化工原理课程设计_填料吸收塔的设计

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1、湖北理工学院课程设计化工原理课程设计题目：填料吸收塔的设计教学院：化学与材料工程学院专业：应用化工技术2011（1）班学号：201130820115学生姓名：罗全海指导教师：胡燕辉屈媛2013年6月14日3湖北理工学院课程设计目录1绪论11.1吸收技术概况11.2吸收过程对设备的要求及设备的发展概况11.3吸收的应用概况22课程设计任务22.1设计内容22.1.1工艺条件与数据22.1.3设计内容32.1.4进度安排32.2设计要求32.3设计方案介绍33填料选择53.1填料塔选择原则：53.2填料种

2、类53.3填料尺寸的的选择：63.4填料材质的选择：64吸收塔的工艺计算74.1基础物性数据处理74.1.1液相物性数据74.1.2气相物性数据74.1.3气液平衡数据84.1.4物料衡算84.1.5液气比的计算94.1.6吸收剂的用量94.2塔径的计算及校核104.2.1物性数据：104.2.2泛点气速、塔径的计算104.2.3数据校核114.3填料层高度的计算124.3.1传质单元高度计算124.3.2传质单元数的计算144.3.3总高度的计算144.4流体力学参数计算153湖北理工学院课程设计4

3、.4.1吸收塔的压力降154.4.2气体动能因子164.4.3吸收因子165解吸塔工艺计算165.1基础数据计算165.1.1最小气液比及吸收剂用量175.2塔径的计算及校核175.2.1塔径计算175.2.2数据校核185.3填料层高度的计算195.3.1传质单元高度计算195.3.2传质单元数的计算215.3.3总高度的计算225.4流体力学参数的计算225.4.1解吸塔的压力降225.4.2气体动能因子235.4.3解吸因子235.5设计结果245.5.1设计结果一览表246附录246.1主要符

4、号说明246.2希腊字母：256.3参考文献253湖北理工学院课程设计1绪论1.1吸收技术概况在化学工业中，利用不同气体组分在液体溶剂中的溶解度差异对其进行选择性溶解，从而将混合物各组分分类的传质过程称为吸收。气体吸收过程是化工生产中常用的气体混合物的分离操作，其基本原理是利用混合物中各组分在特定的液体吸收剂中的溶解度不同，实现各组分分离的单元操作。实际生产中，吸收过程所用的吸收剂常需回收利用，故一般来说，完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分，因而在设计上应将两部分综合考虑，才能得到较为理想的设计结果

5、。作为吸收过程的工艺设计，其一般性问题是在给定混合气体处理量、混合气体组成、温度、压力以及分离要求的条件下，完成以下工作：（1）根据给定的分离任务，确定吸收方案；（2）根据流程进行过程的物料和热量衡算，确定工艺过程中的物性参数；（3）依据物料及热量衡算进行过程的设备选型或设备设计；（4）绘制工艺流程图及主要设备的工艺条件图；（5）编写工艺设计说明书。1.2吸收过程对设备的要求及设备的发展概况对于吸收过程，能够完成分离任务的塔设备有多种，如何从众多的塔设备中选择合适类型是进行工艺设计的首要任务。一般而言

6、，吸收用塔设备与精馏过程所需要的塔设备具有相同的原则要求，用较小直径的塔设备完成规定的处理量，塔板或填料层阻力要小，具有良好的传质性能，具有合适的操作弹性，结构简单，造价低，便于安装、操作和维修等。但是吸收过程，一般具有液气比大的特点，因而更适用填料塔。此外，填料塔阻力小，效率高，有利于过程节能。所以对于吸收过程来说，以采用填料塔居多。127湖北理工学院课程设计近年来随着化工产业的发展，大规模的吸收设备已经广泛用于实际生产当中。具有了很高的吸收效率，以及在节能方面也日趋完善。填料塔的工艺设计内容是在明

7、确了装置的处理量，操作温度及操作压力及相应的相平衡关系的条件下，完成填料塔的工艺尺寸及其他塔内件设计。在今后的化学工业的生产中，对吸收设备的要求及效率将会有更高的要求，所以日益完善的吸收设备会逐渐应用于实际的工业生产中。1.3吸收的应用概况在化工生产中，原料气的净化，气体产品的精制等方面得到了广泛应用。在研究和开发过程中，在方法上多以吸收过程的传质速率着手。在整个设备中气液两相为连续微分接触过程，这一特点与填料塔得到了良好结合，由于填料塔的通量大，阻力小，使其在吸收设备中得到了广泛应用。吸收在化工的应

8、用中大致有以下几种：（1）原料气的净化；（2）有用组分的回收；（3）某些产品的制取；（4）废气的处理。2课程设计任务2.1设计内容2.1.1工艺条件与数据煤气中含苯2%（摩尔分数），煤气分子量为19；吸收塔底溶液含苯≥0.15%（质量分数）；吸收塔气-液平衡y*=0.125x；解吸塔气-液平衡为y*=3.16x；吸收回收率≥95%；吸收剂为洗油，分子量260，相对密度0.8；生产能力为每小时处理含苯煤气2000m³；冷却水进口温度＜25℃，出口温度≤50