【正文】 編寫設計說明書及其它?；?原理課程設計是以實際訓練為主的課程，學生應在過程中收集設計數(shù)據(jù)，在教師指導下完成一定的設備設計任務，以達到培養(yǎng)設計能力的目的。 1 目 錄 1．課程設計目的 … … …………………………………………………………… 1 2．課程設計題目描述和要求 ………………………………… … …… … 1 3．課程設計報告內(nèi)容 …………………………………………………………… 4 基礎物性數(shù)據(jù) … … ………………………………………………………… 4 液相物性數(shù)據(jù) … … …………………………………………………… 4 氣相物性數(shù)據(jù) … … …………………………………………………… 5 氣液相平衡數(shù)據(jù) … … ………………………………………………… 6 物料衡算 … … ……………………………………………………………… 6 塔徑計算…………………………………………………………………… 7 塔徑的計算………………………… ………………………………… 8 泛點率校核：………………………………………………………… 8 填料規(guī)格校核：………………………………………………………… 9 液體噴淋密度得校核：………………………………………………… 9 填料層高度的計算………………………………………………………… 9 傳質(zhì)單元數(shù)的計算…………………………………………………… 9 傳質(zhì)單元高度的計算………………………………………………… 10 填料層高度的計算…………………………… ……………………… 11 填料塔附屬高度的計算…………………………………………………… 11 液體分布器計算 … … ……………………………………………………… 12 液體分布器的選型 … … ……………………………………………… 12 布液計算……………………………………………………………… 13 其他附屬塔內(nèi)件的選擇 … … ……………………………………………… 13 填料支承裝置的選擇 … … …………………………………………… 13 填料壓緊裝置 … … …………………………………………………… 16 塔頂除霧器 … … ……………………………………………………… 17 吸收塔的流體力學參數(shù)計算 … … ………………………………………… 17 ． 1 吸收塔的壓力降 … … ……………………………………………… 17 吸收塔的泛點率 … … ………………………………………………… 18 氣體動能因子 … … ………………………………… ………………… 18 附屬設備的計算與選擇 … … ……………………………………………… 18 離心泵的選擇與計算 … … …………………………………………… 18 吸收塔主要接管尺寸選擇與計算 … … ……………………………… 20 工藝設計計算結果匯總與主要符號說明 … … …………………………………… 24 4．總結 … … ……………………… … …………………………………………… 26 參考文獻 … ……………………… … …………………………………………… 27 2 1. 課程設計目的 化工原理課程設計是學生學過相關基礎課程及化工原理理論與實驗后，進一步學習化工設計的基礎知識，培養(yǎng)工程設計能力的重要教學環(huán)節(jié)。通過該環(huán)節(jié)的實踐，可使學生初步掌握單元操作設計的基本程序與方法，得到工程設計能力的基本鍛煉。單元過程及單元設備設計是整個過程和裝備設計的核心和基礎，并貫穿于設計過程的始終，從這個意義上說，作為相關專業(yè)的本科生能夠熟練地掌握典型的單元過程及裝備的設計過程和方法，無疑是十分重要的。 (3) 原始資料 設計一座填料吸收塔，用于脫除廢氣中的 SO2，廢氣的處理量為 1000m3/h，其中進口含 SO2 為 9%（摩爾分率），采用清水進行逆流吸收。吸收塔操作條件：常壓 ；恒溫，氣體與吸收劑溫度： 303K 清水取自 1800 米外的湖水。 ⒈設計滿足吸收要求的填 料塔及附屬設備； ⒉選擇合適的流體輸送管路與動力設備（求出揚程、選定型號等），并核算離心泵安裝高度。設計成果要求如下： 1. 完成設計所需數(shù)據(jù)的收集與整理 2. 完成填料塔的各種計算 3. 完成動力設備及管線的設計計算 4. 完成填料塔的設備組裝圖 5. 完成設計說明書或計算書（手書或電子版打印均可） 目錄、設計題目任務、氣液平衡數(shù)據(jù)、 L/G、液泛速度、塔徑、 KYa（或 KXa的計算、 HOL、 NOL 的計算、動力設備計算過程（包括管徑確定）等。由手冊查得， 30℃時水的有關物性數(shù)據(jù)如下： 密度 3/ mKg?水? 【 1】 黏度 sPa ??? ? 0 1水? 【 1】 4 表面張力為 0. 07 12 2N/ mL? ? 【 1】 SO2 在水中的擴散系數(shù)為 10 /LD m s??? 【 1】 氣相物性數(shù)據(jù) 混 合氣體的平均摩爾質(zhì)量為 29?空氣M Kg/mol【 1】 64?二氧化硫M Kg/mol【 1】 11__ ?????????? yMyMM 二氧化硫空氣 ）（ kg/kmol 混合氣體的密度為 3__ / mKgRT PMV ???? 混合氣體的黏度可近似取為空氣的黏度，查資料【 1】得 30℃空氣的黏度為 = sG? ?【 1】 查得 SO2 在空氣中的擴散系數(shù)為 521 .4 6 9 1 0 /GD m s??? 【 1】 氣液相平衡數(shù)據(jù) 查資料【 5】： OKgHKgSO22100 CA (kmol/m3) 310?x H (kmol/kpa*m3) y *AP (kpa) 5 016 ?H平均溶解度系數(shù) CA30 度時二氧化硫在水中的平衡濃度，單位為 kmol/m3 x 30 度時二氧化硫在水中溶解平衡時的摩爾分數(shù) H30 度時二氧化硫在水中達到平衡時的溶解度系數(shù)，單位為kmol/kpa*m3 y30 度時氣相中二氧化硫的摩爾分數(shù) *AP 30 度時氣相中二氧化硫的平衡分壓，單位為 kpa 由以上的 y 和 x，以 x 的值為橫坐標， y 的值為縱坐標作平衡曲線，如圖 ： 00 5 10 15x/1000y 系列1 物料衡算 進口氣體的體積流量 G39。/)?(1y1)? 273/303=(1000/)? ()? 273/303=空氣的體積流量 VG=G39。 其主要性能參數(shù)為： 比表面積 32/209 mmat ? 【 4】 空隙率 33/ mm?? 【 4】 形狀修正系數(shù) ?=【 4】 填料因子平均值 p? =232 m 1? 【 4】 A= 【 4】 K=【 4】 7 塔徑的計算 吸收液的密度近似看成 30 度水的密度： 3/ mKgL ?? 水?? 30 度時空氣的密度 3/ mKg?空氣? 【 1】 3/9 2 mKg?二氧化硫? 【 1】 3__ / mKgRT PMV ???? kmolKgM /18?水 采用 Eckert 關聯(lián)式計算泛點氣速： 氣相質(zhì)量流量為： , 2 7 3 / 3 0 3VW G G G??? ? ? ? ? ?空 氣 二 氧 化 硫（ ） 9 1 0 1 . 1 6 5 9 0 2 . 9 2 7 2 7 3 / 3 0 3 1 2 9 7 . 5 /K g h? ? ? ? ? ? 液相質(zhì)量流量為： hKgMLW L / 6 6 6 0 3 6 ????? 水 選用 mm25?? 型的塑料鮑爾環(huán) A= 【 4】 K=【 4】 32 /209 mmat ? 33/ mm?? 8/14/ )()(]))(([LVVLLLVtFg WWKAagul ?????? ??【 4】 代入數(shù)值得： smuF /? 取空塔氣速： smuu F /, ?? 塔徑 muGD 4 , ???【 1】 圓整塔徑，取 D= 則算得 39。221000 / 3600 / m sD? ? ?? 8 0 . 4 3 7 1 0 0 % 5 6 . 7 5 % ( 5 0 % ~ 8 5 % )0 . 7 7Fuu ? ? ? 為 經(jīng) 驗 值 ， 所 以 在 允 許 范 圍 之 內(nèi)