年处理70万m3丙酮吸收塔的设计概要.doc

设计任务书 一、设计题目 分离丙酮—空气混合气体常压填料吸收塔的工艺 二、设计条件： 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：3500m3/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，字数在字以上（2）完成吸收塔工艺条件图一张 符号说明 E 亨利系数 atm 气体的粘度 Pa/s m 平衡常数 水的密度和液体密度之比 g 重力加速度 m2/s 气体和液体的密度 Kg/m3 WG,WL 气体和液体的质量流量 Kg/s 气相总体传质系数 Kmol/(m3·S) Z 填料层高度 m 气相总传质单元高度 m 气相总传质单元数 以分压差表示推动力的总传质系数 以分压差表示推动力的气膜传质系数 H 溶解度系数 以摩尔浓度差表示推动力的液摩尔传质系数 气体通过空塔截面的质量流速 溶质在气相中的扩散系数 丙酮吸收塔的设计 ：气液两相的分离是通过它们密切的接触进行的，在正常操作下，气相为连续相而液相为分散相，气相组成呈连续变化，气相中的成分逐渐被分离出来，属微分接触逆流操作过程。填料塔具有较高的分离效率，因此根据丙酮和空气的物理性质和化学性质分析，应该采用填料塔来分离气相中的丙酮。本次设计任务是针对二元物系的吸收问题进行分析、设计、计算、核算、绘图，是较完整的吸收设计过程，并通过对填料塔及其填料的计算，可以得出填料塔和填料及附属设备的各种设计参数。 关键词：；丙酮；；填料塔； Design of acetone absorption tower Abstract: Keywords： 1. 绪论 业中，经常需将气体混合物中的各个组分加以分离，其目的是：(1):回收或捕获气体混合物中的有用物质，以制取产品；?(2): 除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理；或除去工业放空尾气中的有害物，以免污染大气。实际过程往往同时兼有净化与回收双重目的。气体混合物的分离，总是根据混合物中各组分间某种物理性质和化学性质的差异而进行的。根据不同性质上的差异，可以开发不同的分离方法。吸收操作仅为其中之一，它根据混合物各组分某种溶剂中溶解度的不同而达到分离的目的。 在化工生产中所处理的原料、中间产物、粗产品等几乎都是混合物，而且大部分是均相物系。为了进一步加工和使用将这些混合物分离为较纯净或者几乎纯态的物质。对于均相物系必须要造成一个两项物系，利用远物系中各组分间某物性的差异而使其中某个组分从一相转到另一相，以达到分离的目的。 分离混合物是液体接触，气体中的一个或者几个组分溶解于液体中，不能溶解的组分仍保留在气相中，于是得到了分离。这种利用各组分在溶液中溶解度的差异使气体中不同组分分离的操作称为吸收。 吸收塔是完成吸收操作的设备，塔设备的主要作用是为了气液两相提供充分接触的表面，使相间的传质与传热过程能够充分有效的进行，并能使接触之后的气液两相及时分离并不夹带。 工业中啥用的吸收塔的主要类型有板式塔、填料塔、湍球塔、喷洒塔和喷射式吸收器等。其中最常用的有填料塔与板式塔。 填料塔是使用最广泛的一种塔形，填料塔由填料塔内件及塔体结构组成。填料塔中装有如瓷环之类的填料，气体接触在填料中进行。它的优点是生产能力大，分离效率高，阻力小，操作弹性大，结构简单，易用耐磨腐蚀材料，造价低。缺点是塔径大气液两相接触易不均匀，效率低。 板式塔是由一个圆筒形外壳及其中装置若干块水平塔板构成，板式塔中装有筛孔塔板，气液两相在塔板上鼓泡进行接触。 气体吸收在化工生产中的应用大致有以下几种: (1)制备液体产品。如用水吸收HCL气体制备盐酸等。 (2)分离、净化或者精制气体。如用水脱除合成氨原料其中的,用丙酮脱除室友裂解气中的乙炔等。 (3)回收有用物质。工艺尾气中含有一些有价值的物质。通过吸收可以为这些物质找到新的用途，如用洗油脱除焦炉气中苯、甲苯等芳香烃的操作。 (4)出去工业尾气中的有害组分，达到环保的目的。例如出去尾气中的等，以免大气污染。随着工业的发展要求工业尾气中的有害组分的含量越来越少。 填料塔的结构及填料特性 塔体为一圆筒，筒内堆放一定高度的填料。操作时，液体自塔上部进入，通过液体分布器均匀喷洒于塔截面上，在填料表面呈膜状流下。填充高度较高的填料塔可将填料分层，各层填料之间设置液体再分布器，收集上层流下的液体，并将液体重新均布于塔截面。气体自塔下部进入，通过填料层中的空隙由塔顶排出。离开填料层的气体可能夹带少量液沫，必要时可在塔顶安装除沫器。 气液两