the design, mainly by the water absorption mixture air39。s contents and so on technological conditions chart. Key words： Water。Low concentration 齊齊哈爾大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) III 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I Abstract ......................