水吸收丙酮填料塔设计99037

《水吸收丙酮填料塔设计99037》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、概述在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门，塔设备是一种重要的单元操作设备。其作用实现气一液相或液一液相之间的充分接触，从而达到相际间进行传质及传热的过程。它广泛用于蒸僻、吸收、萃取、等单元操作，随着石油、化工的迅速发展，塔设备的合理造型设计将越来越受到关注和重视。塔设备有板式塔和填料塔两种形式，下面我们就填料塔展开叙述。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，更显岀其优越性。过去，填料塔多推荐用于0.6-0.7m以下的塔径。近年来，随着高效新型

2、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。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，其基本原理是利用气体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。板式塔和填料塔都可用于吸收过程，此次设计用填料塔作为吸收的主设备。水吸收丙酮填料塔设计一设计任务和操作条件①混合气（空气、丙酮蒸气）处理量1500m3/h;②进塔混合气含丙酮体积分数1.82%；相对湿度70%；温度35°C；③进塔吸收剂（清水）的温度为25°C；

3、④丙酮回收率90%；⑤操作压力为常压。二设计方案的确定(1)吸收工艺流程采用常规逆流操作流程.流程如下:尾气液体再分布器温度计n丄士_填料塔顶取样0离心泵乂►排入地沟塔底取样流程说明：混合气体进入吸收塔，与水逆流接触后，得到净化气排放；吸收丙酮后的水，经取样计算其组分的量，若其值符合国家废水排放标准，则直接排入地沟，若不符合，待处理之后再排入地沟。三物料计算(1)进塔混合气中各组分的量近似取塔平均操作压力为101.3kPa,故：混合气量二1500X(上一)X-L=59.36kmol/h273+3522.4混合气中丙

4、酮量二59.36X0.0182=1.08kmol/h二1.08X58.08=62.73kg/h查化工原理附录，35°C饱和水蒸气为5620.7Pa，则相对湿度为70%的混合气中混合气中空气量二59.36-1.08-2.31=55.97kmol/h二55.97X29=1623kg/h含水蒸气量二5620.7x0.7101.3x103-5620.7x0.7=0.0404kmol（水气）/kmol（空气+内•酮）混合气中水蒸气的含量二59.36x0.04041+0.04042.31kmol/h二2.31X18=41.58

5、kg/h（2）混合气进出塔（物质的量）组成已知：yi=0.0182,则Y2=二0.001851.08X（1-0.9）55.97+2.31+1.08X（1-0.9）（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，则惰气量二55・97+2.31=58.28kmol/h二1623+41.58=1664.6kg/hY=108158.28=0.0185kmol（丙酮）/kmol（惰气）丫2=1.08x（1-0.9）58.28=0.00185kmol（丙酮）/kmol（惰气）（4）岀塔混合气量出塔混合气量=58.

6、28+1.08X0.1=58.378kmol/h二1670.8kg/h四热量衡量热量衡量为计算液相温度的变化以判断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）：Hd均二30230+10467.5=40697.5KJ/Kmol吸收液平均比热容C/75.366KJ/（Kmol.°C），通过下式计算.Hd均5二tn-l+w-X（Xn-Xn_i）ll对低组分气体吸收，

7、吸收液组成很低时，依惰性组分及比摩尔浓度计算方便,故上式可写成:tL=25+空叱AXtL75.366即可在X二0.000〜0・008*之间，设系列X值，求出相应X组成下吸收液的温度J，计算结果列于表（1）第1，2列中。由表中数据可见，液相X变化0.001时，温度升高0・54°C,依此求取平衡线。表（1）各液相浓度下的吸收液温度及平衡数据Xt/CE/kPam(二E/p)y+Xio30.00025.00211.52.0880.0000.00125.54217.62.1482.1480.00226.08223.92.21

8、04.4200.00326.62230.12.2726.8160.00427.16236.92.3389.3520.00527.70243.72.40612.0250.00628.24250.62.47414.8440.00728.78257.72.54417.8080.00829.32264.962.61620.928注：1.与气相乙称平衡的液相X严0.0