填料吸收塔设计.doc

填料吸收塔课程设计说明书
目录
前言…………………………………………….…………..………2
水吸收丙酮填料塔设计………………………………….……………2
一任务及操作条件………………………………….….…………….2
二吸收工艺流程的确定……………………………………………...2
三物料计算……………………………………………………………3
四热量衡算…………………………………………….…………......4
五气液平衡曲线…………………………………………………...…5
六吸收剂(水)的用量Ls……………………………….……………...5
七塔底吸收液浓度X1…………………………………………..…….6
八操作线…………………………………………….......…………….6
九塔径计算……………………………………………………………6
十填料层高度计算………………………………...………………….9
十一填科层压降计算…………………………………………...........13
十二填料吸收塔的附属设备……………………….…………..…….13
十三课程设计总结………………………………...………………….15
十四主要符号说明……………………………………...………….....16
十五参考文献………………………………………..………………..17
十六附图………………………………………………………………18
前言
塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的形式,可以分为填料塔和板式塔。板式塔属于逐级接触逆流操作,填料塔属于微分接触操作。工业上对塔设备的主要要求:(1)生产能力大(2)分离效率高(3)操作弹性大(4)气体阻力小结构简单、设备取材面广等。
塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节,选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早,具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。
填料塔由填料、塔内件及筒体构成。填料分规整填料和散装填料两大类。塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。与板式塔相比,新型的填料塔性能具有如下特点:生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。
水吸收丙酮填料塔设计
一任务及操作条件
①混合气(空气、丙酮蒸汽)处理量: 1249。
②进塔混合气含丙酮 %(体积分数);相对湿度:70%;温度:35℃;
③进塔吸收剂(清水)的温度25℃;
④丙酮回收率:90%;
⑤操作压力为常压。
二吸收工艺流程的确定
。
三物料计算
(l). 进塔混合气中各组分的量
,故:
混合气量= 1249()× =
混合气中丙酮量=× = kmol/h
= ×=
查附录,35℃,则相对湿度为70%的混合
气中含水蒸气量== kmol(水气)/ kmol(空气十丙酮)
混合气中水蒸气含量==(《化工单元操作及设备》P189 16-23)
=×18=
混合气中空气量=--=
=×29=1344kg/h
(2).混合气进出塔的(物质的量)成
=,则
==
(3).混合气进出塔(物质的量比)组成
若将空气与水蒸气视为惰气,则
惰气量==
=1344+=
Y1==(丙酮)/kmol(惰气)
Y2==(丙酮)/kmol(惰气)
(4).出塔混合气量
出塔混合气量=+×=
=+×=
四热量衡算
热量衡算为计算液相温度的变化以判明是否为等温吸收过程。假设丙酮溶于水放出的热量全被水吸收,且忽略气相温度变化及塔的散热损失(塔的保温良好)。
查《化工工艺算图》第一册,常用物料物性数据,得丙酮的微分溶解热(丙酮蒸气冷凝热及对水的溶解热之和):
=30230+= kJ/kmol
吸收液(依水计)平均比热容= kJ/kmol·℃,通过下式