水吸收丙酮填料塔设计(化工课程设计)[1]

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1、兰州交通大学毕业设计化工原理课程设计课程名称:____填料塔设计____设计题目:____水吸收丙酮____院系:___化学学院_____学生姓名:_____荆卓_______学号:____200907134____专业班级:____化艺093班____指导教师:______张玉洁______-21-兰州交通大学毕业设计化工原理课程设计任务书（一）设计题目：水吸收空气中的丙酮填料塔的工艺设计（二）设计条件1．生产能力:每小时处理混合气体9000Nm3/h2．设备形式:填料塔3．操作压力：101.3KPa4．操作温度:298K5．进塔混合气体中含丙酮4%（体积比）6．丙酮的回收率为99%7

2、．每年按330天计，每天按24小时连续生产8．建厂地址：兰州地区9．要求每米填料的压降都不大于10Pa。（三）设计步骤及要求1．确定设计方案（1）流程的选择（2）初选填料的类型（3）吸收剂的选择2．查阅物料的物性数据（1）溶液的密度、粘度、表面张力、氨在水中的扩散系数（2）气相密度、粘度、表面张力、氨在空气中的扩散系数-21-兰州交通大学毕业设计（3）丙酮在水中溶解的相平衡数据3．物料衡算（1）确定塔顶、塔底的气流量和组成（2）确定泛点气速和塔径（3）校核D/d>8~10（4）液体喷淋密度校核：实际的喷淋密度要大于最小的喷淋密度。4．填料层高度计算5．填料层压降核算如果不符合上述要求重新

3、进行以上计算6．填料塔附件的选择（1）液体分布装置（2）液体再分布装置（3）填料支撑装置（4）气体的入塔分布.(四）参考资料1、《化工原理课程设计》贾绍义柴诚敬天津科学技术出版2、《现代填料塔技术》王树盈中国石油出版3、《化工原理》夏清天津科学技术出版（五）计算结果列表（见下页）-21-兰州交通大学毕业设计参数符号单位计算结果操作条件平均压力PKPa101.3平均温度TK298平均流率气相V353.27液相L1978.14丙酮的浓度c塔顶4%塔底物性参数平均密度气相1.23液相997.043平均黏度0.189平均表面张力932731.2主要工艺结构尺寸填料的类型塑料阶梯环填料的规格空塔气

4、速2.037泛点气速2.909塔径Dm1.4填料层高度Z'm18气膜传质系数0.06液膜传质系数0.97总传质系数压降Pa5643.59操作液气比3.11最小喷淋密度10.6实际喷淋密度U12.90-21-兰州交通大学毕业设计目录1.概述与设计方案的确定-7-1.1填料塔简述-7-1.2设计方案的确定-7-1.2.1装置流程的确定-7-1.2.2填料的选择-8-1.2.3吸收剂的选择-10-2.设计计算-10-2.1基础物性数据-11-2.1.1液相物性数据-11-2.1.2气相物性数据-11-2.2物料衡算-12-2.3填料塔的工艺尺寸的计算-13-2.4填料层高度计算-14-2.5填

5、料层压降计算-17-3.填料塔附件的选择-17-3.1液体分布器简要设计-17-3.2液体分布器的选择-18-3.2.1液体分布器的选型-18-3.2.2分布点密度计算-18-3.3辅助设备的计算及选型-19-3.3.1填料支承设备-19-3.3.2填料压紧装置-20-3.3.3液体再分布装置-20-3.3.4除沫装置-20-4.结论-21-5.参考文献-21-6.附录-21--21-兰州交通大学毕业设计1.概述与设计方案的确定1.1填料塔简述塔设备在化工、石油化工、生物化工、医药、食品等生产过程中广泛应用的汽液传质设备[1]。其作用实现气—液相或液—液相之间的充分接触，从而达到相际间进

6、行传质及传热的过程。根据塔内气液接触部件的结构形式，可将塔设备分为两大类：板式塔和填料塔。板式塔内沿塔高度装有若干层塔板，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔釜，并在各块板面上形成流动的液层，气体靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气液两相在塔内进行逐级接触，两相组成沿塔高呈阶梯式变化。填料塔则在塔体内装填填料，液体由上而下流动中在填料上分布汇合，气体则在填料缝隙中向上流动。填料为气液传质提供了较大的气液接触面积。[2]填料塔的基本特点是结构简单，压力降小，传质效率高，便于采用耐腐蚀材料制造等，对于热敏性及容易发泡的物料，更显出其优越性。过去，填料塔多推荐用于0.6∽0.

7、7m以下的塔径。近年来，随着高效新型填料和其他高性能塔内件的开发，以及人们对填料流体力学、放大效应及传质机理的深入研究，使填料塔技术得到了迅速发展。[3]1.2设计方案的确定1.2.1装置流程的确定吸收装置的流程主要有以下几种。[4]塔内气液两相流动方式可以是逆流也可以是并流。通常采用逆流操作，气体自塔低通入，液体从塔顶洒下，因此溶液从塔底流出前与刚进入塔的气相接触，可使溶液的浓度尽量提高，经吸收后的气体从塔顶排除前与刚入塔的液体接