回收甲醇的填料吸收塔的设计.doc

成绩

东南大学成贤学院
课程设计报告
题目回收甲醇的填料吸收塔的设计
课程名称化工原理课程设计
专业制药工程
班级
学生姓名
学号
设计地点
指导教师
时间
化工原理课程设计任务书
设计项目
回收甲醇的填料吸收塔
设计条件
混合气体流量 2000
混合气体组分含甲醇 8 %,空气 92 %(体积比)
混合气体温度 40 ℃
吸收率 98 %
吸收剂温度 25 ℃
操作压强 1 atm
设计内容
确定操作流程,绘制流程图
选择吸收剂、填料
确定吸收平衡关系,绘制X-Y图、进行物料核算
计算塔径、填料层高度
填料层压降核算、喷淋密度核算
附属设备选型和计算
绘制设备图
目录
前言
设计方案简介
吸收剂选择
填料的选择
工艺流程说明
平衡关系及物料衡算
平衡关系
物料衡算
填料塔工艺尺寸计算
塔径的计算
填料层高度的计算
传质单元高度的计算
传质单元单元数计算
填料层的分段
填料层压降的计算
填料层喷淋密度核算
填料塔内件的选型和计算
吸收支撑栅板
分布装置
进出口管的计算
附属空间

附属设备的选型
风机
离心泵
换热器
第六节附录
注释
设计结果一览表
主要符号说明
第七节设计总结

1设计结果评述
第八节参考文献
前言
设计方案简介
1)塔的选型
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。
2)填料塔的结构
主要构件为:填料、液体再分布器、支承栅板,气液进出口等。
3)设计要求
设计一个填料塔来吸收混合气体中的甲醇气体,是其吸收率达到98%。
4)操作方式的选择
气体和液体接触的吸收流程有逆流和并流两种方式。在逆流操作下,两相传质平均推动力最大,可提高吸收率和吸收剂使用效率,因此选用逆流。
吸收剂的选择
选择的原则:
①溶解度大:溶解度↑,溶剂用量↓,传质速率
↑;随工艺条件变化大;若有反应应可逆。
②选择性好:对溶质的溶解度大;
③不易挥发,以减少溶剂损失;
④粘度低,改善流动状态,阻力小,降低能耗。
⑤无毒、腐蚀性小、不易燃、价廉、不发泡、冰点
低、化学稳定等。
在25℃时水的物理性质

填料的选择
填料是填料塔的核心构件,是提供了塔内气液两相接触的场所。填料塔对填料的要求:



,整个床层结构均匀

,不仅能垂直往下传递,而且能横向传递。
,来源易,价格低廉
由于本次设计要求吸收率较高,因此选择公称直径为25mm的金属鲍尔环。
工艺流程的说明
平衡关系及物料衡算
平衡关系
1)计算Y*
假定塔底的温度=56℃,已知=25℃,则=(25+56)/2=3℃。
查表可得31℃时,水的比热=/(kg.℃),
查表得r=1140,
由公式:

表-1 计算结果列表
x
t (℃)
E (atm)
m
y*(×1000)
X(×1000)
Y* (×1000)
0
25


0
0
0