丙酮吸收塔的设计2.docx

山山东师范大学课 程 论 文（设计）题 目 丙酮与空气的混合气体填料吸收塔设计 课 程 名 称 化工设计二 级 学 院 化学化工与材料科学学院专 业 化学工程与工艺 班 级 化工二班 学 生 姓 名 田栋栋 学 号 201310010212 指 导 教 师 张其坤 设计起止时间：2016年11月01日至2017年01月01日 设计任务书设计任务：丙酮与空气的混合气体填料吸收塔设计设计参数：原料气组成：丙酮—空气二元混合气体，丙酮含量8.5%（体积分数），进塔混合气温度为40℃，要求丙酮回收率95%以上年处理量：2000、2500、3000、3500、4000m3/h操作条件：连续常压操作年工作日：300天工作地点：临沂市吸收剂 ：软水设计要求：（1）完成设计说明书一份，字数在6000字以上（2）完成带控制点的工艺流程图、车间布置图、吸收塔工艺条件图各一张 重要符号说明D——塔径，m；DL——液体扩散系数，㎡/s；Dv——气体扩散系数，㎡/s ； ev——液沫夹带量,kg(液)/kg(气)； g——重力加速度，9.81 m/s^2 ； h——填料层分段高度，m； HETP关联式常数； Hmax——允许的最大填料层高度，m； HB——塔底空间高度，m； HD——塔顶空间高度，m； HOG——气相总传质单元高度，m； kG——气膜吸收系数，kmol/(㎡?s?kPa)； kL——液膜吸收系数，m/s； KG——气相总吸收系数，kmol/(?㎡s?kPa)； Lb——液体体积流量，m3/h； LS——液体体积流量，m3/s； LW——润湿速率，m3/(m?s)； m——相平衡常数，无因次； n——筛孔数目； NOG——气相总传质单元数； P——操作压力，Pa； △P——压力降，Pa； u——空塔气速，m/s； uF——泛点气速，m/su0min——漏液点气速，m/s； u′0——液体通过降液管底隙的速度，m/s； U——液体喷淋密度，m3/(㎡?h)UL——液体质量通量，kg/(㎡?h)Umin——最小液体喷淋密度，m3/(㎡?h)Uv——气体质量通量，kg/(㎡?h)Vh——气体体积流量，m3/h； Vs——气体体积流量，kg/s； Wl——液体质量流量，kg/s； Wv——气体质量流量，kg/s； L——液相速率kmol/㎡G——气体速率kmol/㎡x——液相摩尔分数； X——液相摩尔比y——气相摩尔分数； Y——气相摩尔比； Z——板式塔的有效高度，m； 填料层高度，m。 希腊字母ε——空隙率，无因次； μ——粘度，Pa?s； ρ——密度，kg/m3； σ——表面张力，N/m； φ——开孔率或孔流系数，无因次； Φ——填料因子，l/m； ψ——液体密度校正系数，无因次。 下标 max——最大的； min——最小的；目录摘要1 前言1.1 设计任务1.2 丙酮的介绍1.3 填料塔的主体结构与特点2 设计方案的确定2.1 工艺流程图的确定2.2 丙酮回收工艺2.3 水吸收工艺 3 吸收塔的工艺计算3.1 基础物性数据3.1.1液相物料衡算3.1.2气相物性数据3.1.3气液相平衡数据3.2 物料衡算3.3 吸收塔工艺尺寸的计算3.3.1塔径的计算3.3.2填料层高度的计算3.4 塔附属高度的计算3.5填料层压降的计算 3.5.1气体动能因子 参考文献后记 丙酮与空气的混合气体填料吸收塔设计摘要：吸收是气液传质的过程，吸收塔设备是气液接触的传质设备，一般分为级数接触和微分接触两类。本设计采用微分接触。微分接触常采用液相分散，设计采用传质单元高度和传质单元数。本设计采用填料塔，料填塔是填料塔的核心和关键，它提供了塔内气液两项接触传质和传热的表面积，与塔结构一起决定了塔设备的性能。本设计计算流程由气液两项物性数据衡算到塔设备工艺尺寸计算，从而得出吸收塔的工艺计算。关键词：吸收/传质/填料塔/物据衡算/工艺计算1 前言1.1 设计任务: 丙酮与空气的混合气体填料吸收塔设计1.2 操作条件: 混合气体的年处理量：4000m3/h(标准状态)；混合气体组成：空气：0.915 丙酮0.085（均为体积分数）；要求丙酮的回收率：95%；吸收剂：软水混合气温度：40℃ 压力：101.325KPa工作地点：山东临沂1.3丙酮的介绍 丙酮作为一种良好的有机溶剂，大量用于化工生产过程，特别是在制药工业和醋酸纤维工业中有着广泛的应用，由于丙酮的沸点较低，挥发性强，所以丙酮发亮存在于生产过程产生的废气中，对环境和人体的健康造成了极大地危害。对废气中的丙酮进行回收，使其能达标排放，可减轻对环境的污染和对人体的伤害，同时也可以减少丙酮的消耗，节约运行成本。 丙酮是一种无