课程设计任务书.doc

吉林化工学院课程设计 1 课程设计任务书 1 、设计题目: 水吸收***过程填料吸收塔的设计; 试设计一座填料吸收塔,用于脱除混于空气中的***气体。混合气体的处理量为 155 0(m 3/h) ,其中含空气为 96 %,***气为 4 %( mol 分数) ,要求***回收率为98 %( mol 分数) ,采用清水进行吸收,吸收剂的用量为最小用量的 倍。(25C ° 下该系统的平衡关系为 y= ) 2 、工艺操作条件: (1)操作平均压力常压(2)操作温度 t=25℃(3)填料类型及规格自选。 ,填料塔的塔径与填料直径的比值应保持不低于某一下限值,以防止产生较大的壁效应,造成塔的分离效率下降。一般来说,填料尺寸大,成本低,处理量大,但是效率低, 使用大于 50mm 的填料,其成本的降低往往难以抵偿其效率降低所造成的成本增加。所以,一般大塔经常使用 50mm 的填料。表2—2 填料尺寸与塔径的对应关系塔径/ mm 填料尺寸/ mm D≤ 300 300 ≤D≤ 900 D≥ 900 20~ 25 25~ 38 50~ 80 ,一般情况下,可以选用塑料,金属,陶瓷等材料。对于腐蚀性介质应采用相应的抗腐蚀性材料,如陶瓷,塑料,玻璃,石墨, 不锈钢等,对于温度较高的情况,应考虑材料的耐温性能。综合考虑以上各个因素,本设计中选用 D N38聚丙烯塑料阶梯环填料,有关特性数据如下表: 表2-3 聚丙烯塑料阶梯环填料特性数据公称直径 D N mm 外径×高×厚 d×h ×δ,mm 比表面积αm 2 /m 3 空隙率ε% 个数 nm -3 堆积密度ρ p kg/m 3 干填料因子φm -1 38 38× 19× 91 27200 175 吉林化工学院课程设计 2 第3章吸收塔的工艺计算 基础物性数据 液相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 08 .997 ? L? kg/m 3粘度为 8937 .0? L? s mPa ?= kg/(m ·h) 表面张力为 2 / 718632 / L dyn cm kg h ? ?σ查手册得 15 ?时***在水中的扩散系数为 9 2 10 / D m s ?? ??则25 ?时***在水中的扩散系数为: 9 9 2 25 10 ( ) ( ) 10 / 15 L D m s ? ??? ?? ???? 气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为 58 29 / Vm i i M y M kg kmol ?? ?????混合气体的平均密度为 3 Vm PM = kg/m 298 Vm RT ??? ??混合气体的粘度可近似取为空气的粘度,查手册得 25 ?时空气的黏度为: / ( ) v pa s kg m h ? ???μμ由手册查得, 1 atm 0 ?时***在空气中的扩散系数为: 4 2 10 / D m s ?? ??则25 ?时***在空气中的扩散系数为: 4 2 25 10 ( ) ( ) / 15 v D m s ??? ?? ???吉林化工学院课程设计 3 物料衡算回收率 1 2 2 100% y y y y ? ?? ? ?所以 y?回流比 1 2 1 2 min 1 2 1 ( ) ( ) LGe y y m y y L G