【正文】 5— 14[1]得 ?? ?Gk = ??wGk = . =(m3 hkpa) ?Lk = ??wLk = =因為Fuu =%50 % 所以必須對 akG 和 akl 進(jìn)行校正，矯正計算如下： 由 akuuak GFG ???????? ???????? ??? 39。 h） V? =?105? Pa s = kg/（㎡ h） [4] t? =（ m2/m3） [4] minU =? ?minWL t? =? =（ m3/m s=（㎡ s = kg/（㎡ （ 2） 操作溫度選擇 本任務(wù)中已經(jīng)給出操作溫度是 25℃ （ 3） 吸收因子和解吸因子選擇 湖北科技學(xué)院化工原理課程設(shè)計 13 第三章 吸收塔工藝計算 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù) 液相物性數(shù)據(jù) 對低濃度吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。這些條件的選擇應(yīng)充分考慮前后工序的工藝參數(shù)，從整個過程的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，利用過程的模擬計算，經(jīng)過多方案對比優(yōu)化得出過程參數(shù)。二是直接把吸收液加工成副產(chǎn)品，如用氨水吸收 SO2得到的亞硫酸銨經(jīng)氧化變?yōu)榱蛩徜@化肥。 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。所以，一般大塔經(jīng)常使用50mm 的填料。實踐表明，填料塔的塔徑與填料直徑的比值應(yīng)保持不低于某一下限值，以防止產(chǎn)生較大的壁效應(yīng)，造成塔的分離效率下降。 ③ 填料尺寸的選擇 填料的外徑要與塔徑相配合，以使空隙均勻，以保證氣液兩相流體能均勻分布，良好密切接觸。 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。在選擇塔填料時，應(yīng)該考慮如下幾個問題： ① 選擇填料材質(zhì) 選擇填料材質(zhì)應(yīng)根據(jù)吸收系統(tǒng)的介質(zhì)，工藝物料的腐蝕性 及操作溫度而定，一般情況下，可以選用塑料，金屬，陶瓷等材料。 湖北科技學(xué)院化工原理課程設(shè)計 11 填料的選擇 塔填料是填料塔中氣液接觸的 基本構(gòu)件，其性能的優(yōu)劣是決定填料塔操作性能的主要因素，因此，塔填料的選擇是填料塔設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。其中尤以板波式填料和絲波紋填料應(yīng)用居多。 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。 1 散堆填料 目前散堆填料主要有環(huán)型填料，鞍型填料及球型填料等。按填料結(jié)構(gòu)及其使用方式可以分為散堆填料和規(guī)整填料兩大類。 塔填料是填料塔中的氣液相間傳質(zhì)單元，是填料塔的核心部件。 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。因此，比表面積是評價填料性能優(yōu)劣的一個重要指標(biāo)。 在選擇塔填料時，應(yīng)該考慮如下幾個問題： 1． 比表 面積 a 比表面積單位體積填料的填料表面積稱為比表面積，其單位為 m2/m3。但在液體流率很低難以充分潤濕填料，或塔徑過大，使用填料不很經(jīng)濟(jì)的情況下，以采用板式塔為宜。 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。而進(jìn)行這一項工作則主要對吸收過程進(jìn)行充分的研究后，并經(jīng)過多方案對比方能得到較滿意的結(jié)果。 吸收工藝流程圖及工藝過程說明 吸收工藝流程 采用常規(guī)逆流操作流程．流程如下： 流程說明 :混合氣體進(jìn)入吸收塔，與水逆流接觸后，得到凈化氣排放；吸收丙酮后的水，經(jīng)取樣計算其組分的量，若其值符合國家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，則直接排入地溝，若不符合，待處理之后再排入地溝。 在實際應(yīng)用中，應(yīng)跟據(jù)生產(chǎn)任務(wù)工藝特點，結(jié)合各種流程的優(yōu)缺點選擇適宜的流布置。 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。 湖北科技學(xué)院化工原理課程設(shè)計 9 4 塔串聯(lián)操作 若設(shè)計的填料層高度過大，或由于所處理物料等原因需經(jīng)常清理填料，為便于維修，可把填料層分裝在幾個串聯(lián)的塔內(nèi)，每個吸收塔通過的吸收劑和氣體量都相等，即為多塔串聯(lián)操作。該流程特別適宜于平衡常數(shù) m很小的情況，通過吸收液的部分再循環(huán)，提高吸收劑的使用效率。 3 收劑部分再循環(huán)操作 在逆流操作系統(tǒng)中，用泵將吸收塔排出液體的一部分冷卻后與補(bǔ)充的新鮮吸收劑一同送回塔內(nèi)，即為部分再循環(huán)操作。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。工業(yè)上多采用逆流操作。主要有以下幾種： 1 逆流操作 氣相自塔底進(jìn)入塔頂排出，液體反向流動，即為逆流操作。 綜上所述，考慮吸收劑的選用標(biāo)準(zhǔn)，在丙酮的吸收過程中，采用清水為吸收劑 。 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。 。 。 。 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。其對吸收操作過程的經(jīng)濟(jì)性有著十分重要的影響。 E 生化工程 生化技術(shù)過程中采用好氣性菌，發(fā)酵中需要大量的空氣 以維持微生物的正常吸收和代謝，要應(yīng)用空氣中的氧在水中的溶解（吸收）這一基本過程 。 （ 2）尾氣、廢氣的凈化以保護(hù)環(huán)境。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)。 湖北科技學(xué)院化工原理課程設(shè)計 7 （ 3）從煙道氣或合成氨原料氣中回收高純度 CO2 。 C 從氣體中回收有用組分 （ 1）用硫酸從煤氣中回收氨生成硫銨。 （ 4）用醋酸亞銅氨液從 C4 餾分中提取丁二烯。 （ 2）用水吸收乙醇氧化脫氫法制取的乙醛。 （ 8）用水吸收異丙醇催化脫氫生產(chǎn)的丙酮。 （ 6）氨水吸收 CO2 生產(chǎn)碳酸氫銨。 （ 4）用水吸收 NO2 生產(chǎn) 50%60%的硝酸。 （ 2）應(yīng)用 93%硫酸脫除氣體中的水蒸氣以干燥氣體。 湖北科技學(xué)院化工原理課程設(shè)計 6 吸收在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 吸收操作在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，其目的有下列幾項。 氣體吸收過程是化工生產(chǎn)中常用的氣體混合物的分離操作，其基本原 理是利用氣體混合物中各組分在特定的液體吸收劑中的溶解度不同，實現(xiàn)各組分分離的單元操作。過去，填料塔多推薦用于 ∽ 以下的塔徑。 有板式塔和填料塔兩種形式，下面我們就填料塔展開敘述。塔填料仍處于發(fā)展之中，今后的研究方向主要是提高傳質(zhì)效率，同時考慮填料的強(qiáng)度、操作性能及使用上的通用因素，并綜合環(huán)型、鞍型及規(guī)整填料的優(yōu)點，進(jìn)而開發(fā)構(gòu)型優(yōu)越、堆積接觸方式合理、流體在整個床層能均勻分布的新型填料。吸收是氣液傳質(zhì)的過程，應(yīng)用填料塔較多，而塔填料是填料塔的核心構(gòu)件，它提供了塔內(nèi)氣 — 液兩相接觸而進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱 的表面，與塔的結(jié)構(gòu)一起決定了填料塔的性能 ,塔填料的研究與應(yīng)用已獲得長足的發(fā)展，鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、萊佛厄派克環(huán)、金屬環(huán)矩鞍等的出現(xiàn)標(biāo)志著散裝填料朝高通量、高效率、低阻力方向發(fā)展有新的突破。 吸收塔設(shè)備是氣液接觸的傳質(zhì)設(shè)備，一般可分為級式接觸和微分接觸兩類。其作用實現(xiàn)氣 — 液相或液 — 液相之間的充分接觸，從而達(dá)到相際間進(jìn)行傳質(zhì)及傳熱的過程。一般來說吸收過程應(yīng)包括吸收和解吸兩個部分，而設(shè)備包含吸收塔和解吸塔。利用化學(xué)反映而實現(xiàn)吸收的操作稱為化學(xué)吸收。 吸收操作所用的液體成為吸收劑或溶劑；混合氣中，被溶解的組分成為溶質(zhì)或吸收質(zhì)；不被溶解的組分稱為惰性氣體或載體；所得到的溶液成為吸收液，騎乘分是溶劑與溶質(zhì)；排出的氣體稱為尾氣。 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。它具有較高的分離效率，因此根據(jù)丙酮和空氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)分析，采用填料塔。 （ 4）選用填料吸收塔 設(shè)計任務(wù)： 完成吸收工藝設(shè)計與計算，有關(guān)附屬設(shè)備的設(shè)計和選型，繪制吸收系統(tǒng)的工藝流程圖和吸收塔的工藝條件圖，編寫設(shè)計說明書。下該系統(tǒng)的平衡關(guān)系為 y＝ ?；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(jìn)行吸收，吸收劑的用量為最小用量的 2 倍。 I 化 工 原 理 課 程 設(shè) 計 題目 年處理量為 870噸丙酮氣體吸收的設(shè)計 目錄 任務(wù)書 ....................................... 1 摘要 ........................................ 2 第一章 緒論 .................................. 3 吸收技術(shù)概況 ........................................... 3 吸收設(shè)備的發(fā)展 ......................................... 3 吸收過程在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 ............................. 4 第二章 方案設(shè)定 ............................... 6 吸收方法及吸收劑的選擇 ................................. 6 吸收工藝的流程 ......................................... 6 吸收工藝的流程的確定 .............