水吸收co2填料塔课程设计

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化工原理课程设计-水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔

化工原理课程设计-水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔

《化工原理》课程设计课题: 设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔设计者:学号:指导老师:目录第一章设计任务∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙31.1设计题目∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙31.2设计任务及操作条件∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙31.3设计内容∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3第二章设计方案∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙42.1设计流程的选择及流程图∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4第三章填料塔的工艺设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙43.1气液平衡关系∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙43.2吸收剂用量∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙53.3计算热效应∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙53.4定塔径∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙63.5喷淋密度的校核∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙63.6体积传质系数的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙73.7填料层高度的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙83.8附属设备的选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙9第四章设计结果概要∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙15第五章设计评价 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 17第一章设计任务1.1、设计题目设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔1.2、设计任务及操作条件(一)气体混合物3.温度:30°C4.压力:1800KN∕m2≤0.63%(二)气体出口要求(V%):CO2(三)吸收剂:水1.3、设计内容设计说明书一份,其内容包括:1.目录2.题目及数据3.流程图4.流程和方案的选择说明与论证5.吸收塔的主要尺寸的计算,注明计算依据的公式、数据的来源6.附属设备的选型或计算7.设计评价8.设计结果9.参考文献第二章设计方案2.1、吸收流程的选择及流程图本设计混合原料气溶质浓度不高,同时过程分离要求不高,选用一种吸收剂(水)一步流程即可完成吸收任务。

水吸收二氧化碳填料塔课程设计

水吸收二氧化碳填料塔课程设计

水吸收二氧化碳填料塔的设计1.设计方案简介1.1设计题目试设计一座填料吸收塔,采用清水吸收混于空气中的二氧化碳气体。

混合气体的处理量为____5200____m3/h,其中含二氧化碳为____6%____(体积分数),混合气体的进料温度为25℃。

要求:①塔顶排放气体中含二氧化碳低于____0.04%____(体积分数);②二氧化碳的回收率达到________。

1.2设计方案的确定用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程,故为提高传质效率,选择用逆流吸收流程。

因为用水作吸收剂,同时CO2不作为产品,故采用纯溶剂。

1.3填料的选择1.3.1吸收剂的选择因为用水作吸收剂,同时CO2不作为产品,故采用纯溶剂。

1.3.2装置流程的确定用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程,故为提高传质效率,选择用逆流吸收流程。

1.3.3填料的类型与选择用不吸收CO2的过程,操作温度低,但操作压力高,因为工业上通常选用塑料散装填料,在塑料散装填料中,塑料阶梯填料的综合性能较好,故此选用DN50聚丙烯塑料阶梯环填料。

1.3.4操作温度与压力的确定20℃,常压2.工艺计算2.1基础物性数据2.1.1.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。

298K时水的有关物性数据如下:密度为:L =998.2kg/m3粘度为:μ=1.0×10-3Pa·s=3.6kg/(m·h)表面张力为:б=72.6dyn/cm=940896kg/h3CO2在水中的扩散系数为:DL=1.77×10-9m2/s=6.327×10-6m2/h2.1.2气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为:M Vm=Σy i M i=0.06×44+0.94×29=29.90g/mol混合气体进塔温度为25℃混合气体的平均密度为:ρVm =101.329.908.314298PMvm RT ⨯==⨯ 1.223kg/m3 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度,20°空气的粘度为: μV=1.81×10-5Pa ·s=0.065kg/(m •h)查手册得CO2在空气中的扩散系数为:22Dv 0.122cm /s 0.044m /h ==2.1.3气液相平衡数据由手册查得20℃时CO 2在水中的亨利系数5E 1.4410kPa =⨯相平衡常数为m=51.44101421.5101.3E P ⨯== 溶解度系数为H=43998.23.84710/()14400018skmol m kPa E M ρ-==⨯∙⨯2.1.4 物料衡算 进塔气相摩尔比为:=-=111y 1y Y 0.060.063810.06=- 出塔气相摩尔比为:Y 2=0.0638×0.06=3.828×10-3进塔惰性气相流量为:V=5200273(10.06)199.91/22.4298kmol h ⨯-= 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 2121min /)(X m Y Y Y V L --= 对于纯溶剂吸收过程,进塔液相组成为02=X312min 120.0638 3.828101336.21/0.0638/1421.50Y Y L V Y m X ---⨯===--() 取操作液比为: min L L1.1()V V = L1.11336.211469.83V=⨯= L 1469.83199.91293833.72kmol /h =⨯=)X -L(X )Y -V(Y 2121=351199.91(0.0638 3.82810)X 4.010293833.72--⨯-⨯==⨯2.2填料塔的工艺尺寸的计算2.2.1塔径计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速。

水吸收二氧化碳填料塔设计

水吸收二氧化碳填料塔设计

水吸收二氧化碳填料塔设计
水吸收二氧化碳填料塔是广泛采用的一种设备,主要应用于工业炼油、烯烃制造等化
工行业中,进行气体和液体混合物分离或净化程序。

水吸收二氧化碳填料塔使用由优质烧
结砂、耐酸石膏等选材,制成的低表观比重炭黑混合物。

为了提高其吸收程度,可以增加
水的量,使液态物质在碳黑表面上充分沉淀,当碱度超过9.5时,可以明显提高吸附率。

水吸收二氧化碳填料塔分为冷床塔和热床塔,根据具体使用情况选择冷床或者热床塔。

冷床塔采用空气加热,它的工作原理是在填料塔内连续运行时,烟气进入填料阶梯,在从
下至上依次经过不同阶梯中的填料时,有机烟气与填料层产生化学作用,逐渐剥去各种污
染物的低分子量的有机和气态混合物中的有害气体。

热床塔采用发热量最大温差较大的热床加热,工作原理和冷床塔相同,吸收效果更好。

水帰二氧化碳填料塔结构主要由塔面、塔底、塔龙头、塔头、塔中央支架、塔内部填料层、塔体板片等组成。

其中塔内部填料层的选择是决定水帰二氧化碳填料塔效果的重要因素,
一般可根据烟气吸附量和应答时间来选择填料材料。

水吸收二氧化碳填料塔的性能确定是根据烟气的特性、烟气中的污染物种类以及污染
物含量等因素,具体采用计算机对塔的结构参数、工艺参数及设计和实施技巧等进行仔细
研究,以确定最佳运行参数,同时,应根据污染物含量变化,不断调整各参数来保证其达
到规定要求。

总之,水吸收二氧化碳填料塔是一种消除有机废气中有害物质的重要设备,其设计原
则主要是针对烟气的性质特性、设计技术及操作规程等方面研究,在运行中要求各参数不
断调整,确保其有效排放。

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。

水吸收变换气中CO2的填料塔设计

水吸收变换气中CO2的填料塔设计

水吸收变换气中CO2的填料塔设计.doc
填料塔是用于气体或液体分离、吸收、反应等过程中的装置,根据不同的应用场景,填料材料、塔高、进出口流量等要素的选择与设计都会有所区别和影响。

针对您提到的“吸收变换气
中CO2”的填料塔设计,以下是一些参考建议供您参考:
1. 选择合适的填料材料:吸收CO2的填料材料可以是NaOH、KOH等碱性化合物或是其他吸附剂材料,如分子筛、活性炭等,需要依据实际工艺需求及经济性因素进行综合考量和选择。

2. 确定塔高与填料层数:通过估算反应器中CO2质量传递系数,选择塔高、填料类型和层数等参数。

通常可以基于填料直径的两倍来计算塔高,不同填料的最佳填充高度也会有所区别,并根据填料的体积和重量来确定填料层的数量和高度。

3. 设计进出口流量及压力:根据需要吸收CO2的气体或液体
流量,进行填料塔的进出口流量计算,在设计上需要保证压力差不大于所选填料的最大承受压力。

4. 确定塔内液体循环速率:填料表面积和液体循环速率是决定反应效率的关键因素之一,通常来说,液体循环速率越高,
CO2吸收速率也越高,但也需要考虑经济性与实际可操作的
工艺条件。

5. 考虑塔内温度与PH值的控制:填料反应过程中需要注意塔内pH值和温度的控制,如适当调节pH值可以提高填料的反应效率,而过高或过低的温度可能会损害填料表面活性。

以上是一些填料塔设计的基本原则和注意事项,具体应用时还需要根据实际情况进行调整和改进。

希望以上建议能够为您的工作和研究提供一些帮助。

【课程设计】水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计

【课程设计】水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计

【课程设计】水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计【综述】水吸收二氧化硫(SO2)填料吸收塔是一种重要的排放控制设备,它能够将工业废气中的SO2转换为亚硫酸盐,有效地净化空气污染。

水吸收二氧化硫填料吸收塔包括三部分:溶液填料,水池和水壶。

溶液填料一般由碳酸钙或膨润土组成,其中的小孔可以增加二氧化硫在填料表面的吸附。

水池前面的水壶可以源源不断地向填料供水,从而对工业废气中的SO2进行吸附和吸收。

【填料的选择】传统的水吸收二氧化硫填料吸收塔一般选用碳酸钙或膨润土作为溶液填料。

碳酸钙具有较强的吸附SO2的性能,但它容易受到H2SO4(硫酸)的影响,使得机器变得不稳定。

膨润土则有着较低的吸附性能,但具有更高的耐硫酸性,因此在高浓度的硫酸环境中,可以得到更优的效果。

【塔体的选择】水吸收二氧化硫填料吸收塔一般采用圆塔、矩形塔或多面塔这三种不同形式的塔体。

圆塔具有完整的弧形外观,适合一些低浓度的环境条件;矩形塔具有狭长的视窗,适合那些对空间和安装有较高要求的地方使用;多面塔具有多种多样的表面处理,能够满足不同空间要求。

【控制系统的设计】为了确保填料处于正常的吸收状态,在水吸收二氧化硫填料吸收塔中还要安装有一套控制系统。

比如安装湿度传感器、温度传感器、液位传感器等,用来实时监测水壶中的水位和湿度,从而保证吸收效果。

此外,还可以安装一个消防报警系统和一个紧急报警系统,以便及时处理应急事件。

【结论】水吸收二氧化硫填料吸收塔是重要的污染控制设备,它可以有效地将工业废气中的二氧化硫转换为亚硫酸盐,从而净化空气。

在设计水吸收二氧化硫填料吸收塔时,要按照工艺要求合理选择填料、塔体和控制系统,以确保吸收塔的良好性能和可靠运行。

水吸收变换气中co2的填料塔设计

水吸收变换气中co2的填料塔设计

水吸收变换气中co2的填料塔设计
标准
水吸收变换CO2的填料塔设计是用来将大量的空气中的二氧化碳吸收,并将其变换为水。

在这个设计中,一个填料塔被安装在一个带有过滤器和加热设备的过滤装置上,它可以将大量空气中的气体吸入,把里面的CO2转换成水。

填料塔的结构由一个大型带滤料的静态罐体及其中的外围混合器构成。

由具有多孔表面的微小滤粒或填料构成的滤料被安装在填料塔的静态罐体内,这些滤料的作用是吸收空气中的大量的CO2并将其转换为水。

其中的外围混合器可以形成更为稳定的流动,使填料内的空气更容易接触到适当的滤料,以及滤料的吸收能力更强。

填料塔的设计使用了一种称为吸附/脱附装置(ADS)的设备。

当填料内部的空气通过滤料时,空气中的大量CO2被滤粒吸收并转化为水,并且吸收的CO2处于分子态。

在此过程中,ADS装置被用来将CO2从气体中脱除出来,并将其转换为水类的液态形式,这种水可以用来缓解环境中存在的CO2污染物。

这种吸收变换CO2的填料塔设计具有良好的操作性能。

它能够有效地吸收空气中的大量CO2,而不会影响到空气中其他非CO2气体的活性,因此其所带来的环境影响也会比其他设备少得多。

此外,它对空气中温度、湿度以及其他气体的敏感性也要小得多,以此保证系统的稳定运行。

总之,水吸收变换CO2的填料塔设计具有良好的操作性能,可以帮助我们有效地减少空气中二氧化碳的污染,帮助实现环境清洁化。

吸收填料塔的课程设计

吸收填料塔的课程设计

吸收填料塔的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解吸收填料塔的基本概念,掌握其工作原理和应用场景。

2. 学生能够掌握吸收填料塔的构造、性能参数及其对吸收效率的影响。

3. 学生能够掌握吸收填料塔的设计原则和计算方法。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,进行吸收填料塔的选型和计算。

2. 学生能够分析吸收填料塔在实际工程中的应用,并提出优化方案。

3. 学生能够通过实验和模拟等方法,验证吸收填料塔的设计效果。

情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到吸收填料塔在环保和节能领域的重要意义,增强环保意识。

2. 学生通过吸收填料塔的学习,培养解决实际工程问题的兴趣和自信心。

3. 学生在团队协作中,培养沟通、交流和合作的能力。

课程性质:本课程为化学工程与工艺专业的一门专业课程,旨在帮助学生掌握吸收填料塔的基本理论、设计和应用。

学生特点:学生已具备一定的化学基础和工程观念,具有较强的逻辑思维能力和动手能力。

教学要求:结合实际案例,采用理论教学、实验操作和课后练习相结合的方式,使学生能够将所学知识应用于实际工程问题。

在教学过程中,注重培养学生的创新能力、实践能力和团队协作能力。

通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,并为后续相关课程打下坚实基础。

二、教学内容1. 吸收填料塔的基本概念与工作原理- 吸收填料塔的定义及其在化工中的应用- 吸收填料塔的工作原理及分类2. 吸收填料塔的构造与性能参数- 填料的种类、结构及其对吸收效率的影响- 填料塔的流体力学性能和传质性能参数3. 吸收填料塔的设计原则与计算方法- 设计原则及其考虑因素- 填料塔的塔径、塔高、填料层高度等计算方法4. 吸收填料塔的选型与应用- 填料塔选型的原则及方法- 填料塔在化工、环保等领域的应用案例5. 实验与模拟- 吸收填料塔的实验操作方法- 计算机模拟在吸收填料塔设计中的应用教学大纲安排:第一周:吸收填料塔的基本概念与工作原理第二周:吸收填料塔的构造与性能参数第三周:吸收填料塔的设计原则与计算方法第四周:吸收填料塔的选型与应用第五周:实验与模拟教学及课后实践教学内容依据课程目标和教材章节进行安排,注重理论与实践相结合,通过讲解、案例分析、实验和模拟等多种方式,使学生掌握吸收填料塔的相关知识。

水吸收填料塔课程设计

水吸收填料塔课程设计

水吸收填料塔课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握填料塔的基本概念、分类和结构特点;2. 使学生了解水吸收过程中填料塔的工作原理;3. 帮助学生理解影响填料塔传质效果的主要因素。

技能目标:1. 培养学生运用化学原理分析填料塔传质过程的能力;2. 提高学生运用实验方法研究填料塔传质效果的能力;3. 培养学生运用CAD等软件进行填料塔设计的初步技能。

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;2. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力;3. 增强学生的环保意识,使其认识到化学工艺在环保领域的重要性。

本课程针对高中年级学生,结合化学工程学科特点,注重理论联系实际,提高学生的实践操作能力。

通过本课程的学习,使学生能够掌握填料塔的相关知识,培养其解决实际工程问题的能力,同时培养其良好的情感态度和价值观。

课程目标具体、可衡量,便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 填料塔的基本概念与分类:介绍填料塔的定义、作用及分类,重点讲解散装填料塔和规整填料塔的结构特点及优缺点。

2. 填料塔的工作原理:阐述水吸收过程中填料塔内气液两相的流动特性,分析传质过程的基本原理。

3. 影响填料塔传质效果的因素:分析填料类型、填料层高度、气液流速等参数对传质效果的影响。

4. 填料塔的设计计算:介绍填料塔设计的基本原则,讲解塔径、塔高、填料层高度等参数的计算方法。

5. 填料塔的实验研究:组织学生进行填料塔传质实验,观察不同工况下的传质效果,分析实验数据。

6. 填料塔CAD设计:引导学生运用CAD软件进行填料塔结构设计,培养学生的实际操作能力。

教学内容根据课程目标,紧密结合教材,注重科学性和系统性。

教学大纲明确,内容包括教材相关章节,确保教学内容的安排和进度合理。

通过本章节的学习,使学生全面掌握填料塔相关知识,为实际工程应用打下基础。

三、教学方法本章节采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:通过生动的语言和丰富的实例,为学生讲解填料塔的基本概念、工作原理及设计计算方法,巩固学生的理论基础。

吸收填料塔课程设计

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。

水吸收二氧化碳填料塔课程设计

水吸收二氧化碳填料塔课程设计

1536541631.设计方案简介1.1设计题目试设计一座填料吸收塔,采用清水吸收混于空气中的二氧化碳气体。

混合气体的处理量为___刚突然突然吐刚茹柔为25℃。

要求:①塔顶排放气体中含二氧化碳低于____0.04%____(体积分数);②二氧化碳的回收率达到________。

1.2设计方案的确定用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程,故为提高传质效率,选择用逆流吸收流程。

因为用水作吸收剂,同时CO2不作为产品,故采用纯溶剂。

1.3填料的选择1.3.1吸收剂的选择因为用水作吸收剂,同时CO2不作为产品,故采用纯溶剂。

1.3.2装置流程的确定用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程,故为提高传质效率,选择用逆流吸收流程。

1.3.3填料的类型与选择用不吸收CO2的过程,操作温度低,但操作压力高,因为工业上通常选用塑料散装填料,在塑料散装填料中,塑料阶梯填料的综合性能较好,故此选用DN50聚丙烯塑料阶梯环填料。

1.3.4操作温度与压力的确定20℃,常压2.工艺计算2.1基础物性数据2.1.1.液相物性数据对低浓rerew取纯水的物性数据。

298K时水的有关物性数据如下:密度为:Lρ=998.2kg/m3粘度为:μ=1.0×10-3Pa·s=3.6kg/(m·h)表面张力为:б=72.6dyn/cm=9408tr为:DL=1.77×10-9m2/s=6.327×10-6m2/h2.1.2气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为:M Vm=Σy i M i=0.06×44+0.94×29=29.90g/mol 混合气体进塔温度为25℃混合气体的平均密度为:ρVm=101.329.908.314298PMvmRT⨯==⨯1.223kg/m3混合气体的粘度可近似取为空气的粘度,20°空气的粘度为:μV=1.81×10-5Pa·s=0.065kg/(m•h)查手册得CO2在空气中的扩trt 为:22Dv 0.122cm /s 0.044m /h ==2.1.3气液相平衡数据由手册查得20℃时CO 2在水中的亨利系数5E 1.4410kPa =⨯相平衡常数为m=51.44101421.5101.3E P ⨯== 溶解度系数为H=43998.23.84710/()14400018skmol m kPa E M ρ-==⨯∙⨯2.1.4 物料衡算 进塔气相摩尔比为:=-=111y 1y Y 0.060.063810.06=- 出塔气相摩尔比为:Y 2=0.0638×0.06=3.828×10-3进塔惰性气相流量为:V=5200273(10.06)199.91/22.4298kmol h ⨯-= 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 2121min /)(X m Y Y Y V L --= 对于纯溶剂吸收过程,进塔液相组成为02=X312min 120.0638 3.828101336.21/0.0638/1421.50Y Y L V Y m X ---⨯===--() 取操作液比为: min L L1.1()V V = L1.11336.211469.83V=⨯= L 1469.83199.91293833.72kmol /h =⨯=)X -L(X )Y -V(Y 2121=351199.91(0.0638 3.82810)X 4.010293833.72--⨯-⨯==⨯2.2填料塔的工艺尺寸的计算2.2.1塔径计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速。

二氧化碳填料塔吸收

二氧化碳填料塔吸收
其工艺流程为:混合气在常温常压下进入吸收塔底后,经过气体分布装置,与塔顶下来的由泵提升的吸收剂逆流接触,将二氧化硫吸收。
1.2填料规格的选择
工业塔常用的散装填料主要有Dn16\Dn25\Dn38\Dn50\Dn76等几种规格。同类填料,尺寸越小,分离效果越高,但阻力增加,通量减小,填料费用也增加很多。而大尺寸的填料塔应用于小直径塔中,又会产生液体分布不良及严重的壁流,使塔的分离效率降低。
——填料总比表面积,m2/m3
——填料层空隙率,m3/m3
气相的质量流率:WV=(3500*1.2508)/7=625.4kg/h
液相的质量流率:WL= *18= kg/h
A=0.204;K=1.75
去u/uF=0.8 u=137.79m/h
代入数据得 m
圆整后得D=2.2m
(2)塔径的核算
a,泛点速率的校核
化工原理课程设计
说明书
设计题目:CO2的填料塔吸收
设计者:班级化学10901姓名日期2012.07.06
院 (系):化学与环境工程学院指导教师:侯明波老师设计成绩:日期
任务书
(1)设计题目
试设计一座填料吸收塔,用于脱除混合气体中的CO2,混合气体的处理量为3500m3/h,其中溶质体积分数为7%.要求塔顶排放的气体中含溶质低于0.02%.采用清水吸收,吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。
六.设计中问题的评价:
1、对于吸收塔基本尺寸的确定以及数据来源,物性参数,合适取值范围的确定要按具体的实际设计情况来定。
2、对于吸收塔填料装置的材料属性,以及经济效益要综合考虑工艺的可能性又要满足实际操作标准。
3、对于吸收塔的温度的确定,由吸收的平衡关系可知,温度降低可增加溶质组分的溶解度,对于压力的确定,选择常压,减少工作设备的负荷。

化工原理课程设计——水吸收二氧化碳吸收塔

化工原理课程设计——水吸收二氧化碳吸收塔

化工原理课程设计题目水吸收二氧化碳吸收塔学院化学工程学院专业安全工程学生姓名学号年级指导教师曹丽淑二〇一六年七月五日目录题目及数据 (3)流程图 (3)流程和方案的选择说明与论证 (4)吸收塔主要尺寸的计算 (6)附属设备的选型或计算 (14)设计评价 (18)设计结果概览 (19)参考文献 (20)题目及数据1.题目:设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔。

2.数据:(一)气体混合物1)组成(V%):CO2 11%,H2 65.6%,N2 21%,CH4 0.5%,CO 3%,O2 0.1% 2)气体组成:3800Nm3/h3)温度:30℃4)压力:1800KN/m2(二)气体出口要求(V%):CO2 0.62%(三)吸收剂:水流程图水吸收CO工艺流程图21-吸收塔;2-富液泵;3-贫液泵;4-解吸塔流程和方案的选择说明与论证1.塔设备:填料塔。

2.吸收剂:水。

3.装置流程的确定: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。

在逆流操作下,两相传质平均推动力最大,可以减少设备尺寸,提高吸收率和吸收剂使用效率,因此逆流优于并流。

因此,本设计采用逆流。

4. 填料的选择:填料是填料塔的核心构件,它提供了塔内气-液两相接触而进行传质或传热的表面,与塔的结构一起决定了填料塔的性能。

现代填料大体可分为实体填料和网体填料两大类,而按照装填方式可分为乱堆填料盒规整填料。

对塔内填料的一般要求是:具有较大的比表面积和较高的空隙率,较低的压降,较高的传质效率;操作弹性大,还要考虑经济合理。

1)散装填料散装填料是一个个具有一定集合形状和尺寸的颗粒体一般以随机的方式堆积在塔内的,又称为乱堆填料和颗粒填料。

散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、和环鞍的填料等。

以下是典型的散装填料:a.拉西环填料:拉西环填料是最早提出的工业填料,其结构为外径与高度相等的圆环,可用陶瓷、塑料、金属等材质制成。

完整版水吸收二氧化硫填料塔课程设计

完整版水吸收二氧化硫填料塔课程设计

完整版水吸收二氧化硫填料塔课程设计一、设计目的本课程设计旨在通过设计水吸收二氧化硫填料塔,加深学生对于填料塔设计的理解,提高其工程设计、计算和绘图能力。

二、设计要求1. 处理二氧化硫废气的进口浓度为 1000 毫克/立方米,出口浓度不大于 50 毫克/立方米。

2. 填料塔高度不得超过 10 米。

3. 填料材料应为陶瓷、聚丙烯等道德耐腐蚀材料。

4. 设计流量为 1000 立方米/小时。

5. 填料塔内部应设有适当的填料,以提高反应效率。

6. 填料塔底部应设计出口,方便排放处理后的废气。

三、设计内容与流程1. 对于所处理的废气进行性质分析,以确定适合的吸收液和填料类型。

2. 计算所需填料体积,选择合适的填料类型。

3. 设计填料塔结构,包括填料塔高度、直径和进出口管道。

同时考虑填料塔内部流体的流动情况,选择合适的流动形式。

4. 设计填料塔进出口配管,涉及流量计、液位计、泵站等设备,确定相应的参数。

5. 进行系统热平衡计算,确定所需的冷却水和吸收液的流量,为系统正常运行提供保障。

6. 编制设备配置图、管道设计图和设备接线图等绘图,以便生产。

7. 进行整体方案设计,包括工艺流程图、工艺控制流程、运行控制流程等方面。

四、设计结果与分析本课程设计结果为一种能够有效处理二氧化硫废气的水吸收二氧化硫填料塔,其主要设计参数如下:1. 填料塔高度:6 米2. 填料塔直径:1.8 米3. 入口流量:1000 立方米/小时4. 出口浓度:50 毫克/立方米5. 填料类型:陶瓷该设计方案可以达到预期的净化效果,同时具有较高的实用性和经济性,为工程实践提供了重要的参考。

(完整版)化工原理课程设计——水吸收二氧化碳吸收塔

(完整版)化工原理课程设计——水吸收二氧化碳吸收塔

化工原理课程设计题目水吸收二氧化碳吸收塔学院化学工程学院专业安全工程学生姓名学号年级指导教师曹丽淑二〇一六年七月五日目录题目及数据 (3)流程图 (3)流程和方案的选择说明与论证 (4)吸收塔主要尺寸的计算 (6)附属设备的选型或计算 (14)设计评价 (18)设计结果概览 (19)参考文献 (20)题目及数据1.题目:设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔。

2.数据:(一)气体混合物1)组成(V%):CO2 11%,H2 65.6%,N2 21%,CH4 0.5%,CO 3%,O2 0.1% 2)气体组成:3800Nm3/h3)温度:30℃4)压力:1800KN/m2(二)气体出口要求(V%):CO2 0.62%(三)吸收剂:水流程图水吸收CO工艺流程图21-吸收塔;2-富液泵;3-贫液泵;4-解吸塔流程和方案的选择说明与论证1.塔设备:填料塔。

2.吸收剂:水。

3.装置流程的确定: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。

在逆流操作下,两相传质平均推动力最大,可以减少设备尺寸,提高吸收率和吸收剂使用效率,因此逆流优于并流。

因此,本设计采用逆流。

4. 填料的选择:填料是填料塔的核心构件,它提供了塔内气-液两相接触而进行传质或传热的表面,与塔的结构一起决定了填料塔的性能。

现代填料大体可分为实体填料和网体填料两大类,而按照装填方式可分为乱堆填料盒规整填料。

对塔内填料的一般要求是:具有较大的比表面积和较高的空隙率,较低的压降,较高的传质效率;操作弹性大,还要考虑经济合理。

1)散装填料散装填料是一个个具有一定集合形状和尺寸的颗粒体一般以随机的方式堆积在塔内的,又称为乱堆填料和颗粒填料。

散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、和环鞍的填料等。

以下是典型的散装填料:a.拉西环填料:拉西环填料是最早提出的工业填料,其结构为外径与高度相等的圆环,可用陶瓷、塑料、金属等材质制成。

(完整版)化工原理课程设计——水吸收二氧化碳吸收塔

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化工原理课程设计题目水吸收二氧化碳吸收塔学院化学工程学院专业安全工程学生姓名学号年级指导教师曹丽淑二〇一六年七月五日目录题目及数据 (3)流程图 (3)流程和方案的选择说明与论证 (4)吸收塔主要尺寸的计算 (6)附属设备的选型或计算 (14)设计评价 (18)设计结果概览 (19)参考文献 (20)题目及数据1.题目:设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔。

2.数据:(一)气体混合物1)组成(V%):CO2 11%,H2 65.6%,N2 21%,CH4 0.5%,CO 3%,O2 0.1% 2)气体组成:3800Nm3/h3)温度:30℃4)压力:1800KN/m2(二)气体出口要求(V%):CO2 0.62%(三)吸收剂:水流程图水吸收CO工艺流程图21-吸收塔;2-富液泵;3-贫液泵;4-解吸塔流程和方案的选择说明与论证1.塔设备:填料塔。

2.吸收剂:水。

3.装置流程的确定: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。

在逆流操作下,两相传质平均推动力最大,可以减少设备尺寸,提高吸收率和吸收剂使用效率,因此逆流优于并流。

因此,本设计采用逆流。

4. 填料的选择:填料是填料塔的核心构件,它提供了塔内气-液两相接触而进行传质或传热的表面,与塔的结构一起决定了填料塔的性能。

现代填料大体可分为实体填料和网体填料两大类,而按照装填方式可分为乱堆填料盒规整填料。

对塔内填料的一般要求是:具有较大的比表面积和较高的空隙率,较低的压降,较高的传质效率;操作弹性大,还要考虑经济合理。

1)散装填料散装填料是一个个具有一定集合形状和尺寸的颗粒体一般以随机的方式堆积在塔内的,又称为乱堆填料和颗粒填料。

散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、和环鞍的填料等。

以下是典型的散装填料:a.拉西环填料:拉西环填料是最早提出的工业填料,其结构为外径与高度相等的圆环,可用陶瓷、塑料、金属等材质制成。

水吸收变换气中CO2的填料塔设计

水吸收变换气中CO2的填料塔设计

化工原理课程设计说明书设计题目:水吸收变换气中CO2的填料塔设计指导教师学生姓名系别班级学号日期:设计成绩:日期:化工原理课程设计任务书(吸收装置设计)(一)设计题目:水吸收变换气中CO2的填料塔设计(二)设计任务及操作条件1.气体处理量1510m3/h24.水洗塔底压强1.8Mpa(绝)。

5.吸收温度30℃。

6.进塔水中含CO2量25ml/l。

7.水洗饱和度70%.(三)设计内容1.设计方案的确定及流程说明.2.填料吸收塔的塔径、填料层高度或塔斯社高及填料层压降计算。

3.填料塔附属结构的选型与设计。

4.吸收塔工艺流程图.5.填料吸收塔与液体分布器工艺条件图。

(四)设计基础数据1.各种气体的溶解度33(五).课程要求1.要求每组成员共同进行查阅资料,在计算、绘图中进行分工合作。

2.要求在1月24日前完成说明书的编写和绘图过程。

3。

要求每人上交一份说明书,每组一份图纸.(六)设计时间:2011/1/6—2011/1/20(七)摘要填料时填料塔气液接触的原件,填料性能的优劣直接决定着填料塔的操作性能和传质效率.填料塔的特点是:结构简单,压降小,填料种类多,具有良好的耐腐蚀性能,特别是在处理容易、产品产生泡沫的物料和真空操作时,有其独特的优越性.本文设计的是水吸收换器中CO2的填料塔设计关键词:散装填料,填料塔,液体分布器,填料层目录前言 .............................................................. 错误!未定义书签。

第1章概述 (1)1.1填料塔的结构原理 (1)1。

2填料塔的结构和功能 (2)1。

3填料塔的操作范围 (3)第2章设计方案的确定 (4)2。

1操作条件的确定 (4)2.1.1吸收剂的选择 (4)2.1.2装置流程的确定 (4)2.1.3填料的类型与选择 (4)2.1.4操作温度与压力的确定 (4)2.2基础物性数据 (4)2.2。

CO2吸收填料塔实验

CO2吸收填料塔实验

CO2吸收填料塔实验实验八 二氧化碳吸收填料塔实验一、实验目的⒈ 了解填料吸收塔的结构和流体力学性能。

⒉ 学习填料塔的液膜传质膜系数、总传质系数的测定方法,加深对传质过程原理的理解。

二、实验内容1.测定填料层压强降与操作气速的关系,确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速。

2.采用水吸收二氧化碳,测定填料塔的液膜传质膜系数和总传质系数。

三、实验原理1.气体通过填料层的压强降压强降是塔设计中的重要参数,气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。

压强降与气液流量有关,不同喷淋量下的填料层的压强降ΔP 与气速u 的关系如图8-1所示:ΔP ,u , m/s123L 3L 2L 1L 0 =>>0图8-1 填料层的ΔP ~u 关系当无液体喷淋即喷淋量L 0=0时,干填料的ΔP ~u 的关系是直线,如图中的直线0。

当有一定的喷淋量时,ΔP ~u 的关系变成折线,并存在两个转折点,下转折点称为“载点”,上转折点称为“泛点”。

这两个转折点将ΔP ~u 关系分为三个区段:恒持液量区、载液区与液泛区。

2.传质系数填料塔在传质过程的有关单元操作中,应用十分广泛,实验研究传质过程的控制步骤,测定传质膜系数和总传质系数,尤为重要。

根据双膜模型的基本假设,气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为气膜 )(Ai A g A p p A k G -= (8-1)液膜)(A Ai l A C C A k G -=(8-2)式中:AG ——A 组分的传质速率,1-⋅s kmoI ;A ——两相接触面积,m 2;AP ——气侧A 组分的平均分压,Pa ; AiP ——相界面上A 组分的平均分压,Pa ;A C ——液侧A 组分的平均浓度,3-⋅m kmolAiC ——相界面上A 组分的浓度3-⋅m kmolk g ——以分压表达推动力的气侧传质膜系数,112---⋅⋅⋅Pa s mkmol ;k l ——以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数,1-⋅s m 。

化工原理课程设计℃时水吸收二氧化硫填料塔的设计

化工原理课程设计℃时水吸收二氧化硫填料塔的设计

化⼯原理课程设计℃时⽔吸收⼆氧化硫填料塔的设计《化⼯原理》课程设计报告题⽬:处理量为1000m3/h清⽔吸收⼆氧化硫填料吸收塔设计系别:环境科学与⼯程学院专业班级:环境⼯程11(2)班姓名:陈新林学号:指导教师:郑育英(课程设计时间:2013年12⽉30⽇——2014年1⽉5⽇)⼴东⼯业⼤学⽬录1.课程设计⽬的 (1)2.课程设计题⽬描述和要求 (1)3.课程设计报告内容 (4)3.1基础物性数据 (4)3.1.1液相物性数据 (4)3.1.2⽓相物性数据 (5)3.1.3⽓液相平衡数据 (6)3.2物料衡算 (6)3.3塔径计算 (7)3.3.1塔径的计算 (8)(8)(9)(9)3.4填料层⾼度的计算 (9)3.4.1传质单元数的计算 (9)(10)(11)3.5填料塔附属⾼度的计算 (11)3.6液体分布器计算 (12)3.6.1液体分布器的选型 (12)(13)3.7其他附属塔内件的选择 (13)3.7.1填料⽀承装置的选择 (13)3.7.2填料压紧装置 (16)3.7.3塔顶除雾器 (17)3.8吸收塔的流体⼒学参数计算 (17)3.8.1吸收塔的压⼒降 (17)3.8.2吸收塔的泛点率 (18)3.8.3⽓体动能因⼦ (18)3.9附属设备的计算与选择 (18)3.9.1离⼼泵的选择与计算 (18)3.9.2吸收塔主要接管尺⼨选择与计算……………………………………⼯艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (24)4.总结 (26)参考⽂献 (27)1. 课程设计⽬的化⼯原理课程设计是学⽣学过相关基础课程及化⼯原理理论与实验后,进⼀步学习化⼯设计的基础知识,培养⼯程设计能⼒的重要教学环节。

通过该环节的实践,可使学⽣初步掌握单元操作设计的基本程序与⽅法,得到⼯程设计能⼒的基本锻炼。

化⼯原理课程设计是以实际训练为主的课程,学⽣应在过程中收集设计数据,在教师指导下完成⼀定的设备设计任务,以达到培养设计能⼒的⽬的。

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填料塔用于吸收和解吸操作,可以达到很好的传质效果,它具有通量大、阻力小、传质效率高等性能。因此,在实际工程操作中,吸收、解吸和气体洗涤过程绝大多数使用填料塔。
2
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。
2.3
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。在逆流操作下,两相传质平均推动力最大,可以减少设备尺寸,提高吸收率和吸收剂使用效率,因此逆流优于并流。因此,本设计采用逆流。
第四章
4.
查得,303.15 K时水的有关物性数据如下:
密度ρ=995.7 kg/m3粘度μ=0.8007×10-3Pa·s
表面张力б=71.2×10-3N/m
4.
①混合气体流量
混合气体中 的量
混合气体中惰性气体的量
②混合气体的摩尔组成及进出水组成
0.28, 0.05,进水为清水,则 0, =
30℃时,1.8MPa,CO2在水中的溶解度为
(9)建厂地址 家乡地区
1.
(1)设计方案的确定及流程说明;
(2)填料吸收塔的塔径、塔高及填料层压降计算;
(3)填料塔附属结构的选型与设计;
(4)吸收塔工艺流程图;
(5)填料吸收塔与液体分布器工艺条件图。
第二章
2.
在化工分离过程的操作中,填料塔是最常用的气液传质设备之一,它可应用于吸收、解吸、精馏和液—液萃取等化工单元过程。填料塔具有结构简单,便于用耐腐蚀性材料制造以及压降小等优点,采及新型高效填料可以取得良好的经济效,因而具有广泛的适用性。
水洗饱和度为70%时,
,
查表得CO2的E=1.88 kPa ,
,取 ,代入,得
,固此假设符合工艺要求
以塔底为条件写出逆流吸收塔的操作线方程为
4.

①计算泛点气速
混合气体流量
吸收液(清水)的质量流量

混合气体密度为
=
埃克特(Eckert)通用关联图横坐标为
由图得出纵坐标为0.0011。可乱堆,选择塑料阶梯环:填料规格 , ,
则泛点气速 ,取

D的国内标准(JB—1153—73)为:在 以上时,间隔为 ,在 以下时,必要情况可以选择 为间隔,故选择圆整塔径为
对于阶梯环, ,满足,故选用 , 。
②核算气速

,符合要求
③核算喷淋密度
的最小润湿率 ,查表得钢阶梯环 的 ,
最小喷淋密度:
,符合要求
4
①传质单元高度 的计算
气体性质: ,
1.
(1)合成氨原料气量(Nm3/h):2000+n*100=();
说明:n为学号尾数后两位
(2)原料气组成:
(3)要求出塔净化气含CO20.5%(Vol%)
(4)水洗塔底压强 1.8MPa
(5)吸收温度 30℃
(6)进塔水为清水,不含CO2
(7)水洗饱和度 70%
(8)每年按300天计,每天按24小时计
目录
第一章设计任务书2
1.1、设计题目2
1.2、设计任务及操作条件2
1.3、设计内容3
第二章设计方案制定4
2.1、塔的选型4
2.2、填料塔的结构4
2.3、操作方式的选择4
2.4、填料的选择4
第三章工艺流程图5
第四章工艺计算及主体设备设计5
4.1、基础物性5
4.2、物料衡算6
4.3、塔径计算7
4.4、填料层高度的计算8
液体性质: ,
气体与液体( )的质量流速为
材料特性为: ,阶梯环
代入式:

2.
填料是填料塔的核心构件,它提供了塔内气-液两相接触而进行传质或传热的表面,与塔的结构的结构一起决定了填料塔的性能。现代填料大体可分为实体填料和网体填料两大类,而按照装填方式可分为乱堆填料盒规整填料。对塔内填料的一般要求是:具有较大的比表面积和较高的空隙率,较低的压降,较高的传质效率;操作弹性大,还要考虑经济合理。
由于本次设计处理量过大,只能选用瓷拉西环。
第三章
清水吸收CO2工艺流程图
图解:1、储气罐 2、气体转子流量计 3、填料塔 4、吸收液储罐5、液体转子流量计 6、填料层上压力计 7、填料层下压力计 8、水泵9、储水池a、原料气进罐阀 b、安全放空阀 c、进气阀 d、进水阀e、水量控制阀 f、水量控制阀 g、进水阀为压力表
4.5、填料层压降的计算11
第五章辅助设备的计算及选型11
5.1、填料支承装置11
5.2、液体喷淋装置ห้องสมุดไป่ตู้2
5.3、液体再分布器12
5.4、塔顶除雾沫器13
5.5、气体进出口装置和排液装置13
5.6、塔高的计算13
第六章设计结果概要14
第七章课程设计评论15
第八章参考文献15
第一章
1
水吸收CO2的填料塔设计
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