【正文】 阻和污垢熱阻）K=1/（）=1/()= W/(m2K)熱流體給熱系數(shù)的計(jì)算：由《化工原理》附錄表查得含61根Φ193 mm單程管的列管式換熱器的公稱直徑d=273 mm= m。d12qm，1Cp，1（T1 T2）= qm，2Cp，2（t2t1）故 T2= T1 = 97 = ℃采用直徑為Φ193 mm的圓管，冷流體流經(jīng)管內(nèi)，熱流體在管外與之逆流換熱。熱流體平均摩爾質(zhì)量：熱=ΣxiMi=+（）18= kg/kmol。由丙酮?dú)庖浩胶鈹?shù)據(jù)表可得：%時(shí)，釜液溫度為97 ℃。K)Q= πLd2KK)飽和水蒸汽在110℃下的物性數(shù)據(jù)如下：Pr951u= = = m/sde=4A/π== mRe===α2== = W/(m2d2= m。冷流體流量qm，2=L冷== kg/s冷流體進(jìn)口溫度t1，出溫度t2=98℃， Cp水= kJ/kg。用T=110℃低壓蒸汽對(duì)冷流體加熱，至泡點(diǎn)溫度t2=98℃，采用內(nèi)管直徑為 Φ58，外管直徑為 Φ78mm的套管式換熱器逆流傳熱，蒸汽流量選用qm，1=，查得110℃飽和水蒸汽汽化焓為 ΔH=。被加熱的丙酮水溶液再用低壓蒸汽加熱至泡點(diǎn)，送入精餾塔進(jìn)料版進(jìn)料。其流程如上圖所示，精餾塔塔底流出液，對(duì)吸收塔塔底流出的丙酮水溶液進(jìn)行第一次加熱。 xx2——分別表示吸收過(guò)程水相進(jìn)、出口中易揮發(fā)組分的摩爾分率； yy2——分別表示吸收過(guò)程氣相進(jìn)、出口中易揮發(fā)組分的摩爾分率； F、D、W——分別表示精餾過(guò)程中原料液、餾出液和釜?dú)堃旱牧髁浚? /s； xF、xD、xW——分別表示精餾過(guò)程中原料液、餾出液和釜?dú)堃褐幸讚]發(fā)組分的摩爾分率。如此，完成水吸收精餾法回收空氣中的丙酮的操作工藝。經(jīng)過(guò)精餾后，在精餾塔塔頂經(jīng)過(guò)全凝器冷凝后的溶液進(jìn)入分配器，一部分回流至精餾塔，另一部分再通過(guò)冷凝器冷凝后貯存在丙酮產(chǎn)品貯罐中，即得到產(chǎn)品；在精餾塔塔底，用低壓蒸汽直接加熱塔釜液體，在塔底流出液中，丙酮含量較低，可對(duì)吸收塔塔底流出的丙酮水溶液進(jìn)行第一次加熱。用離心泵將貯槽中的丙酮水溶液抽到位于高位的列管式換熱器中，用板式精餾塔塔底的流出液進(jìn)行加熱，再通過(guò)套管換熱器，使用低壓蒸汽進(jìn)行加熱至泡點(diǎn)。綜上所述，在本次課程設(shè)計(jì)中，選用水吸收精餾的工藝路線來(lái)回收空氣中的丙酮。其次，在操作條件下，水具有較低的蒸氣壓,在吸收過(guò)程中，吸收劑水的損失可以忽略,提高了吸收過(guò)程的效率。首先，丙酮空氣混合氣中，水對(duì)丙酮的溶解度大, 而對(duì)其他組分則溶解度很小或基本不溶。而水吸收精餾丙酮回收工藝能耗較低,工藝安全性和穩(wěn)定性較好,是當(dāng)前最好的替代工藝。水吸收丙酮是物理吸收，其利用丙酮空氣混合物中各組分在水中的溶解度不同，實(shí)現(xiàn)丙酮的分離。吸附小分子量丙酮時(shí)，選擇平均孔徑小的高比表面積活性炭?；钚蕴课椒ㄊ抢没钚蕴康奈阶饔?，對(duì)丙酮進(jìn)行回收。丙酮回收單元是很多用丙酮作為溶劑進(jìn)行化工生產(chǎn)企業(yè)中的一個(gè)重要單元，丙酮回收的方法有多種，如水吸收精餾、水吸收解吸、活性炭吸附蒸汽解吸精餾、深度冷卻等等。也用作稀釋劑，清洗劑，萃取劑，還是制造醋酐、雙丙酮醇、氯仿、碘仿、環(huán)氧樹脂、聚異戊二烯橡膠等的重要原料。 設(shè)計(jì)內(nèi)容【設(shè)計(jì)對(duì)象】 空氣中丙酮的回收：8000m3/h：10%（m3/m3)：98%（kg/kg）：93%：水（丙酮含量為2%）6. 逆流操作7. 操作壓力為常壓8. 使用微分接觸式的吸收設(shè)備【工藝路線設(shè)計(jì)】 丙酮是重要的有機(jī)合成原料，用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂，聚碳酸酯，有機(jī)玻璃，醫(yī)藥，農(nóng)藥等。即對(duì)操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用均有影響，因此設(shè)計(jì)是否合理的利用熱能R等直接關(guān)系到生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。經(jīng)濟(jì)合理，冷卻水進(jìn)出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮到設(shè)計(jì)的吸收塔和精餾塔具有較大的生產(chǎn)能力滿足工藝要求，另外還要有一定的潛力。其缺點(diǎn)是穩(wěn)定操作范圍窄，小孔徑篩板易堵塞，不適宜處理粘性大的、臟的和帶固體粒子的料液。近年來(lái)，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(duì)填料流體力學(xué)、放大效應(yīng)及傳質(zhì)機(jī)理的深入研究，使填料塔技術(shù)得到了迅速發(fā)展。填料塔的基本特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓力降小，傳質(zhì)效率高，便于采用耐腐蝕材料制造等，對(duì)于熱敏性及容易發(fā)泡的物料，更顯出其優(yōu)越性。前者的代表是填料塔，后者的代表則為板式塔。它廣泛用于吸收、精餾、萃取等單元操作，隨著石油、化工的迅速發(fā)展，塔設(shè)備的合理造型設(shè)計(jì)將越來(lái)越受到關(guān)注和重視。精餾是常用的液體混合物的分離操作，它利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝，從而達(dá)到輕重組分分離的目的。在化工生產(chǎn)中，常常需要進(jìn)行混合物的分離以達(dá)到提純或回收有用組分的目的，吸收和精餾兩個(gè)單元操作為此提供了重要措施?；ぴ碚n程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：空氣中丙酮的回收工藝操作學(xué) 院： 化學(xué)化工學(xué)院 班 級(jí)： 化工 0902 姓名（學(xué)號(hào)）：侯祥祥 3091303039 朱曉燕 3091303036 熊甜甜 3091303035 周利芬 3091303033 指導(dǎo)教師： 吳才玉 2012年 01月 29 目錄一、前言...............................................(3)二、設(shè)計(jì)內(nèi)容...........................................(5) （一）設(shè)計(jì)對(duì)象.....................................(5)（二）工藝路線設(shè)計(jì).................................(5)......................................(5)