填料吸收塔课程设计
填料吸收塔的设计化工原理课程设计
一、设计任务书1、设计题目:填料吸收塔的设计2、设计任务:试设计一填料吸收塔,用于脱除合成氨尾气中的氨气,要求塔顶排放气体中含氨低于200ppm,采用清水进行吸收3、工艺参数与操作条件(1)工艺参数表1—1(2)操作条件①常压吸收:P=②混合气体进塔温度:30℃③吸收水进塔温度:20℃。
4、设计项目:(1)流程的确定及其塔型选择;(2)吸收剂用量的确定;(3)填料的类型及规格的选定;(4)吸收塔的结构尺寸计算及其流体力学验算,包括:塔径、填料层高度及塔高的计算;喷淋密度的校核、压力降的计算等;(5)吸收塔附属装置选型:喷淋器、支承板、液体再分布器等;(6)附属设备选型:泵、风机附:1、NH3~H2O系统填料塔吸收系数经验公式:k G a=cG m WLnk L a=bWLP式中ka——气膜体积吸收系数,kmol/——液膜何种吸收系数,l/h GG——气相空塔质量流速,kg/——液相空塔流速,kg/WL2、(氨气—水)二成分气液平衡数据表1—3二、工艺流程示意图(带控制点)三、流程方案的确定及其填料选择的论证1、塔型的选择:塔设备是能够实现蒸馏的吸收两种分离操作的气液传质设备,广泛地应用于化工、石油化工、石油等工业中,其结构形式基本上可以分为板式塔和填料塔两大类。
在工业生产中,一般当处理量较大时采用板式塔,而当处理量小时多采用填料塔。
填料塔不仅结构简单,而且阻力小,便于用耐腐蚀材料制造,对于直径较小的塔,处理有腐蚀性的物料或要求压降较小的真空蒸馏系统,填料塔都具有明显的优越性。
根据本设计任务,是用水吸收法除去合成氨生产尾气的氨气,氨气溶于水生成了具有腐蚀性的氨水;本设计中选取直径为600mm,该值较小,且Φ800mm以下的填料塔对比板式塔,其造价便宜。
基于上述优点,因此本设计中选取填料塔。
2、填料塔的结构填料塔的主要构件为:填料、液体分布器、填料支承板、液体再分器、气体和液体进出口管等。
3、操作方式的选择对于单塔,气体和液体接触的吸收流程有逆流和并流两种方式。
水吸收二氧化硫填料吸收塔课程设计完整版
水吸收二氧化硫填料吸收塔--课程设计完整版水吸收二氧化硫填料吸收塔课程设计一、设计背景随着工业化的快速发展,大量的二氧化硫排放进入大气中,严重污染了环境。
为了降低二氧化硫的排放,采用填料吸收塔进行二氧化硫吸收是一种经济有效的技术。
本次课程设计旨在设计一座水吸收二氧化硫填料吸收塔,以控制工业二氧化硫排放。
二、设计要求1.设计一座水吸收二氧化硫填料吸收塔,要求能够有效地吸收工业排放的二氧化硫。
2.考虑填料吸收塔的经济性、可靠性和环保性。
3.确定最佳的操作条件,包括吸收液的流量、喷淋密度、填料高度等。
4.对填料吸收塔的设计进行优化,以提高吸收效率。
三、设计原理填料吸收塔是利用填料作为两相接触的表面,使二氧化硫气体能够与水充分接触。
在填料塔内,气相和液相逆流接触,二氧化硫气体通过填料表面的液膜扩散进入水中,从而降低气相中的二氧化硫浓度。
四、设计方案1.填料选择考虑到二氧化硫吸收的效率和经济的因素,选择聚丙烯鲍尔环作为填料。
聚丙烯鲍尔环具有高的比表面积和通量,可以增加气液接触面积,提高二氧化硫吸收效率。
2.结构设计填料吸收塔的结构包括塔体、进气管、出水管、填料支撑板和聚丙烯鲍尔环填料。
塔体采用圆形结构,直径为1.2m,高度为12m;进气管安装在塔顶部,用于引入二氧化硫气体;出水管位于塔底部,用于排出吸收后的废水;填料支撑板位于塔体中部,用于支撑聚丙烯鲍尔环填料。
3.操作条件在填料吸收塔的操作过程中,需要控制以下条件:(1)吸收液的流量:通过调整水泵的流量来控制吸收液的流量,使其保持在一个最佳值,以提高吸收效率。
(2)喷淋密度:通过调整喷嘴的数量和喷射角度来控制喷淋密度,使水能够均匀地分布在填料上,增加气液接触机会。
(3)填料高度:选择合适的填料高度,以确保气液充分接触,提高吸收效率。
五、设计优化1.增加填料层数:通过增加填料的层数,可以增加气液接触的机会,提高吸收效率。
但是填料层数过多会增加压降和塔的能耗,因此需要综合考虑。
化工原理填料吸收塔课程设计
化工原理填料吸收塔课程设计引言:填料吸收塔是化工工艺中常用的一种设备,用于将气体中的有害物质通过吸收剂吸附或反应的方式去除。
本次课程设计旨在通过对填料吸收塔的设计和工艺参数的优化,实现高效的气体净化效果。
一、填料吸收塔的基本原理及结构填料吸收塔是利用填料表面积大、内部通道多、与气体充分接触的特点,通过物理吸附或化学吸收的方式将气体中的有害成分去除。
其基本结构包括进气口、出气口、填料层和液体循环系统等。
二、填料的选择及特性填料是填料吸收塔中起到关键作用的部分,其选择应根据气体的性质和处理效果的要求来确定。
常用的填料包括球状填料、骨架填料和网状填料等,它们具有不同的表面积、孔隙率和液体分布性能,对吸收效果和塔内气液分布起到重要影响。
三、填料吸收塔的设计步骤及要点1. 确定气体的物理和化学性质,包括流量、温度、压力、组成等;2. 选择合适的填料类型和尺寸,考虑填料的表面积、孔隙率和液体分布性能;3. 确定填料层数和塔径高比,以及液体循环系统的设计参数;4. 进行塔内气液分布的模拟和优化,保证填料与气体充分接触;5. 进行设备的结构设计和材料选择,考虑耐腐蚀性和操作安全性;6. 进行设备的动态模拟和优化,确定最佳操作条件和效果。
四、填料吸收塔的性能评价及优化填料吸收塔的性能评价主要包括吸收效率、压降和能耗等指标。
通过调整填料层数、液体循环系统和操作条件等参数,可以实现吸收效率的提高和能耗的降低。
同时,还应考虑填料的寿命和维护等方面的因素,以保证设备的稳定运行和经济性。
五、填料吸收塔的应用及发展趋势填料吸收塔广泛应用于化工、环保和能源等行业,用于废气处理、脱硫和脱硝等工艺。
随着环保要求的提高和技术的进步,填料吸收塔的设计和优化将更加注重能耗和运行成本的降低,同时也将更加重视对废气中微量有害物质的去除效果。
结论:填料吸收塔作为一种重要的气体净化设备,在化工工艺中发挥着重要作用。
通过合理的设计和优化,可以实现高效的气体净化效果和能耗降低。
二氧化硫填料吸收塔的课程设计
二氧化硫填料吸收塔的课程设计二氧化硫填料吸收塔是一种常用的工业废气处理设备,其主要作用是将工业烟气中的二氧化硫(SO2)等有毒有害气体经过吸收液处理后转化为无害的硫酸或硫酸盐等物质。
以下是二氧化硫填料吸收塔的课程设计建议:一、设计任务设计一套二氧化硫填料吸收塔,对污染气体中的二氧化硫进行吸收处理,将其转化为硫酸盐等物质。
具体要求如下:1.设计一套单级立式填料吸收塔,应考虑吸收效率、填料摆放方式、液流量和泵选型等参数。
2.选择合适的吸收液,建立吸收液稀释与循环系统,并估算其化学消耗量。
3.设计吸收塔底部的收集槽,实现二氧化硫的收集和回收。
4.制定操作规程和紧急处理方案,保证设备的安全运行。
二、设计步骤1.确定设计参数,包括吸收液种类、填料类型和数量、吸收液循环流量和泵型号、收集槽尺寸和材质等。
2.进行吸收液配制试验,并根据试验结果确定吸收液的组成、浓度和稀释方案。
3.根据塔内流体动力学理论,优化填料摆放方式,选择合适的填料高度和层数。
4.设计吸收塔的结构和支撑体系,选择合适的材料和标准进行设计。
5.进行工艺流程模拟和设备性能计算,优化设计参数,并绘制各项工艺图纸。
6.制定操作规程和紧急处理方案,并进行模拟实验和应急演练。
三、注意事项1.设计中应充分考虑环保和安全要求,确保设备能够达到相关标准和指标。
2.设计中应注重填料的选择和摆放,以及吸收液的循环流量和泵选型,这对于吸收效率和设备运行费用有着重要的影响。
3.设计中应充分考虑设备的可维护性和易操作性,尽可能地降低运行成本。
4.设计完成后应进行安全评估和性能测试,确保设备的可靠性和稳定性。
总之,二氧化硫填料吸收塔的设计需要充分考虑各方面因素,以实现高效环保的处理效果。
同时,还要注重设备的安全运行和易操作性,并进行必要的测试和评估,确保设备能够在长期使用中保持良好的工作状态。
丙酮填料吸收塔课程设计
丙酮填料吸收塔课程设计一、教学目标本课程旨在通过丙酮填料吸收塔的学习,让学生掌握其基本原理、结构特点以及应用领域。
具体目标如下:1.知识目标:a.了解丙酮填料吸收塔的定义、工作原理和分类;b.掌握丙酮填料吸收塔的设计计算方法和操作要点;c.熟悉丙酮填料吸收塔在化工、环保等领域的应用。
2.技能目标:a.能够运用所学知识对丙酮填料吸收塔进行简单的设计和计算;b.具备分析丙酮填料吸收塔操作过程中可能出现的问题的能力;c.学会使用相关软件对丙酮填料吸收塔进行模拟和优化。
3.情感态度价值观目标:a.培养学生对化工工艺和环保领域的兴趣,增强其社会责任感;b.培养学生严谨治学、勇于创新的精神;c.使学生认识到丙酮填料吸收塔技术在现代工业中的重要性,提高其学习的积极性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.丙酮填料吸收塔的基本原理:介绍丙酮填料吸收塔的工作原理、分类及特点。
2.丙酮填料吸收塔的设计计算:讲解丙酮填料吸收塔的设计计算方法,包括塔径、塔高、填料层参数等。
3.丙酮填料吸收塔的操作要点:介绍丙酮填料吸收塔的操作流程、注意事项及故障处理。
4.丙酮填料吸收塔的应用领域:讲解丙酮填料吸收塔在化工、环保等领域的应用实例。
5.案例分析:分析实际工程中丙酮填料吸收塔的应用案例,加深学生对理论知识的理解。
为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:系统地传授丙酮填料吸收塔的基本原理、设计计算方法、操作要点等知识。
2.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生更好地理解和掌握丙酮填料吸收塔的应用。
3.实验法:学生进行丙酮填料吸收塔的实验操作,培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提高其思维能力和团队协作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:《化工工艺学》、《环保工程》等。
2.参考书:丙酮填料吸收塔相关的研究论文、技术手册等。
化工原理课程设计SO2填料吸收塔课程设计说明书
化工原理课程设计任务书专业班级:姓名:学号:指导老师:目录一·目的和要求二·设计任务三·设计方案1.吸收剂的选择2.塔内气液流向的选择3.吸收系统工艺流程(工艺流程图及说明)4.填料的选择四·工艺计算1.物料衡算,吸收剂用量,塔底吸收液浓度2.塔径计算3.填料层高度计算4.填料层压降计算5.填料吸收塔的主要附属构件简要设计6.动力消耗的计算与运输机械的选择(对吸收剂)五·设备零部件管口的设计计算及选型六·填料塔工艺数据表填料塔结构数据表物性数据表七·对本设计的讨论八·主要符号说明九·参考文献一·目的和要求1.进行查阅专业资料、筛选整理数据及化工设计的基本训练;2.进行过程计算及主要设备的工艺设计计算,独立完成吸收单元的设计;用简洁的文字和图表清晰地表达自己的设计思想和计算结果;3.建立和培养工程技术观点;4.初步具备从事化工工程设计的能力,掌握化工设计的基本程序和方法。
5.独立完成课程设计任务。
二·设计任务1.题目:SO2填料吸收塔2 生产能力:SO2炉气的处理能力为1500 m³/h(1atm,30℃时的体积)3 炉气组成:原料气中含SO2为9%(v),其余为空气4 操作条件:P=1atm(绝压)t=30 ℃5 操作方式:连续操作6 炉气中SO2的回收率为95%三·设计方案1.吸收剂的选择用水做吸收剂。
水对SO2有较大的溶解度,有较好的化学稳定性,有较低的粘度,廉价、易得、无毒、不易燃烧2.塔内气液流向的选择在填料塔中,SO2从填料塔塔底进入,清水从塔顶由液体喷淋装置均匀淋下。
3.吸收系统工艺流程(工艺流程图及说明)二氧化硫炉气经由风机从塔底鼓入填料塔中,与由离心泵送至塔顶的清水逆流接触,在填料的作用下进行吸收。
经吸收后的尾气由塔顶排除,吸收了SO2的废水由填料塔的下端流出。
填料吸收塔课程设计
一设计任务书(一)设计题目水吸收SO2过程填料吸收塔的设计:试设计一座填料吸收塔,用于脱除焙烧炉送出的混合气体(先冷却)中的SO2,其余为惰性组分,采用清水进行吸收。
混合气体的处理量m3/h 2000混合气体SO2含量(体积分数)10%SO2的回收率不低于97%吸收剂的用量与最小用量之比 1.3(二)操作条件(1)操作压力常压(2)操作温度25℃(三)设计内容(1)吸收塔的物料衡算;(2)吸收塔的工艺尺寸计算;(3)填料层压降的计算;(4)液体分布器简要设计;(5)吸收塔接管尺寸计算;(6)绘制吸收塔设计条件图;(7)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二设计方案简介2.1方案的确定用水吸收SO2属中等溶解度的吸收过程,为提高传质效率,选用逆流吸收流程。
因用水作为吸收剂,且SO2不作为产品,故采用纯溶剂。
2.2填料的类型与选择对于水吸收SO2的过程,操作温度及操作压力较低,工业上通常选用塑料散装填料。
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。
阶梯环是对鲍尔环的改进。
与鲍尔环相比,阶梯环高度减少了一半,并在一端增加了一个锥形翻边。
由于高径比减少,使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短,减少了气体通过填料层的阻力。
锥形翻边不仅增加了填料的机械强度,而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主,这样不但增加了填料间的空隙,同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点,可以促进液膜的表面更新,有利于传质效率的提高。
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。
2.3设计步骤本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计(一)吸收塔的物料衡算;(二)填料塔的工艺尺寸计算;主要包括:塔径,填料层高度,填料层压降;(三)设计液体分布器及辅助设备的选型;(四)绘制有关吸收操作图纸。
三、工艺计算3.1基础物性数据3.1.1 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。
吸收填料塔课程设计
吸收填料塔课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握吸收填料塔的基本原理、结构和设计方法。
具体包括以下三个方面:1.知识目标:(1)了解吸收填料塔的定义、分类和应用范围;(2)掌握吸收填料塔的基本结构及其相互之间的关系;(3)理解吸收填料塔的传质机理和设计原则。
2.技能目标:(1)能够运用所学知识分析和解决实际工程中的吸收问题;(2)具备初步设计吸收填料塔的能力;(3)学会查阅相关资料和规范,提高自主学习能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队协作精神和责任感;(2)激发学生对化工过程强化的兴趣,培养创新意识;(3)强化环保意识,提高学生对化工废水处理的重视。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.吸收填料塔的定义、分类和应用范围;2.吸收填料塔的基本结构及其相互之间的关系;3.吸收填料塔的传质机理和设计原则;4.吸收填料塔的计算方法和设计步骤;5.吸收填料塔的优化和强化措施。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解吸收填料塔的基本概念、原理和设计方法;2.案例分析法:分析实际工程中的吸收问题,引导学生运用所学知识解决问题;3.讨论法:分组讨论吸收填料塔的优化和强化措施,培养学生的创新意识;4.实验法:安排实验室参观或动手实验,加深学生对吸收填料塔的理解。
四、教学资源本节课的教学资源包括:1.教材:《化工原理》、《化工工艺学》等;2.参考书:《吸收分离工程》、《填料塔设计手册》等;3.多媒体资料:吸收填料塔的图片、视频、动画等;4.实验设备:吸收填料塔模型、相关分析仪器等。
通过以上教学资源的选择和准备,为学生提供丰富的学习体验,提高教学效果。
五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解能力;2.作业:布置相关的练习题和设计任务,评估学生对吸收填料塔知识的掌握程度和应用能力;3.考试:安排一次期中考试,全面测试学生对吸收填料塔的原理、设计和应用的掌握情况。
填料吸收塔课程设计
填料吸收塔课程设计填料吸收塔(PackedBedAbsorptionTower)是一种通过向填料塔内注入流体,利用其中的填料来吸收溶液的设备。
由于填料塔内部有填料,可以大大降低流体压力,保证流体流动情况,使其达到理想的效果。
这与传统的搅拌式设备有很大不同,其中使用的填料可以在一定温度和压力条件下进行吸收,不仅可以大大提高吸收效率,而且可以简化过程,降低清洁检查成本。
填料吸收塔课程设计主要涉及填料吸收塔的基本原理,填料流体流动原理,填料吸收效能的研究,以及吸收塔的设计与调试。
首先,填料吸收塔基本原理要求学生掌握填料吸收塔的基本原理,包括填料塔的工作原理,填料塔及其结构,以及填料塔内部填料的性能参数。
学生根据填料吸收塔的结构和性能特点,能够运用正确的工作原理概念,研究填料吸收塔的工作原理,了解其工作数据及其影响条件。
其次,填料流体流动原理要求学生掌握填料流体流动的基本原理,要熟悉填料气液两相流的影响因素,包括填料表面物理性质、流体性质、填料形状等。
同时,学生要了解填料塔内外部条件对填料流体流动的影响,并能够综合考虑各种影响因素,正确分析吸收效率并提出改进措施,以提高填料吸收塔的工作效率。
第三,填料吸收效能的研究要求学生掌握吸收效能研究方法,了解吸收塔中各项指标影响吸收塔的工作效率,能够从流体物理学角度准确计算吸收过程中各种参数,如流体压力、吸收效率、物质转换速度等参数,根据不同操作条件,能够正确计算吸收塔内外部条件下吸收效能。
最后,填料吸收塔设计与调试要求学生掌握填料吸收塔的设计与调试能力,能够按照设计要求,结合工程实际,正确选择和设计吸收塔原料,并能够在工程建设中进行调试,实现合格的吸收塔运行状态。
填料吸收塔课程设计可以帮助学生掌握填料吸收塔的基本原理和设计原理,提高学生的工程设计能力,从而更好地应用到实际的工程设计中。
同时,课程设计还可以提高学生的实验技能,强化学生在实际工程操作中的熟练度,同时促进学生对填料吸收塔的理解,提高其设计诊断的能力。
填料塔课程设计--填料吸收塔的设计
课程设计题目:填料吸收塔的设计教学院:化学与材料工程学院专业:应用化工技术2010级(1)班学号:学生姓名:指导教师:2012年6 月3 日课程设计任务书2011 ~ 2012 学年第 2 学期一、课程设计题目填料吸收塔的设计二、工艺条件1.处理能力:1500m3/h混合气(空气、SO2)2.年工作日:300天3.混合气中含SO2: 3%(体积分数)4.SO2排放浓度:0.16%5.操作压力:常压操作6.操作温度:20℃7.相对湿度:70%8.填料类型:自选(塑料鲍尔环,陶瓷拉西环等)9.平衡线方程:(20℃)三、课程设计内容1.设计方案的选择及流程说明;2.工艺计算;3.主要设备工艺尺寸设计;(1)塔径的确定;(2)填料层高度计算;(3)总塔高、总压降及接管尺寸的确定。
4.辅助设备选型与计算。
四、进度安排1.课程设计准备阶段:收集查阅资料,并借阅相关工程设计用书;2.设计分析讨论阶段:确定设计思路,正确选用设计参数,树立工程观点,小组分工协作,较好完成设计任务;3.计算设计阶段:完成物料衡算、流体力学性能验算及主要设备的工艺设计计算;4. 课程设计说明书编写阶段:整理文字资料计计算数据,用简洁的文字和适当的图表表达自己的设计思想及设计成果。
五、基本要求1.格式规范,文字排版正确;2. 主要设备的工艺设计计算需包含:物料衡算,能量衡量,工艺参数的选定,设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算;3.工艺流程图:以2号图纸用单线图的形式绘制,标出主体设备与辅助设备的物料方向,物流量、能流量,主要测量点;4. 填料塔工艺条件图:以2号图纸绘制,图面应包括设备的主要工艺尺寸,技术特性表和接管表;5. 按时完成课程设计任务,上交完整的设计说明书一份。
教研室主任签名:年月日第一章概述1.1设计依据本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计1、填料的选择由于水吸收S0的过程、操作、温度及操作压力较低,工业上通常选用所了散装填238金属鲍尔环料。
氨气填料吸收塔课程设计
氨气填料吸收塔课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握氨气填料吸收塔的基本原理和结构组成。
2. 学生能够掌握氨气填料吸收塔在化工生产中的应用及其重要性。
3. 学生能够了解并描述氨气填料吸收塔的工艺流程和相关参数。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析和解决氨气填料吸收塔在运行过程中可能遇到的问题。
2. 学生能够设计简单的氨气填料吸收塔实验方案,进行实验操作,并处理实验数据。
3. 学生能够运用相关软件或工具对氨气填料吸收塔进行模拟和优化。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对化学工程学科的兴趣,激发学习热情,增强对化工行业的认识。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神,善于倾听他人意见,提高沟通与协作能力。
3. 培养学生关注环境保护和资源利用,认识到化工生产过程中节能减排的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在使学生在掌握氨气填料吸收塔相关知识的基础上,提高解决实际问题的能力,培养创新意识和实践操作技能。
通过本课程的学习,学生能够将理论知识与实际应用相结合,为未来从事化工领域工作打下坚实基础。
课程目标分解为具体学习成果,以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 氨气填料吸收塔的基本原理:介绍氨气填料吸收塔的工作原理,包括吸收过程中的气液相传质机理、填料层的作用等。
- 教材章节:第三章“气体吸收塔的基本理论”2. 氨气填料吸收塔的结构与组成:讲解氨气填料吸收塔的各部分结构及其功能,如塔体、填料、喷嘴、液体分布器等。
- 教材章节:第四章“吸收塔的构造与设计”3. 氨气填料吸收塔的工艺流程:分析氨气填料吸收塔在实际生产中的应用,介绍工艺流程及操作要点。
- 教材章节:第五章“吸收塔的工艺流程与操作”4. 氨气填料吸收塔的模拟与优化:运用相关软件或工具对氨气填料吸收塔进行模拟,探讨优化方案,提高吸收效率。
- 教材章节:第七章“吸收塔的模拟与优化”5. 实践操作:设计氨气填料吸收塔实验,让学生动手操作,观察实验现象,处理实验数据,提高实践能力。
丙酮填料吸收塔课程设计
丙酮填料吸收塔课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解丙酮填料吸收塔的基本原理,掌握吸收塔的构造和功能。
2. 学生能掌握丙酮在吸收塔中的传质、传热过程,并了解影响吸收效率的主要因素。
3. 学生能运用相关理论知识,分析丙酮填料吸收塔的操作参数,对其进行优化。
技能目标:1. 学生具备设计丙酮填料吸收塔实验方案的能力,能进行实验操作,并对实验数据进行处理和分析。
2. 学生能运用计算机软件对丙酮填料吸收塔进行模拟和优化,提高解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,培养对化学工程学科的兴趣,激发学习热情。
2. 学生能认识到丙酮填料吸收塔在化工生产中的应用价值,增强社会责任感和环保意识。
3. 学生通过小组合作、讨论交流,培养团队协作精神,提高沟通能力和解决问题的能力。
课程性质:本课程为化学工程学科的专业课程,旨在让学生掌握丙酮填料吸收塔的原理和操作,提高实验技能和实际应用能力。
学生特点:学生为高年级本科生,具备一定的化学基础和工程知识,具有较强的逻辑思维和动手能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调实验操作和实际应用,提高学生的综合能力。
通过课程目标分解,确保学生能够达到预期的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 丙酮填料吸收塔的基本原理:包括吸收塔的结构、填料的类型及特点、气液两相间的传质和传热过程。
相关教材章节:第三章“吸收与吸附”,第5节“填料塔吸收”。
2. 影响丙酮填料吸收塔效率的因素:分析温度、压力、气体流速、液体流速等操作参数对吸收效率的影响。
相关教材章节:第三章“吸收与吸附”,第6节“影响吸收效率的因素”。
3. 丙酮填料吸收塔的设计与优化:介绍实验方案设计、操作参数优化方法,以及计算机模拟在吸收塔设计中的应用。
相关教材章节:第四章“化工塔设备”,第2节“填料塔的设计与优化”。
4. 实验操作与数据处理:包括实验操作步骤、注意事项以及实验数据的收集、处理和分析方法。
化工原理课程设计氨气填料吸收塔设计
对于腐蚀性物料,需要采取相应的防腐措施,如涂层保护、材料选择等,以延长塔体的使用寿命。
材料选择
根据物料的腐蚀性、操作温度、压力等条件,选择合适的塔体材料,如碳钢、不锈钢等。
05
CHAPTER
填料选择与性能评价
依据
根据处理量、压降要求、操作条件(如温度、压力)以及经济因素进行选择。
建议
换热器
根据热量平衡计算,选择合适的换热器类型和规格,并进行详细的计算和校核。
填料塔
根据设计参数选择合适的填料塔类型和规格,并进行详细的计算和校核。
04
CHAPTER
塔体结构设计与优化
适用于中小处理量、要求压力降小、易发泡或具有腐蚀性的物料。
填料塔
适用于大处理量、操作弹性大、效率高的场合。
板式塔
适用于气体处理量大、不易发泡的物料。
喷淋塔
塔径计算
根据处理量、空塔气速等参数,选择合适的塔径,保证气体在塔内的均匀分布和流动。
塔高计算
根据填料层高度、液体分布器高度、塔底空间高度等参数,确定塔的总高度。
液体分布器设计
选择合适的液体分布器类型,保证液体在填料层上的均匀分布,提高传质效率。
强度校核
对塔体进行强度校核,包括塔体壁厚、支撑结构等,确保塔体在操作过程中具有足够的强度和稳定性。
培养解决实际工程问题的能力,提高创新意识和实践能力。
01
02
03
04
在合成氨生产过程中,需要将含有氨气的混合气体进行分离和提纯,填料吸收塔可用于此过程中的氨气吸收。
合成氨工业
尿素生产过程中会产生大量含有氨气的废气,通过填料吸收塔可实现废气的有效处理和资源回收。
尿素生产
石油化工行业中的某些生产过程也会产生含氨废气,利用填料吸收塔可确保废气达标排放。
课程设计填料塔吸收
课程设计填料塔吸收一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握填料塔吸收的基本原理、设计和计算方法。
知识目标包括:了解填料塔吸收的机理、结构和工作原理;掌握填料塔的设计计算方法和参数选择;熟悉填料塔在不同领域的应用。
技能目标包括:能够运用所学知识进行填料塔的设计和计算;能够分析并解决实际工程中的填料塔吸收问题。
情感态度价值观目标包括:培养学生对化工过程本质的认识,提高学生对环保产业的关注度;培养学生勇于探索、创新的精神,增强学生的工程实践能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括填料塔吸收的基本原理、设计和计算方法。
首先,介绍填料塔的定义、分类和特点,使学生了解填料塔在化工过程中的重要作用。
其次,讲解填料塔的吸收机理,包括质量传递、动量传递和热量传递三个方面,使学生掌握填料塔吸收的基本原理。
然后,介绍填料塔的设计计算方法,包括塔径计算、塔高计算和填料选择等,让学生学会如何进行填料塔的设计。
最后,通过实际案例分析,使学生了解填料塔在不同领域的应用,提高学生的工程实践能力。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标,我们将采用多种教学方法,包括讲授法、案例分析法和实验法等。
首先,通过讲授法,向学生系统地传授填料塔吸收的基本原理、设计和计算方法。
其次,通过案例分析法,让学生了解填料塔在实际工程中的应用,提高学生的工程实践能力。
最后,通过实验法,使学生直观地了解填料塔的工作原理和操作过程,培养学生的动手能力。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、多媒体资料和实验设备。
教材方面,我们将选用国内权威出版的《化工原理》作为主教材,辅助以相关参考书籍。
多媒体资料方面,我们将制作PPT课件,通过图文并茂的形式,生动展示填料塔吸收的相关概念和实例。
实验设备方面,我们将安排学生在实验室进行填料塔吸收实验,让学生亲自动手,加深对填料塔吸收的理解。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化评价方式,全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现方面,将通过课堂提问、讨论和实验操作等方式,评价学生的参与度和动手能力。
环境工程原理课程设计填料吸收塔
环境工程原理课程设计 - 填料吸收塔概述本文将详细介绍填料吸收塔的原理、设计和应用。
通过相应的分析和实验结果,提供一个全面、详细、完整且深入的探讨填料吸收塔的主题。
以下是本文的详细内容:一、填料吸收塔的概念与原理1.1 填料吸收塔的定义填料吸收塔是一种常见的气液分离设备,广泛应用于环境工程领域。
它通过将气体与液体接触,使气体中的有害物质被液体吸收,并实现气体的净化与净化。
1.2 填料吸收塔的工作原理填料吸收塔的工作原理是将气体和液体按照相逆流方式通过填料层,利用气液两相之间的质量传递来完成物质的吸收和分离。
在填料层的作用下,气体与液体之间发生物质的传递和吸收过程。
1.3 物质传递机制物质在填料吸收塔中的传递主要有质量传递和动量传递两种机制。
质量传递是指气体和液体之间物质的扩散,而动量传递是指气液两相之间的动量交换。
二、填料吸收塔的设计2.1 填料选择与性能要求填料是填料吸收塔中的关键部件,其性能直接影响到塔的吸收效率和运行效果。
选择合适的填料并确定其性能要求是设计填料吸收塔的重要步骤。
2.2 塔高与填料层高度的计算塔高是指填料吸收塔的总高度,而填料层高度是指填料层的高度。
两者的计算与塔的工艺性能和操作效果密切相关。
2.3 液体流量与气体流量的计算填料吸收塔的设计还需计算液体流量和气体流量。
液体流量的确定需要考虑填料的液膜面积,而气体流量的确定需要考虑填料的传质能力和物质传递效果。
2.4 填料吸收塔的压降计算填料吸收塔中的压降是指气体流过填料层时由于与填料的摩擦和阻力而产生的能量损失。
压降的计算对于塔的设计和操作参数的确定非常重要。
三、填料吸收塔的应用3.1 污水处理中的填料吸收塔填料吸收塔在污水处理中被广泛应用,主要用于去除废水中的臭味和有害气体。
通过填料吸收塔的设计和运行,可以实现污水的有效处理和净化。
3.2 烟气脱硫中的填料吸收塔填料吸收塔在烟气脱硫中也得到了广泛的应用。
通过填料吸收塔,可以将烟气中的二氧化硫等有害物质进行吸收和分离,实现烟气的净化和脱硫。
氨气填料吸收塔课程设计
氨气填料吸收塔课程设计氨气填料吸收塔课程设计设计任务书1.设计题目本次设计任务为设计一座填料吸收塔,采用清水吸收混于空气中的氨气。
混合气体的处理量为2000m3/h,其中含氨为8%(体积分数),混合气体的进料温度为25℃。
要求排放气体中含氨低于0.05%(体积分数)。
2.操作条件1)操作压力:常压2)操作温度:20℃3)吸收剂用量为最小用量的1.8倍。
3.填料类型选择聚丙烯阶梯环填料。
4.设计内容1)确定设计方案并进行说明。
2)进行物料衡算。
3)计算吸收塔的工艺尺寸。
4)计算填料层压降。
5)简要设计液体分布器。
6)绘制液体分布器施工图。
7)计算吸收塔接管尺寸。
8)列出设计参数一览表。
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)对设计过程进行评述和有关问题的讨论。
目录前言1.水吸收氨气填料塔工艺设计方案简介1.1 任务及操作条件本设计任务为设计一座填料吸收塔,采用清水吸收混于空气中的氨气。
混合气体的处理量为2000m3/h,其中含氨为8%(体积分数),混合气体的进料温度为25℃。
要求排放气体中含氨低于0.05%(体积分数)。
2.工艺计算2.1 基础物性数据2.1.1 液相物性的数据2.1.2 气相物性的数据2.1.3 气液相平衡数据2.1.4 物料衡算2.2 填料塔的工艺尺寸的计算2.2.1 塔径的计算2.2.2 填料层高度计算2.2.3 填料层压降计算前言塔设备是炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门中使用量大应用面广的重要单元设备。
它广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中,一直是国内外学者普遍关注的重要课题。
吸收操作是气体混合物分离方法之一,它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的。
在化学工业中,经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离,其主要目的是回收气体混合物中的有用物质,以制取产品,或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成分,以免污染空气。
堆填料吸收塔课程设计
堆填料吸收塔课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解堆填料吸收塔的基本概念,掌握其工作原理和结构组成。
2. 学生能掌握堆填料吸收塔在化工环保领域中的应用及其重要性。
3. 学生能了解并描述堆填料吸收塔设计的基本原则和关键参数。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析并解决堆填料吸收塔在实际工程中的问题。
2. 学生能通过小组合作,完成堆填料吸收塔的简易设计和计算。
3. 学生能运用图表、数据和文字,清晰、准确地表达堆填料吸收塔的设计过程和结果。
情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,培养对化学工程和环保事业的热爱和责任感。
2. 学生在小组合作中,学会沟通、协作,培养团队精神和集体荣誉感。
3. 学生能够关注化学工程领域的发展,意识到科技创新在环境保护中的重要性。
课程性质:本课程为化学工程与工艺专业的一门专业课程,旨在帮助学生掌握堆填料吸收塔的设计原理和方法。
学生特点:学生已具备一定的化学基础和工程观念,具有一定的分析和解决问题的能力。
教学要求:结合课程性质和学生特点,采用讲授、实践和小组讨论相结合的教学方法,注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
通过本课程的学习,使学生能够将理论知识与实际工程相结合,为未来的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 堆填料吸收塔的基本概念与分类- 吸收塔的定义及作用- 常见堆填料的类型及特性2. 堆填料吸收塔的工作原理- 气液两相流动机制- 吸收过程中传质与传热的基本原理3. 堆填料吸收塔的结构与设计- 塔体、填料层和喷淋系统结构- 设计原则与关键参数选择- 塔内流体力学特性分析4. 堆填料吸收塔的应用案例- 环保领域中的应用实例- 不同行业中的工程实践5. 堆填料吸收塔的设计计算- 设计参数的确定- 塔径、塔高和填料层高度的计算- 喷淋密度和操作条件的优化6. 小组实践项目- 堆填料吸收塔简易设计- 设计计算报告撰写教学内容安排与进度:第1周:堆填料吸收塔的基本概念与分类第2周:堆填料吸收塔的工作原理第3周:堆填料吸收塔的结构与设计第4周:堆填料吸收塔的应用案例第5-6周:堆填料吸收塔的设计计算及小组实践项目本教学内容根据课程目标,结合教材相关章节,系统性地组织与安排,旨在使学生掌握堆填料吸收塔的相关知识,为实际工程应用打下坚实基础。
化工原理课程设计吸收塔
化工原理课程设计吸收塔一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握吸收塔的基本原理、结构及操作方法,能够运用化工原理分析吸收过程中存在的问题,并提出解决方法。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解吸收塔的定义、分类及应用;(2)掌握吸收塔的基本原理,包括质量传递、动量传递和热量传递;(3)熟悉吸收塔的操作方法,包括填料层高度、液气比、吸收剂选择等;(4)掌握吸收塔的优化设计方法,能够对实际吸收过程进行分析和评价。
2.技能目标:(1)能够运用化工原理分析吸收过程中存在的问题,并提出解决方法;(2)具备吸收塔的设计和操作能力,能够进行吸收塔的优化设计;(3)能够运用现代化教学手段,如计算机模拟、实验等,进行吸收塔的研究和分析。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对化工行业的兴趣和热情,提高学生对化工原理知识的认同感;(2)培养学生团队合作精神,提高学生分析问题和解决问题的能力;(3)培养学生关注环保、安全生产的意识,提高学生的社会责任感和职业道德。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括吸收塔的基本原理、结构及操作方法。
具体内容如下:1.吸收塔的定义、分类及应用;2.吸收塔的基本原理,包括质量传递、动量传递和热量传递;3.吸收塔的结构,包括填料层、液体分布器、气体分布器等;4.吸收塔的操作方法,包括填料层高度、液气比、吸收剂选择等;5.吸收塔的优化设计方法,能够对实际吸收过程进行分析和评价。
三、教学方法本节课的教学方法采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的方式。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解吸收塔的基本原理、结构和操作方法,使学生掌握吸收塔的基本知识;2.案例分析法:分析实际吸收过程存在的问题,引导学生运用化工原理提出解决方法;3.实验法:学生进行吸收塔的实验操作,使学生能够亲身体验并巩固吸收塔的知识。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、实验设备和相关多媒体资料。
具体资源如下:1.教材:《化工原理》相关章节;2.实验设备:吸收塔模型或仿真实验设备;3.多媒体资料:吸收塔的结构和操作方法的图片、视频等。
填料吸收塔课程设计资料
目录一、绪论 (3)二、设计任务书 (4)三、设计方案简介 (5)四、填料塔的主要工艺尺寸计算 (8)4.1 、物料衡算 (8)4.2 、填料吸收塔的工艺尺寸计算 (10)4.3 、填料层高度计算 (13)4.4 、填料压降计算 (13)五、填料塔内部结构设计 (14)5.1、泵的选择 (14)5.2、工艺管道的材质选择 (14)5.3、液体分布器设计 (14)5.4、液体再分布器设计 (16)5.5、支承板的设计 (17)5.6、压板的选取 (18)六、壁厚的计算 (18)6.1、筒体的设计计算 (18)6.2 、封头设计计算 (19)6.3 、法兰和垫片的选取 (20)七、各接管尺寸的设计 (20)7.1、进气管直径 (20)7.2、出气管直径 (20)7.3、吸收剂进料管直径 (21)7.4、吸收剂进料管直径 (21)八、设计结果一览表 (21)九、...................................... 九、主要符号说明22十、参考文献 (22)十一、设计总结 (23)一、绪论此次课程设计是我们学完了大学的全部基础课和专业课之后进行的,也是学校对我们大学四年整个教学计划里的一个必不可少的总结性教学环节。
在课程设计过程当中,理论联系实际,培养我们综合运用本所学基础理论知识,解决一特定设计任务的一次训练,对于培养我们独立工作和自学能力起到重要作用,通过课程设计就以下几个方面要求我们加强训练。
1 •极大的巩固了我们大学四年所学的知识,是对之前知识的综合性检验。
2.查阅资料选用公式和搜集数据的能力。
3 •树立正确的设计思想,掌握设计方法,并注意在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力。
4.用简洁文字和图表,清晰表达自己设计思想的能力。
设计指导思想:满足工艺要求,在经济上合理,保证生产安全,设计符合国家相关标准等,满足环保要求。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一设计任务书(一)设计题目过程填料吸收塔的设计:试设计一座填料吸收塔,用于脱除焙烧水吸收SO2炉送出的混合气体(先冷却)中的SO2,其余为惰性组分,采用清水进行吸收。
(二)操作条件(1)操作压力常压(2)操作温度25℃(三)设计内容(1)吸收塔的物料衡算;(2)吸收塔的工艺尺寸计算;(3)填料层压降的计算;(4)液体分布器简要设计;(5)吸收塔接管尺寸计算;(6)绘制吸收塔设计条件图;(7)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二设计方案简介2.1方案的确定用水吸收SO属中等溶解度的吸收过程,为提高传质效率,选用逆流吸收流2不作为产品,故采用纯溶剂。
程。
因用水作为吸收剂,且SO22.2填料的类型与选择的过程,操作温度及操作压力较低,工业上通常选用塑料散对于水吸收SO2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。
阶梯环是对鲍尔环的改进。
与鲍尔环相比,阶梯环高度减少了一半,并在一端增加了一个锥形翻边。
由于高径比减少,使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短,减少了气体通过填料层的阻力。
锥形翻边不仅增加了填料的机械强度,而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主,这样不但增加了填料间的空隙,同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点,可以促进液膜的表面更新,有利于传质效率的提高。
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。
2.3设计步骤本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计(一)吸收塔的物料衡算;(二)填料塔的工艺尺寸计算;主要包括:塔径,填料层高度,填料层压降;(三)设计液体分布器及辅助设备的选型;(四)绘制有关吸收操作图纸。
三、工艺计算3.1基础物性数据3.1.1 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ρL=997.1 kg/m3粘度为μL=0.0008937 Pa·s=3.2173kg/(m·h)表面张力为σL=71.97 dyn/cm=932731 kg/h2SO2在水中的扩散系数为 DL=1.724×10-9m2/s=6.206×10-6m2/h(依Wilke-Chang0.518r0.6()1.85910M TDVφμ-=⨯计算,查《化学工程基础》)3.1.2 气相物性数据设进塔混合气体温度为25℃,混合气体的平均摩尔质量为M Vm=Σy i M i=0.1×64.06+0.9×29=32.506g/mol 混合气体的平均密度为ρVm =PM/RT=101.325×32.506/(8.314×298.15)=1.3287kg/ m 3混合气体的粘度可近似取为空气的粘度,查手册得25℃空气的粘度为 μV =1.83 ×10-5Pa•s=0.066kg/(m•h) 查手册得SO 2在空气中的扩散系数为 D V =1.422×10-5m 2/s=0.051 m 2/h (依 1.7500()P T D D P T =计算,其中273K 时,1.013×10-5Pa 时SO2在空气中的扩散系数为1.22×10-5m 2/s ,查《化学工程基础》)3.1.3 气液相平衡数据由手册查得,常压下25℃时SO 2在水中的亨利系数为 E=4.13 ×103kPa 相平衡常数为m=E/P=4.13×103/101.3=40.76溶解度系数为H=ρ/EM=997.2/4.13×103×18.02=0.0134kmol/kPa m33.1.4 物料衡算(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= 273.1512000()81.80273.152522.4=+kmol /h混合气SO 2中量=81.80×0.1=8.18 kmol /h=8.18×64.06=542.01k g /h设混合气中惰性气体为空气,则混合气中空气量=81.8-8.18=73.62kmol /h=73.62×29=2135kg /h(2).混合气进出塔的摩尔组成120.18.18(10.97)0.0033273.628.18(10.97)y y =-==+- (3)混合气进出塔摩尔比组成 进塔气相摩尔比为111y 0.10.111y 10.1Y ===-- 出塔气相摩尔比为21(1)0.11(10.97)0.0033A Y Y ϕ=-=-=(4)出塔混合气量出塔混合气量=73.62+8.18×0.03=73.7836kmol/h=2135+542.01×0.03=2151.26kg/h(5)吸收剂(水)的用量L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12min 12()Y Y LY V X m-=-对于纯溶剂吸收过程,进塔液相组成为X 2=0min 0.110.0033()39.540.11/40.760L V -==- 取操作液气比为min 1.3()L LV V = 1.339.5451.40LV=⨯= 51.473.623784.07L =⨯= kmol/h (6)塔底吸收液组成X 11212()()V Y Y L X X -=-173.62(0.110.0033)0.002083784.07X ⨯-==(7)操作线方程依操作线方程223784.07()0.003373.62L L Y X Y X X V V =+-=+ 51.40.0033Y X =+3.2填料塔的工艺尺寸的计算 3.2.1塔径的计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速。
气相质量流量为w v =2000×1.3287=2657.4 kg/h 液相质量流量可近似按纯水的流量计算,即 W L =3784.07×18.02=68188.94 kg/h 其中:ρL =997.1 kg/m 3 ρV =1.3287 kg/m 3g = 9.81 m/s 2 = 1.27×108 m/h 2 W V = 2657.4 kg/h W L = 68188.94 kg/h μL =0.0008937 Pa·s(1)采用Ecekert 通用关联图法计算泛点气速u F 。
通用填料塔泛点和压降的通用关联图如下:图一填料塔泛点和压降的通用关联图(引自《化工原理》)图中u0——空塔气速,m /s;φ——湿填料因子,简称填料因子,1 /m;ψ——水的密度和液体的密度之比;g——重力加速度,m /s2;ρV、ρL——分别为气体和液体的密度,kg /m3;w V、w L——分别为气体和液体的质量流量,kg /s。
此图适用于乱堆的颗粒形填料,如拉西环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鲍尔环等,其上还绘制了整砌拉西环和弦栅填料两种规整填料的泛点曲线。
对于其他填料,尚无可靠的填料因子数据。
Eckert通用关联图的横坐标为0.50.5w 68188.941.3287()()0.937w 2657.4997.1V L V L ρρ== 查图一查得纵坐标值为20.2u ()0.022g VF L Lρφμρ= 表一 散装填料泛点填料因子平均值( 《化工原理课程设计》附录十一)查得:1170F m φ-= 0.987/F u m s === (2)操作气速由以下公式计算塔径:(《化工原理课程设计》)D =对于散装填料,其泛点率的经验值为u /u F =0.5~0.85 取 u =0. 7u F =0.7×0.987=0.691m/s (3)塔径由 1.012D m ===圆整塔径,取D =l.1m 。
(4)泛点率校核:22000/36000.585/0.785 1.1u m s ==⨯0.585100%59.27%(0.987F u u =⨯=在允许范围内) (5)填料规格校核:110028.94838D d ==> (6)液体喷淋密度校核: 取最小润湿速率为 (L w )min=0.08 m 3/m·h 查填料手册得塑料阶梯环比表面积a t =132.5m 2/m 3U min=(L w )min a t =0.08×132.5=10.6m 3/ m 2·h32min 268188.94/997.271.99m /0.785 1.1U m h U ==>⨯ 经以上校核可知,填料塔直径选用D =1100mm 合理。
3.2.2填料层高度计算 (1)传质单元数N OG1140.760.002080.08478Y mX *==⨯= 220Y mX *==解吸因数为:40.7673.620.7933784.07mV S L ⨯=== 气相总传质单元数为:12221ln[(1)]110.110ln[(10.793)0.793]9.85710.7930.00330OG Y Y N S S S Y Y **-=-+---=-+=--(2)传质单元高度的计算气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算0.10.20.750.052221exp 1.45w C L t L L t L t L L L L t a U a U U a a g a σσμρρσ-⎧⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪=--⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎪⎪⎩⎭查表二:常见材质的临界表面张力值得 C σ= 33 dyn/cm = 427680 kg/h 2 液体质量通量为:2268188.9471789.17/()0.785 1.1L U kg m h ==⨯ 气膜吸收系数由下式计算:0.050.20.750.1222842768071789.1771789.17132.571789.171exp 1.45932731132.5 3.2173997.1 1.2710997.1932731132.50.6047w t a a -⎧⎫⎛⎫⎛⎫⨯⎪⎪⎛⎫⎛⎫=--⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎪⎪⎩⎭=气体质量通量为:10.730.237V V t V G t V V V U a D k a D RT μμρ⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭气体质量通量:222000 1.32872797.70/()0.785 1.1V U kg m h ⨯==⨯ 10.7322797.700.066132.50.0510.237132.50.066 1.32870.0518.3142980.0363/()G k kmol m hkPa ⨯⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭=液膜吸收系数由下式计算:211323121833260.009571789.17 3.2173 3.2173 1.27100.00950.6047132.5 3.2173997.1 6.20610997.11.320/L L L L w L L L L U g k a D m h μμμρρ---⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⨯⨯⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭= 查表三:常见填料塔的形状系数本设计填料类型为开孔环 所以 Ψ=1.45,则()1.11.130.0363132.50.6047 1.45 4.3769kmol / m kPa G G w k a k a h ψ==⨯⨯⨯=0.40.41.320132.50.6047 1.45122.71/L L w k a k a l hψ==⨯⨯⨯=又因u/u F =59.27﹪>50﹪ 需要按下式进行校正,即1.4'2.2'19.50.51 2.60.5G G F L L F u k a k au u k a k a u ⎡⎤⎛⎫⎢⎥=+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⎢⎥=+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦可得:()()()1.4'32.2'19.50.59270.5 4.3769 5.85kmol / m kPa 1 2.60.59270.5122.71124.41/G L k a h k a l h⎡⎤=+-⨯=⎣⎦⎡⎤=+-⨯=⎣⎦则()3''111.297kmol / m kPa 11115.850.0134124.41G G L K a h k aHk a===++⨯由273.621.297101.30.785 1.10.590OG Y G V VH K a K aP m==ΩΩ=⨯⨯⨯= (3)填料层高度的计算由0.599.857 5.82OG OG Z H N m ==⨯= 根据设计经验,填料层的设计高度一般为Z ′=(1.2~1.5)Z (4-19)式中 Z ′——设计时的填料高度,m ;Z ——工艺计算得到的填料层高度,m 。