化工原理课程设计-处理量3600m3h水吸收丙酮填料塔设计（全套图纸）.doc

处理量3600 m3/h水吸收***填料塔设计
水吸收***填料塔的设计任务书
(一) 设计题目
试设计一座填料吸收塔,用于脱除空气中的***蒸汽。混合气体处理量为3600 m3/h。进口混合气中含***蒸汽 5% (体积百分数);混合气进料温度为35℃。采用清水进行吸收。要求:***的回收率达到96%。
全套图纸加153893706
(二) 操作条件
(1)操作压力:常压
(2)操作温度:25℃
(3)吸收剂用量为最小用量的倍数
(三) 填料类型
填料类型与规格见设计书。
(四) 设计内容
(1)设计方案的确定和说明
(2)吸收塔的物料衡算;
(3)吸收塔的工艺尺寸计算;
(4)填料层压降的计算;
(5)液体分布器简要设计;
(6)绘制液体分布器施工图
(7)吸收塔接管尺寸计算;
(8)设计参数一览表;
(9)绘制生产工艺流程图(A3号图纸);
(10)绘制吸收塔设计条件图(A3号图纸);
(11)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录
1设计方案简介 1
1
1
2工艺计算 1
基础物性数据 1
液相物性的数据 1
2
2
物料衡算 2
填料塔的工艺尺寸的计算 3
塔径的计算 3
填料层高度计算 5
填料层压降计算 7
液体分布器简要设计 7
9
填料支承设备 9
9
9
9
11
12
12
.......................................................................................13
水吸收***填料塔的设计
1设计方案简介

用水吸收***属中等溶解度的吸收过程,为提高传质效率和分离效率,选用逆流吸收流程,此过程吸收剂利用率也较高。因用水作为吸收剂,且***不作为产品,故采用纯溶剂。

水吸收***的过程,操作温度及操作压力较低,考虑到耐有机溶剂的腐蚀和价廉,所以工业上选用塑料散装填料。在塑料散装填料中,塑料阶梯环填料的综合性能较好,故此选用DN38聚丙烯阶梯环填料。
阶梯环是在鲍尔环的基础上改善而得到的一种高效填料。其高径比为1:2,底端为喇叭口形,环内有筋。这种填料由于高径比较小,使气体路径缩短,流动阻力大大减小,填料底端的喇叭口使得填料间以点接触为主,有利于液膜表面不断更新。阶梯环的综合性能优于鲍尔环,成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。
2工艺计算
基础物性数据

对低浓度吸收过程,溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查得,25
℃时水的有关物性数据如下:
密度为ρL= kg/m3
粘度为μL= Pa·s=/(m·h)
表面张力为σL= dyn/cm=932731 kg/h2
***在水中的扩散系数为 DL=×10-9m2/s=×10-6m2/h
(依 D=计算,(第二版).北京:化学工业出版社,2009)

进塔混合气体温度为35℃
混合气体的平均摩尔质量为
MVm=ΣyiMi=×+×29=
混合气体的平均密度为
混合气体的粘度可近似取为空气的粘度,查手册得35℃空气的粘度为
μV= ×10-5Pa•s=/(m•h)
查手册得***在空气中的扩散系数为
(依计算,其中293K时,100kPa时***在空气中扩散系数为1×,(第二版).北京:化学工业出版社,2009)

当x<,t=15~45℃时,***-水体系的亨利系数可用式:
计算
E=
相平衡常数为
m=E/P==
溶解度系数为
物料衡算
进塔气相摩尔比为

出塔气相摩尔比为

进塔惰性气相流量为

该吸收过程属低浓度吸收,平衡关系为直线,最小液气比可按下式计算,即

对于纯溶剂吸收过程,进塔液相组成为


取操作液气比为





填料塔的