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填料吸收塔课程设计说明书
专 业
班 级
姓 名
班 级 序 号
指 导 老 师
日 期
目录
前 言…………………………………………….…………..………2
水吸收丙酮填料塔设计………………………………….……………2
一 任务及操作条件………………………………….….…………….2
二 吸收工艺流程的确定……………………………………………...2
三 物料计算……………………………………………………………3
四 热量衡算…………………………………………….…………......4
五 气液平衡曲线…………………………………………………...…5
六 吸收剂(水)的用量Ls……………………………….……………...5
七 塔底吸收液浓度X1…………………………………………..…….6
八 操作线…………………………………………….......…………….6
九 塔径计算……………………………………………………………6
十 填料层高度计算………………………………...………………….9
十一 填科层压降计算…………………………………………...........13
十二 填料吸收塔的附属设备……………………….…………..…….13
十三 课程设计总结………………………………...………………….15
十四 主要符号说明……………………………………...………….....16
十五 参考文献………………………………………..………………..17
十六 附图………………………………………………………………18
前 言
塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的形式,可以分为填料塔和板式塔。板式塔属于逐级接触逆流操作,填料塔属于微分接触操作。工业上对塔设备的主要要求:(1)生产能力大(2)分离效率高(3)操作弹性大(4)气体阻力小结构简单、设备取材面广等。
塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节,选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早,具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。
填料塔由填料、塔内件及筒体构成。填料分规整填料和散装填料两大类。塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。与板式塔相比,新型的填料塔性能具有如下特点:生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。
水吸收丙酮填料塔设计
一 任务及操作条件
①混合气(空气、丙酮蒸汽)处理量: 1249。
②进塔混合气含丙酮 2.34%(体积分数);相对湿度:70%;温度:35℃;
③进塔吸收剂(清水)的温度25℃;
④丙酮回收率:90%;
⑤操作压力为常压。
二 吸收工艺流程的确定
采用常规逆流操作流程.流程如下。
三 物料计算
(l). 进塔混合气中各组分的量
近似取塔平均操作压强为101.3kPa,故:
混合气量= 1249()× = 49.42kmol/h
混合气中丙酮量=49.42×0.0213 =1.16 kmol/h
= 1.16×49.42=67.28kg/h
查附录,35℃饱和水蒸气压强为5623.4Pa,则相对湿度为70%的混合
气中含水蒸气量==0.0404 kmol(水气)/ kmol(空气十丙酮)
混合气中水蒸气含量==1.92kmol/h(《化工单元操作及设备》P189 16-23)
=1.92×18=34.56kg/h
混合气中空气量=49.42-1.16-1.92=46.34kmol/h
=46.34×29=1344kg/h
(2).混合气进出塔的(物质的量)成
=0.0234,则
==0.0024
(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=46.34十1.92=48.26kmol/h
=1344+34.56=1378.56kg/h
Y1==0.024kmol(丙酮)/kmol(惰气)
Y2==0.0024kmol(丙酮)/kmol(惰气)
(4).出塔混合气量
出塔混合气量=48.26+1.16×0.1=48.376kmol/h
=13
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