【正文】 ................ 6 吸收工藝流程圖及工藝過程說明 ..................... 6 吸收塔設備及填料的選擇 ................................. 8 塔填料的分類及結構 ............................... 8 填料塔的性能 ..................... 錯誤 !未定義書簽。 填料的選用 ....................................... 9 操作參數的選擇 ......................................... 9 操作溫度的選擇 .................................. 10 操作壓力的選擇 .................................. 10 其它 ............................................ 10 第三章 吸收塔工藝計算 ........................ 11 基礎物性數據 .......................................... 11 液相物性數據 .................................... 11 氣相物性數據 .................................... 11 氣液相平衡數據 .................................. 13 物料衡算 .............................................. 14 填料塔的工藝尺寸計算 .................................. 15 塔徑的計算 ...................................... 15 泛點率校核 ...................................... 15 填料規(guī)格校核： .................................. 16 液體噴淋密度校核： .............................. 16 填料層高度 H的計算 .................................... 16 傳質單元高度 oGH 的計算 .......................... 16 傳質單元數的計算 ................................ 18 填料塔附屬高度的計算 .................................. 19 II 液體分布器計算 ........................................ 19 液體分布器 ...................................... 19 布液孔數 ........................................ 20 布液計算 ........................................ 20 塔底液體保持管高度 .............................. 20 其他附屬塔內件的選擇 .............................. 21 氣體的進出 口裝置和排液裝置 ...................... 21 氣體除沫裝置 .................................... 21 填料支撐及壓緊裝置 .............................. 20 填料壓緊裝置 .................................... 21 手孔 ............................................ 23 封頭和裙座 ...................................... 23 流體力學性質計算 ...................................... 23 吸收塔的壓力降計算 .............................. 23 吸收塔的泛點率 .................................. 24 氣體動能因子 .................................... 24 附屬設備的計算與選擇 .................................. 24 離心泵的選擇與計算 .............................. 24 進出管工藝尺寸的計算舉例 ........................ 25 工藝設計計算結果 ............................. 26 本設計主要符號說明 ............................ 27 對設計過程的評述和有關問題的討論 ............... 29 結束語 ...................................... 30 參考文獻 ..................................... 31 湖北科技學院化工原理課程設計 3 課程設計任務書 設計題目： 年處理量為 870 噸丙酮氣體吸收的設計 試設計一座填料吸收塔，用于脫除混于空氣中的丙酮氣體。（ 25C176。） 工藝操作條件 ： （ 1）操作平均壓力 常壓 （ 2）操作溫度 t=25℃ （ 3）年生產時間 7200h。 摘要 湖北科技學院化工原理課程設計 4 填料塔氣液兩相密切接觸進行傳質和傳熱，在正常操作下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相，氣相組成呈連續(xù)變化，屬微分接觸逆流操作過程。 本次設計針對二元物系的吸收問題進行分析 、 計算 、 核算 、 繪圖，是較完整的吸收設計過程，并通過對填料塔的計算，可以得出填料塔的各種設計參數，此設計方法被工程技術人員廣泛的采用。當氣體混合物與適當的液體接觸，氣體中的一個或幾個組分溶于液體中，而不能溶解的組分仍留在氣體中，使氣體混合物得到了分離，這種氣體混合物得到了分離，這種利用氣體混合物中各組分在液體中的溶解度不同來分離氣體混合物的。 按吸收性質分為物理吸收與化學吸收兩大類，在物理吸收中的溶質與溶劑的結合力較弱，解吸比較方便。作為化學吸收可被利用的化學反應一般應滿足可逆性和較高的反應速率。 在化工、煉油、醫(yī)藥、食品及環(huán)境保護等工業(yè)部門， 塔設備是一種重要的單元操作設備。它廣泛用于蒸餾、吸收、萃取、等單元操作，隨著石油、化工的迅速發(fā)展，塔設備的合理造型設計將越來越受到關注和重視。一般級式接觸采用氣相分散，設計采用理論板數及板效率；而微分接觸設備常采用液相分散，設計采用傳質單元高度及傳質單元數。規(guī)整填料在工業(yè)裝置大型化和要求高分離效率的情況下，倍受重視，已成為塔填料的重要品種。就目前看，填料的材質仍以陶瓷、金屬 和塑料為主，特別為滿足化工生產中溫度和耐腐蝕的要求，以開發(fā)并采用了氟塑料制成的填料。 填料塔的基本特點是結構簡單，壓力降小，傳質效率高，便于采用耐腐蝕材料制造等，對于熱敏性及容易發(fā)泡的物料，更顯出其優(yōu)越性。近年來，隨著高效新型填料和其他高性能塔內件的開發(fā)，以及人們對填料流體力學、放大效應及傳質機理的深入研究，使填料塔技術得到了迅速發(fā)展。板式塔和填料塔都可用于吸收過程，此次設計用填料塔作為吸收的主設備。 A 制取化工產品 （ 1）應用 98%硫酸吸收 SO3 制取 98%硫酸，應用 20%發(fā)煙硫酸吸收 SO3 制取 20%的發(fā)煙硫酸。 （ 3）用水吸收氯化氫制取 31%的工業(yè)鹽酸。 （ 5）用水或 37%甲醛水溶液吸收甲醛制取福爾馬林溶液。 （ 7）純堿生產中用氨鹽水吸收 CO2 生成 NaHCO3 。 B 分離氣體混合物 （ 1）油吸收法分離裂解氣。 （ 3）用水吸收丙烯氨氧化法生產的丙烯腈。 （ 5）用水吸收乙烯氧化制取的環(huán)氧乙烷。 （ 2）用洗油從煤氣中回收粗笨（ ）。 D 氣體凈化 （ 1）原料氣的凈化。例如，合成氨原料 氣的脫 CO2 和脫 H2 S，天然氣、石油氣和焦爐氣的脫 H2 S 以及硫酸原料氣的干燥脫水等。燃煤鍋爐煙氣、冶煉廢氣等脫 SO2 ，硝酸尾氣脫除 NOX ，磷酸生產中除去氣態(tài)氟化物（ HF）以及液氯生產時弛放氣中脫除氯氣等。 湖北科技學院化工原理課程設計 8 第二章設計方案 吸收劑的選擇 對于吸收操作，選擇適宜的吸收劑，具有十分重要的意義。一般情況下，選擇吸收劑，要著重考慮如下問題： 。另一方面 ,在同樣的吸收劑用量下 ,液相的傳質推動力大 ,則可以提高吸收效率 ,減小塔設備的尺寸。 對溶質有較高的選擇性 ,即要求選用的吸收劑應對溶質有較大的溶解度 ,而對其他組分則溶解度要小或基本不溶 ,這樣 ,不但可以減小惰性氣體組分的損失 ,而且可以提高解吸后溶質氣體的純度。 吸收劑在操作條件下應具有較低的蒸氣壓 ,以避免吸收過程中吸收劑的損失 ,提高吸收過程的經濟性。 由于在吸收劑再生過程中 ,一般要對其進行升溫或氣提等處理 ,能量消耗較大 ,因而 ,吸收劑再生性能 的好壞 ,對吸收過程能耗的影響極大 ,選用具有良好再生性能的吸收劑 ,往往能有效地降低過程的能量消耗。 6 吸收劑應具有良好化學穩(wěn)定性好，不易燃，無腐蝕性，無毒，易得，廉價等特點。 吸收裝置的流程布置，指氣體和液體進出吸收塔的流向安排。逆流操 作的特點是，傳質平均推動力大，傳質速率快，分離程度高，吸收劑利用率高。 2 并流操作 氣液兩相均從塔頂流向塔底，此即并流操作。其通常用于以下情況：當