水吸收丙酮填料吸收塔课程设计
水吸收丙酮填料吸收塔课程设计报告书
目录目录 (I)第1章概述 (1)1.1吸收塔的概述 (1)1.2吸收设备的发展 (1)1.3吸收过程在工业生产上应用 (2)第2章设计方案 (3)2.1设计任务 (3)2.2吸收剂的选择 (4)2.3吸收流程的确定 (5)2.4吸收塔设备的选择 (6)2.5吸收塔填料的选择 (7)第3章吸收塔的工艺计算 (11)3.1基础物性数据 (11)3.1.1液相物性数据 (11)3.1.2气相物性数据 (12)3.1.3气液相平衡数据 (12)3.2物料衡算 (12)3.3填料塔的工艺尺寸的计算 (14)3.3.1塔径的计算 (14)3.3.2填料层高度计算 (15)3.4填料层压降的计算zz (17)第4章塔内件及附属设备的计算 (18)4.1液体分布器的计算 (18)4.2选用DN 2.5Φ32无缝钢管 (18)4.2.1填料塔附属高度的计算 (19)4.3填料支撑板 (20)4.4填料压紧装置 (21)4.5气进出管的选择 (21)4.6液体除雾器 (22)4.7筒体和封头的设计 (23)4.8手孔的设计 (25)4.9法兰的设计 (25)第5章设计总结 (27)符号说明 (29)参考文献： (32)致谢 (33)第1章概述1.1吸收塔的概述气体吸收过程是化工生产中常用的气体混合物的分离操作，其基本原理是利用混合物中各组分在特定的液体吸收剂中的溶解度不同，实现各组分分离的单元操作。
实际生产中，吸收过程所用的吸收剂常需回收利用。
故一般来说，完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分。
在设计上应将两部分综合考虑，才能得到较为理想的设计结果。
作为吸收过程的工艺设计，其一般性问题是在给定混合气体处理量、混合气体组成、温度、压力以及分离要求的条件下，完成以下工作：(1)根据给定的分离任务，确定吸收方案；(2)根据流程进行过程的物料和热量衡算，确定工艺参数；(3)依据物料及热量衡算进行过程的设备选型或设备设计；(4)绘制工艺流程图及主要设备的工艺条件图；(5)编写工艺设计说明书。
丙酮和水吸收塔化工原理课程设计
丙酮和水吸收塔化工原理-从结构、工艺过程和应用角度深度探讨丙酮和水吸收塔是一种常用的化工设备，广泛应用于化工、医药、食品等领域，具有吸收、分离、净化等功能。
本文将从结构、工艺过程和应用角度深度探讨丙酮和水吸收塔化工原理。
一、丙酮和水吸收塔结构丙酮和水吸收塔主要由塔壳、填料层、进料管道、排气管道、循环泵和控制系统组成。
塔壳一般为不锈钢或碳钢材质，填料层可以是泡沫塑料、陶粒或塑料制品。
进料管道和排气管道负责分别导入和排出气体。
循环泵则起到循环液体的作用，控制系统用于调节塔内气体温度和流速等参数。
二、丙酮和水吸收塔工艺过程丙酮和水吸收塔的工艺过程可以分为四个步骤：吸附、溶解、反应和分离。
1. 吸附当气体进入丙酮和水吸收塔时，它们就开始接触填料上涂有吸收剂的表面。
此时，气体中的废气开始与吸收剂发生接触，废气中的污染物开始逐渐被吸收剂吸附。
2. 溶解在吸附的基础上，当气体与吸收剂发生接触时，吸附剂会逐渐溶解。
目的是使废气在吸收剂中形成分子内的显著降解和溶解，在这一步骤中，需要预先调节液体和气体的比例，温度和压力等参数以确保溶解的发生。
3. 反应在液池中发生吸收剂与废气中污染物之间化学反应，使废气中的污染物逐渐被分解降解，从而减轻对环境负担。
4. 分离在经过吸附、溶解和反应之后，液池中的吸收剂会变得过度饱和。
这时，液池内的液体会通过流量调节阀流入分离器，使污染物与吸收剂分离。
而气体则经过排气管道排出丙酮和水吸收塔。
三、丙酮和水吸收塔应用丙酮和水吸收塔具有广泛的应用领域，如环境保护、化工生产、医药生产和食品加工等。
例如，在环境保护领域，丙酮和水吸收塔主要应用于废气处理。
在化工生产中，丙酮和水吸收塔主要用于去除废气中的有机气体，减轻对环境的污染。
在医药生产和食品加工领域，丙酮和水吸收塔则主要用于去除废气中的异味、二氧化碳等有害气体，提高晶体产品的纯度和质量。
综上所述，丙酮和水吸收塔化工原理是一种重要的工艺和设备，具有吸收、分离、净化等多种功能。
环境工程原理课程设计 丙酮吸收填料塔要点
故35℃时丙酮在空气中的扩散系数为：
3.1.3
由 可知：
常压下25℃时丙酮在水中的亨利系数为：
相平衡常数为：
溶解度系数为：
3.2
进塔气相摩尔比为：
出塔气相摩尔比为：
进塔惰性气体流量为：
该过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算，即：
对于纯吸收过程，进塔液相组成为：
气体质量通量为
液膜吸收系数由下式[10]计算：
由 ，查附表3得
则
由 ， ，得
则
由
由 ，得
设计取填料层高度为
查附表4，对于环矩鞍填料， ，
取 ，则
计算得填料层高度为 ，故不需分段。
3.
3.
采用Eckert通用关联图计算填料层压降。
横坐标为
查附表5得，
纵坐标为
查附图1得
填料层压降为
3.
泛点率介于50%~80%之间，合理。
表4-1支承板波形尺寸mm
波形
波形尺寸
t
192
注：尺寸b是塔中间支承板宽度，在塔边缘支承板的尺寸b将随塔径不同而异，左右不对称。H为波高，t为波矩。
4.4
本设计选用丝网床层限制板，重量约为 ，限制板的外径选用690mm。
4.5
（1）气体进出口管径计算
工业上，一般气体进料流速为10~20m/s，本设计取流速为15m/s。
由标准GB/T 8163-99，选用 无缝钢管。
塔径的计算：
塔径圆整，取
泛点率校核：
（在允许范围内）
填料规格校核：
液体喷淋密度校核：
取最小润湿速率为
由表2-1可知：
经以上校核可知，填料塔直径选用 合理。
清水吸收丙酮填料塔的设计
《化工原理》课程设计清水吸收丙酮填料塔的设计学院医药化工学院专业高分子材料与工程班级高分子材料与工程13（1）班姓名李凯杰学号 xx指导教师严明芳、龙春霞年月日设计书任务（一）设计题目试设计一座填料吸收塔，用于脱除空气中的丙酮蒸汽。
混合气体处理量为___4000____m3/h。
进口混合气中含丙酮蒸汽__6％__（体积百分数）；混合气进料温度为35℃。
采用25℃清水进行吸收，要求：丙酮的回收率达到___95%___（二）操作条件（1）操作压力101.6 kPa（2）操作温度25℃（3）吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定（4）塔型与填料自选，物性查阅相关手册。
（三）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）其他填料塔附件的选择；（8）塔的总高度计算；（9）泵和风机的计算和选型；（10）吸收塔接管尺寸计算；（11）设计参数一览表；（12）绘制生产工艺流程图（A3号图纸）；（13）绘制吸收塔设计条件图（A3号图纸）；（14）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录前言 (1)第1章填料塔主体设计方案的确定 (2)1.1 装置流程的确定 (2)1.2 吸收剂的选择 (2)1.3 操作温度与压力的确定 (2)1.4 填料的类型与选择 (2)第2章基础物性数据与物料衡算 (2)2.1 基础物性衡算 (3)2.1.1 液相物性数据 (3)2.1.2 气相物性数据 (3)2.1.3 气液相平衡数据 (4)2.2 物料衡算 (4)第3章填料塔的工艺尺寸计算 (5)3.1 塔径的计算 (5)3.2 泛点率的校核 (6)3.3 填料规格校核 (7)3.4 液体喷淋密度校核 (7)3.5 填料塔填料高度的计算 (7)3.5.1 传质单元数的计算 (7)3.5.2 传质单元高度的计算 (8)3.5.3 填料层高度的计算 (9)3.6 填料塔附属高度的计算 (10)3.7 填料层压降的计算 (10)第4章填料塔附件的选择与计算 (11)4.1 液体分布器简要设计 (11)4.1.1 液体分布器的选型 (11)4.1.2 分布点密度计算 (11)4.1.3 布液计算 (12)4.2 液体收集及分布装置 (12)4.3 气体分布装置 (13)4.4 除沫装置 (14)4.5 填料支承及压紧装置 (14)4.5.1 填料支承装置 (14)4.5.2 填料限定装置 (14)4.6 裙座 (14)4.7 人孔 (15)第5章填料塔的流体力学参数计算 (15)5.1 吸收塔主要接管的计算 (15)5.1.1 液体进料管的计算 (15)5.1.2 气体进料管的计算 (16)5.2 离心泵和风机的计算与选型 (16)5.2.1 离心泵的计算与选型 (16)5.2.2 风机的计算与选取 (18)设计参数一览表 (20)对设计过程的评述和有关问题的讨论 (24)参考文献 (25)前言吸收是利用混合气体中各组分在液体中的溶解度的差异来分离气态均相混合物的一种单元操作。
水吸收丙酮化工原理及机械设备课程设计说明
水吸收丙酮化工原理及机械设备课程设计说明化工原理课程设计说明书学生：指导教师：班级：专业：应用化学课程设计任务书1、设计题目：设计一个填料塔，回收混合气中的丙酮。
进塔气在操作条件下(101.3kPa，250C)的流量为0.5+ (学号后两位) m3/s，其丙酮含量为5%(摩尔分数)，要求塔内吸收率达98%。
(其它条件自行根据实际条件确定，但要合理)。
要求：设计包括设备的工艺设计和机械设计1.工艺设计包括塔的各部分尺寸计算、填料的选择、塔内各种辅助件的确定等内容；2.机械设计包括塔的壁厚、补强，强度的校核等内容；3.在设计过程确定吸收过程的控制过程；4.设计包括设计说明书和设备装配图。
1概述与设计方案的确定 (1)1.1填料塔简述 (1)1.2设计方案的确定 (1)1.2.1装置流程的确定 (1)1.2.2填料的选择 (2)1.2.3 吸收剂的选择 (3)1.3操作参数的选择 (4)1.3.1操作温度的选择 (4)1.3.2操作压力的选择 (4)2.设计计算 (5)2.1基础物性数据 (5)2.1.1 液相物性数据 (5)2.1.2气相物性数据 (5)2.1.3气液相平衡数据 (6)2.2物料衡算 (6)2.3填料塔的工艺尺寸的计算 (7)2.3.1塔经的计算 (7)2.3.2泛点率校核 (7)2.3.3填料规格校核 (8)2.3.4液体喷淋密度校核 (8)2.4填料塔填料高度计算 (8)2.4.1传质单元高度计算 (8)2.4.2传质单元数的计算 (10)2.4.3填料层高度的计算 (10)2.4.4填料塔附属高度计算 (10)2.5填料层压降计算 (11)2.6.液体分部器计算和再分部器的选择和计算 (12)2.6.1 液体分布器的选型 (12)2.6.2分布点密度计算 (12)2.6.2液体保持管高度 (13)2.7其他附属塔内件的选择 (14)2.7.1液体分部器 (14)2.7.2液体再分布器 (15)2.7.3填料支承板 (15)2.7.4料压板与床层限制板 (15)2.7.5气体进出口装置与排液装置 (15)2.8吸收塔的流体力学参数计算 (16)2.8.1吸收塔的压力降 (16)2.8.2吸收塔的泛点率 (17)2.8.3气体动能因子 (18)2.8.4离心泵的选择与计算 (18)3.8.5进出管工艺尺寸的计算 (18)总结 (19)工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (20)化工机械设备部分 (23)一、设计条件 (23)二、按计算压力计算塔体与封头厚度 (23)三、塔设备的质量载荷计算 (24)四、风载荷与弯矩计算 (25)五、地震弯矩计算 (27)六、各种载荷引起的轴向应力 (28)七、塔体与裙座危险截面的强度与稳定校核 (30)八、塔体水压实验 (32)九、水压试验时应力校核 (33)十、基础环设计 (34)十一、地脚螺栓承受的最大拉应力 (35)化工原理部分1概述与设计方案的确定1.1填料塔简述塔设备在化工、石油化工、生物化工、医药、食品等生产过程中广泛应用的汽液传质设备[1]。
水吸收丙酮—空气常压填料-吸收塔的设计
化工原理课程设计题目：水吸收丙酮常压填料吸收塔学生姓名：学号：*********系别：化学与材料工程学院专业：高分子材料与工程指导教师：***起止日期：2014.12.30~2015.01.082015年01月08日目录概述及设计方案简介 (2)一、设计任务书及操作条件 (7)二、设计条件及主要物性参数 (8)三、设计方案的确定 (9)四、物料计算 (10)五、热量衡算 (12)六、气液平衡曲线 (14)七、吸收剂(水)的用量Ls (15)八、塔底吸收液浓度X1 (16)九、操作线方程 (17)十、塔径计算 (18)十一、填料层高度计算 (21)十二、填科层压降计算 (26)十三、液体分布器简要设计 (27)十四、填料吸收塔的辅助设备及选型 (27)十五、填料塔的设计结果概要 (29)十六、课程设计总结 (30)十七、设计一览表十八、主要符号说明 (31)十九、参考文献 (32)二十、附图（工艺流程图、主体设备设计条件图） (33)概述及设计方案简介一、介绍在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门，塔设备是一种重要的单元操作设备。
其作用实现气—液相或液—液相之间的充分接触，从而达到相际间进行传质及传热的过程。
它广泛用于蒸馏、吸收、萃取、等单元操作，随着石油、化工的迅速发展，塔设备的合理造型设计将越来越受到关注和重视。
塔设备有板式塔和填料塔两种形式，下面我们就填料塔展开叙述。
填料塔的基本特点是结构简单，压力降小，传质效率高，便于采用耐腐蚀材料制造等，对于热敏性及容易发泡的物料，更显出其优越性。
过去，填料塔多推荐用于0.6～0.7m以下的塔径。
近年来，随着高效新型填料和其他高性能塔内件的开发，以及人们对填料流体力学、放大效应及传质机理的深入研究，使填料塔技术得到了迅速发展。
气体吸收过程是化工生产中常用的气体混合物的分离操作，其基本原理是利用气体混合物中各组分在特定的液体吸收剂中的溶解度不同，实现各组分分离的单元操作。
丙酮水填料课程设计心得体会
丙酮水填料课程设计心得体会
通过课程设计我遇到了在理论计算中不曾遇到的困难，使我认识到实际与理论的差距。
填料的选择是决定填料塔性能的主要因素，在决定如何选择塔填料时要考虑多方面的因素。
设计过程中计算所需塔填料层高度时，参数的选择将决定设计是否合理。
塔内部件决定了塔的操作性能的好坏、传质效率的高低，因此要计算好液体分布器等，还要求我们必须具备基础的化工设计知识。
水吸收丙酮填料吸收塔在工业中有着它非常重要的位置，它的好坏也关乎到企业的利益，所以塔的设计也变的尤为重要。
吸收操作在工业生产中占有重要地位，它的设计结构、填料选择等各个方面更是关系到吸收塔性能优劣的关键，塔的性能又直接影响生产的经济效益。
在设计当中，塔的填料是填料塔的核心构件，它要具有性能好，质量轻，造价低，有足够的机械强度以及有耐腐蚀性等优点，以提高塔的性能。
选择恰当的填料不仅可提高生产工艺，还可降低操作费用，减少成本。
在设计当中还要注意附属设备的选择，如液体分布器等，他们都关系到整个操作系统的性能。
还有就是还要对气体进出管和液体进出管的管径进行计算，减少不必要的消耗，降低成本。
这次课程设计的任务是用纯水吸收丙酮。
要求我们计算包括塔径、填料塔高度、总塔高、接管的尺寸等，我们需要通过物料衡算得到所需要的基础数据，然后进行所需尺寸的计算得到各种设计参数，为图的绘制打基础，提供数据参考。
这次的设计是大学以来的第一次设计，遇到了很多的问题，查阅了大量的书籍和资料，例如要找到选用什么材料，知道一些计算的公式，想到设计吸收
塔需要考虑到很多的东西。
通过对各种资源的整合，以及向别人学习和借鉴，从中找到了需要的相关资料，得以顺利完成了本次课程设计。
水吸收丙酮填料塔的设计
水吸收丙酮填料塔的设计《化工原理》课程设计水吸收丙酮填料塔的设计学院医药化工学院专业化学工程与工艺班级姓名学号指导教师2012年 1 月 1 日设计任务水吸收丙酮填料塔的设计（一）设计题目试设计一座填料吸收塔，用于脱除空气中的丙酮蒸汽。
混合气体处理量为____1600_____m3/h。
进口混合气中含丙酮蒸汽__10%_______（体积百分数）；混合气进料温度为35℃。
采用清水进行吸收。
要求：②出塔气体中丙酮气流量为入塔丙酮流量的__1/90______。
②丙酮的回收率达到________。
（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自己确定（三）填料类型填料类型与规格自选。
（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。
设计任务二目录1. 设计方案简介……………………………………………………………………11.1设计方案的确定 (1)1.2填料的选择 (3)2. 工艺计算…………………………………………………………………………42.1 基础物性数据 (4)液相物性的数据 (4)气相物性的数据 (5)气液相平衡数据 (5)物料衡算 (5)2.2 填料塔的工艺尺寸的计算 (6)塔径的计算 (6)填料层高度计算 (8)填料层压降计算 (11)液体分布器简要设计 (11)3. 辅助设备的计算及选型 (12)3.1 填料支承设备 (12)3.2填料压紧装置………………………………………………………………133.3液体再分布装置 (13)4. 设计一览表……………………………………………………………………145. 后记………………………………………………………………………………156. 参考文献…………………………………………………………………………15 7. 主要符号说明……………………………………………………………………16 8. 附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图）1.设计方案简介塔设备在化工、石油化工、生物化工、医药、食品等生产过程中广泛应用的汽液传质设备[1]。
吸收塔课程设计
煤化工课程设计( 2014——2015年度第1学期)名称：煤化工课程设计院系：环境学院班级：应化1001学号：************ 学生姓名：设计周数：1周成绩：日期：2015 年 2 月16 日《煤化工》课程设计3任务书一、设计目的通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。
培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。
二、设计任务试设计常压填料塔，采用逆流操作，以水为吸收剂，吸收混合气中的丙酮。
三、设计资料1）混合气（空气，丙酮蒸汽）处理量为1500m3/h，温度为35℃；2）进塔混合气物性可近似看作空气物性，比如密度等；3）进塔混合气含丙酮体积分数为1.5 %，要求达到的丙酮回收率为90%；4）操作压力为常压，101.325 kPa。
5）进塔吸收剂为清水；6）吸收操作为等温吸收，温度为35℃。
7）气液平衡曲线：t=15~45℃时，丙酮溶于水其亨利常数E(kPa)可用下式计算：lgE=9.171-[2040/(t+273)]8）液气比倍数请自己选定。
9）气速u=0.77u F范围。
(填料在矩鞍环、阶梯环、拉西环和鲍尔环中自行选用)10）k G=1.795×10-3kmol/(m2·s·kPa)；k L=1.81×10-4m/s。
四、设计内容和要求1）研究分析资料。
2）净化设备的计算，请计算出塔高、塔径、压降等，并校核。
3）编写设计计算书。
设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。
要求内容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。
设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等。
4）设计图纸。
包括工艺流程图、塔器剖面结构图。
应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。
图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规范要求。
水吸收丙酮的填料塔设计
江苏大学京江学院填料吸收塔课程设计说明书专业班级姓名班级序号指导老师日期成绩目录前言 (2)水吸收丙酮填料塔设计 (2)一任务及操作条件 (2)二吸收工艺流程的确定 (2)三物料计算 (3)四热量衡算 (4)五气液平衡曲线 (5)六吸收剂(水)的用量Ls (5)七塔底吸收液浓度X1 (6)八操作线 (6)九塔径计算 (6)十填料层高度计算 (9)十一填科层压降计算 (13)十二填料吸收塔的附属设备 (13)十三课程设计总结 (15)十四主要符号说明 (16)十五参考文献 (17)十六附图 (18)前言塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触部件的形式，可以分为填料塔和板式塔。
板式塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。
工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大（2）分离效率高（3）操作弹性大（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。
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。
水吸收丙酮填料塔设计一任务及操作条件①混合气(空气、丙酮蒸汽)处理量：80003/m h。
②进塔混合气含丙酮15％(体积分数)；相对湿度:70％；温度:25℃；③进塔吸收剂(清水)的温度25℃；④丙酮回收率：95％；⑤操作压力为常压。
二吸收工艺流程的确定采用常规逆流操作流程．流程如下。
三 物料计算(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＝ 8000（273/273+25）×122.4＝ 327.18kmol ／h 混合气中丙酮量＝327.18×0.15＝49.08 kmol ／h ＝ 49.08×327.18＝16058kg ／h查附录，25℃饱和水蒸气压强为3168.4Pa ，则相对湿度为70％的混合 气中含水蒸气量＝4.31687.0103.1017.04.31683⨯⨯⨯-=0.0224 kmol （水气）/ kmol （空气十丙酮）混合气中水蒸气含量＝0224.010224.018.327+⨯＝7.17kmol ／h （《化工单元操作及设备》P18916-23）＝7.17×18＝129.03kg ／h混合气中空气量＝327.18－49.08-7.17＝270.93kmol ／h＝270.93×29＝7856.97kg ／h(2)．混合气进出塔的（物质的量）成 1y ＝0.15,则2y =)95.01(08.4917.793.270)95.01(08.49-⨯++-⨯=0.0087（3）．混合气进出塔（物质的量比）组成 若将空气与水蒸气视为惰气，则 惰气量＝270.93十7.17＝278.1kmol ／h ＝7856.93＋129.03＝7985.96kg ／hY 1=1.27808.49=0.176kmol(丙酮)/kmol(惰气) Y 2=1.278)95.01(08.49-=0.0088kmol(丙酮)/kmol(惰气)（4）．出塔混合气量出塔混合气量=278.1+49.08×0.05=280.55kmol/h =7985.96+16058×0.05=8788.86kg/h 四 热量衡算热量衡算为计算液相温度的变化以判明是否为等温吸收过程。
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。
水吸收丙酮的填料塔设计
江苏大学京江学院填料吸收塔课程设计说明书专业班级姓名班级序号指导老师日期成绩目录前言 (2)水吸收丙酮填料塔设计 (2)一任务及操作条件 (2)二吸收工艺流程的确定 (2)三物料计算 (3)四热量衡算 (4)五气液平衡曲线 (5)六吸收剂(水)的用量Ls (5)七塔底吸收液浓度X1 (6)八操作线 (6)九塔径计算 (6)十填料层高度计算 (9)十一填科层压降计算 (13)十二填料吸收塔的附属设备 (13)十三课程设计总结 (15)十四主要符号说明 (16)十五参考文献 (17)十六附图 (18)前言塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触部件的形式，可以分为填料塔和板式塔。
板式塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。
工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大（2）分离效率高（3）操作弹性大（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。
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。
水吸收丙酮填料塔设计一任务及操作条件①混合气(空气、丙酮蒸汽)处理量：80003/m h。
②进塔混合气含丙酮15％(体积分数)；相对湿度:70％；温度:25℃；③进塔吸收剂(清水)的温度25℃；④丙酮回收率：95％；⑤操作压力为常压。
二吸收工艺流程的确定采用常规逆流操作流程．流程如下。
三 物料计算(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＝ 8000（273/273+25）×122.4＝ 327.18kmol ／h 混合气中丙酮量＝327.18×0.15＝49.08 kmol ／h ＝ 49.08×327.18＝16058kg ／h查附录，25℃饱和水蒸气压强为3168.4Pa ，则相对湿度为70％的混合 气中含水蒸气量＝4.31687.0103.1017.04.31683⨯⨯⨯-=0.0224 kmol （水气）/ kmol （空气十丙酮）混合气中水蒸气含量＝0224.010224.018.327+⨯＝7.17kmol ／h （《化工单元操作及设备》P18916-23）＝7.17×18＝129.03kg ／h混合气中空气量＝327.18－49.08-7.17＝270.93kmol ／h＝270.93×29＝7856.97kg ／h(2)．混合气进出塔的（物质的量）成 1y ＝0.15,则2y =)95.01(08.4917.793.270)95.01(08.49-⨯++-⨯=0.0087（3）．混合气进出塔（物质的量比）组成 若将空气与水蒸气视为惰气，则 惰气量＝270.93十7.17＝278.1kmol ／h ＝7856.93＋129.03＝7985.96kg ／hY 1=1.27808.49=0.176kmol(丙酮)/kmol(惰气) Y 2=1.278)95.01(08.49-=0.0088kmol(丙酮)/kmol(惰气)（4）．出塔混合气量出塔混合气量=278.1+49.08×0.05=280.55kmol/h =7985.96+16058×0.05=8788.86kg/h 四 热量衡算热量衡算为计算液相温度的变化以判明是否为等温吸收过程。
水吸收丙酮填料塔设计
摘要空气-丙酮混合气填料吸收塔设计任务为用水吸收丙酮常压填料塔，即在常压下，从含丙酮1.82%、相对湿度70%、温度35℃的混合气体中用25℃的吸收剂清水在填料吸收塔中吸收回收率为90%丙酮的单元操作。
设计主要包括设计方案的确定、填料选择、工艺计算等容，其中整个工艺计算过程包括确定气液平衡关系、确定吸收剂用量及操作线方程、填料的选择、确定塔径及塔的流体力学性能计算、填料层高度计算、附属装置的选型以及管路及辅助设备的计算，在设计计算中采用物料衡算、亨利定律以及一些经验公式，该设计的成果有设计说明书和填料吸收塔的装配图及其附属装置图。
目录摘要 (I)水吸收丙酮填料塔设计 (1)第一章任务及操作条件 (1)第二章设计方案的确定 (2)2.1 设计方案的容 (2)2.1.1 流程方案的确定 (2)2.1.2 设备方案的确定 (2)2.2 流程布置 (3)2.3 收剂的选择 (3)2.4 操作温度和压力的确定 (4)第三章填料的选择 (4)3.1填料的种类和类型 (4)3.1.1 颗粒填料 (4)3.1.2 规整填料 (5)3.2 填料类型的选择 (5)3.3填料规格的选择 (5)3.4填料材质的选择 (6)第四章 工艺计算 (7)4.1 物料计算 (7)4.1.1 进塔混合气中各组分的量 (7)4.1.2 混合气进出塔的摩尔组成 (7)4.1.3 混合气进出塔摩尔比组成 (8)4.1.4 出塔混合气量 (8)4.2气液平衡关系 (8)4.3 吸收剂(水)的用量s L (8)4.4 塔底吸收液浓度1X (9)4.5 操作线 (9)4.6 塔径计算 (9)4.6.1采用Eckert 通用关联图法计算泛点气速F u (10)4.6.2 操作气速的确定 (11)4.6.3 塔径的计算 (11)4.6.4 核算操作气速 (11)4.6.5 核算径比 (11)4.6.6 喷淋密度校核 (11)4.6.7 单位填料程压降（p Z）的校核 ................................... 11 4.7 填料层高度的确定 .. (12)4.7.1 传质单元高度OG H 计算 (12)4.7.2 计算Y K a (14)4.7.3 计算OG H (14)4.7.4 传质单元数N计算 (14)OG4.7.5 填料层高度z的计算 (15)4.7.6填料塔附属高度的计算 (15)第五章填料吸收塔的附属设备 (16)5.1 填料支承板 (16)5.2 填料压板和床层限制板 (16)5.3 气体进出口装置和排液装置 (17)5.4分布点密度及布液孔数的计算 (17)5.5塔底液体保持管高度的计算 (18)第六章辅助设备的选型 (20)6.1管径的计算 (20)参考文献 (21)附录 (22)附表 (23)致 (26)水吸收丙酮填料塔设计第一章 任务及操作条件混合气(空气、丙酮蒸汽)处理量：32200/m h进塔混合气含丙酮 1.82％(体积分数)；相对湿度:70％；温度:35℃；进塔吸收剂(清水)的温度25℃；丙酮回收率：90％；操作压强：常压操作。
水吸收丙酮
化工原理课程设计题目：水吸收丙酮常压填料吸收塔学生姓名：学号：系别：专业：指导教师：起止日期：2011.5.28~2011.6.82011年6月8日目录概述及设计方案简介……………………………………一、设计任务及操作条件……………………………二、物性参数…………………………三、设计方案的确定……………………………………四、基础物性数据。
1.液相物性数据2.气相物性数据3.气液相平衡数据五、物料衡算五、填料塔的工艺尺寸的计算1.塔径计算2.填料层高度计算六、填料层压降计算七、液体分布器简要设计1、液体分布器的选型2、分布点密度计算八、进气管的设计 (1)九、填料吸收塔的附属设备…………………………十、填料塔的设计结果概要…………………………十一、课程设计总结……………………………………十二、主要符号说明……………………………………十三、参考文献…………………………………………一、设计任务及操作条件 1）气体处理量2200Nm 3 /h2）进塔气体含丙酮1.82%（V ol ），相对湿度70%，湿度35。
C 3）进塔吸收剂（清水）的温度 25。
C 水洗 4）丙酮吸收率95% 5）操作压强：常压 二、物性参数1. 空气的分子量：29 ；丙酮的分子量：58 ；水的分子量：182. 35℃饱和水蒸气压强为5623.4 Pa 3. 常压：101.325 kPa4. 在1 atm 时，水的凝固点（f.p.）为0℃，沸点（b.p.）为100℃。
水在0℃的凝固热为5.99 kJ/mol （或80 cal/g ），水在100℃的汽化热为40.6 kJ/mol （或540 cal/g ）。
三、设计方案的确定1.用水吸收丙酮属易溶气体的吸收过程为提高传质效率，选用逆流吸收过程。
因用水作吸收剂，若丙酮不作为产品，则采用纯溶剂；若丙酮作为产品，则采用含一定丙酮的水溶液。
现以纯溶剂为例进行设计。
2.填料的选择对于水吸收丙酮的过程，操作温度及操作压力较低，塑料可耐一般的酸碱腐蚀，所以工业上通常选用塑料散装填料。
丙酮气体填料吸收塔的设计
第一章丙酮气体填料吸收塔的设计1.1概述吸收是利用气体在液体中的溶解度差异来分离气态均相混合物的一种单元操作。
用于吸收的设备类型很多，如我们常见的填料塔、板式塔、鼓泡塔和喷洒塔等。
但工业吸收操作中更多的使用填料塔，这是由于填料塔具有结构简单、容易加工，便于用耐腐蚀材料制造，以及压强小、吸收效果好、装置灵活等优点，尤其使用于小塔径的场合。
1.2 设备的选用在本次课设中，要求用地下水吸收丙酮气体，且丙酮含量较低，故选用填料塔。
这是由于填料塔具有结构简单、容易加工，便于耐腐蚀材料制造，以及生产能力大、压降小、吸收效果好、操作弹性大等优点。
在工业吸收操作中，填料塔被广泛应用。
填料塔是气液呈连续性接触的气液传质设备，它的结构和安装相对于板式塔简单。
塔的底部有支撑板用来支撑填料，并允许气液通过。
支撑板上的填料有乱堆和整砌两种方式。
填料层的上方有液体分布装置，从而使液体均匀喷洒于填料层上。
填料层中的液体有向塔壁流动的趋势，因此填料层较高时往往将其分为几段，每一段填料层上方设有再分布器，将沿塔壁流动的液体导向填料层内。
近些年来，由于性能优良的新型填料不断开发，改善了填料层内气液两相的分布与接触情况。
促使填料塔的应用日趋广泛。
1.3 流程方案的确定1.3.1 流程方案用地下水吸收，水来自地下或水槽，由于是逆流操作，需要泵将水抽到塔顶；还需一个泵将吸收液送走，由于丙酮不具有腐蚀性，故不需要防腐泵。
气体则需选用风机。
泵和风机一个型号需配置两台，供替换使用。
详细流程参见流程图。
1.3.2流程布置由于逆流操作时平均推动力大，吸收剂利用率高，完成一定分离任务所需传质面积小，故可以暂定为逆流。
对于无相变传热，当冷、热流体的进、出口温度一定时，逆流操作的平均推动力大于并流，因而传递同样的热流量，所需传热面积较小。
就增加传热推动力而言，逆流操作总是优于并流。
此时吸收剂用量未知，我们可以按照逆流进行物料衡算得出吸收剂用量后，以此作为一个评判标准，判断是否该用逆流。
齐大化工原理课程设计-水吸收丙酮填料吸收塔设计
齐齐哈尔大学化工原理课程设计题目水吸收丙酮填料吸收塔设计学院化学与化学工程学院专业班级制药工程学生姓名指导教师成绩年月日摘要吸收是利用混合气体中各组分在液体中的溶解度的差异来分离气态均相混合物的一种单元操作。
在化工生产中主要用于原料气的净化，有用组分的回收等。
填料塔是气液呈连续性接触的气液传质设备。
塔的底部有支撑板用来支撑填料，并允许气液通过。
支撑板上的填料有整砌和乱堆两种方式。
填料层的上方有液体分布装置，从而使液体均匀喷洒于填料层上。
本次化工原理课程设计的目的是根据设计要求采用填料吸收塔的方法处理含有丙酮的混合物，使其达到排放标准。
在设计中,主要以水吸收混合气中的丙酮，在给定的操作条件下对填料吸收塔进行物料衡算。
本次设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。
关键词：水；填料塔；吸收；丙酮；低浓度AbstractAbsorption is the unit operation Of using mixed gas in the liquid component in the solubility of isolated differences to a gaseous mixture of homogeneous . In the production ,it is being used in producing of chemical raw materials, gas purification and recycling of useful components and so on.The absorption chamber was mad that the fluid assumes the continuous contact the gas fluid mass transfer equipment. On base plate's padding has entire builds with the chaotic pile of two ways. The padding level's place above has the liquid to distribute the installment, thus causes the liquid to spray evenly on the padding level.The chemical principle curriculum project's goal is to use the padding absorption tower according to the design requirements method processing to include the acetone mixture. In the design, mainly by the water absorption mixture air's in acetone, under the operating condition which assigns to the padding absorption tower carries on the material balance. This design including design proposal selection, major installation's technological design , equipment's structural design and craft size design calculation, flow chart, major installation's contents and so on technological conditions chart.Key words：Water;Absorption chamber;Absorption;Acetone;Low concentration目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 吸收技术概况 (1)1.2 吸收设备的发展 (2)1.3 吸收在工业生产中的应用 (4)1.3.1 吸收的应用 (4)1.3.2 塔设备在化工生产中的作用和地位 (5)1.3.3 化工生产对塔设备的要求 (5)第2章设计方案 (7)2.1 吸收剂的选择 (7)2.2 吸收工艺流程确定 (8)2.3 吸收塔设备及填料选择 (9)2.3.1 吸收塔的设备选择 (9)2.3.2 填料的选择 (10)2.4 操作参数的选择 (11)2.4.1 操作温度的选择 (11)2.4.2 操作压力的选择 (11)第3章吸收塔的工艺计算 (12)3.1 基础物性数据 (12)3.1.1 液相物性数据 (12)3.1.2 气相物性数据 (12)3.1.3 气液相平衡数据 (12)3.1.4 物料衡算 (13)3.2 填料塔的工艺尺寸的计算 (14)3.2.1 塔径的计算 (14)3.2.2 泛点率校核 (15)3.2.3 填料规格核算 (15)3.2.4 液体喷淋密度校核 (15)3.3 填料塔填料高度计算 (16)3.3.1 传质单元高度计算 (16)3.3.2 传质单元数的计算 (18)3.3.3 填料层高度的计算 (18)3.3.4 填料塔附属高度计算 (19)3.4 填料层压降计算 (19)3.4.1 填料层压降 (19)3.4.2 气体进出管压降 (21)3.4.3 其他塔内件压降及总压降 (21)3.5 进出管工艺尺寸计算 (21)3.5.1 液体进出料管 (22)3.5.2 气体进出料管 (22)3.6 液体分布器 (22)3.7 其他附属塔内件的选择 (23)3.7.1 填料支承板的选择 (23)3.7.2 除沫器的选择 (23)工艺设计计算结果汇总 (24)设计总结 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第1章绪论1.1 吸收技术概况在化工生产中,经常要处理各种原料、中间产物、粗产品。
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目录目录 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
第1章概述............................................................................................ 错误!未定义书签。
1.1吸收塔的概述........................................................................... 错误!未定义书签。
1.2吸收设备的发展....................................................................... 错误!未定义书签。
1.3吸收过程在工业生产上应用................................................... 错误!未定义书签。
第2章设计方案.................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1设计任务................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2吸收剂的选择........................................................................... 错误!未定义书签。
2.3吸收流程的确定....................................................................... 错误!未定义书签。
2.4吸收塔设备的选择................................................................... 错误!未定义书签。
2.5吸收塔填料的选择................................................................... 错误!未定义书签。
第3章吸收塔的工艺计算.................................................................... 错误!未定义书签。
3.1基础物性数据........................................................................... 错误!未定义书签。
3.1.1液相物性数据 ................................................................ 错误!未定义书签。
3.1.2气相物性数据 ................................................................ 错误!未定义书签。
3.1.3气液相平衡数据 ............................................................ 错误!未定义书签。
3.2物料衡算................................................................................... 错误!未定义书签。
3.3填料塔的工艺尺寸的计算....................................................... 错误!未定义书签。
3.3.1塔径的计算 .................................................................... 错误!未定义书签。
3.3.2填料层高度计算 ............................................................ 错误!未定义书签。
3.4填料层压降的计算zz .............................................................. 错误!未定义书签。
第4章塔内件及附属设备的计算 ....................................................... 错误!未定义书签。
4.1液体分布器的计算................................................................... 错误!未定义书签。
4.2选用DN 2.5Φ32无缝钢管.................................................. 错误!未定义书签。
4.2.1填料塔附属高度的计算 ................................................ 错误!未定义书签。
4.3填料支撑板............................................................................... 错误!未定义书签。
4.4填料压紧装置........................................................................... 错误!未定义书签。
4.5气进出管的选择....................................................................... 错误!未定义书签。
4.6液体除雾器............................................................................... 错误!未定义书签。
4.7筒体和封头的设计................................................................... 错误!未定义书签。
4.8手孔的设计............................................................................... 错误!未定义书签。
4.9法兰的设计............................................................................... 错误!未定义书签。
第5章设计总结.................................................................................... 错误!未定义书签。
符号说明 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献： ................................................................................................. 错误!未定义书签。
致谢 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
第1章概述1.1 吸收塔的概述气体吸收过程是化工生产中常用的气体混合物的分离操作，其基本原理是利用混合物中各组分在特定的液体吸收剂中的溶解度不同，实现各组分分离的单元操作。
实际生产中，吸收过程所用的吸收剂常需回收利用。
故一般来说，完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分。
在设计上应将两部分综合考虑，才能得到较为理想的设计结果。
作为吸收过程的工艺设计，其一般性问题是在给定混合气体处理量、混合气体组成、温度、压力以及分离要求的条件下，完成以下工作：(1)根据给定的分离任务，确定吸收方案；(2)根据流程进行过程的物料和热量衡算，确定工艺参数；(3)依据物料及热量衡算进行过程的设备选型或设备设计；(4)绘制工艺流程图及主要设备的工艺条件图；(5)编写工艺设计说明书。
1.2 吸收设备的发展吸收操作主要在填料塔和板式塔中进行，尤以填料塔的应用较为广泛。
塔填料的研究与应用已取得长足的发展：鲍尔环、阶梯环、金属环矩鞍等的出现标志散装填料朝高通量、高效率、低阻力方向发展有新的突破；规整填料在工业装置大型化和要求高分离效率的情况下倍受重视，已成为塔填料的重要品种。
填料塔仍处于发展之中，今后的研究方向主要是提高传质效率，同时考虑填料的强度、操作性能及使用上的通用因素并综合环型、鞍型及规整填料的优点开发构型优越、堆积接触方式合理、流体在整个床层均匀分布的新型填料。
目前看来，填料的材质以陶瓷、金属、塑料为主，为满足化工生产温度和耐腐蚀要求，已开发了氟塑料制成的填料。
填料塔的发展，与塔填料的开发研究是分不开的。
除了提高原有填料的流体力学与传质性能外，还开发了效率高、放大效应小的新型填料。
加上塔填料本身具有压降小、持液量小、耐腐蚀、操作稳定、弹性大等优点，使填料塔开发研究达到了新的台阶。
1.3 吸收过程在工业生产上应用化工生产中吸收操作广泛应用于混合气体的分离：(1)净化或精制气体，混合气体中去除杂质。
如用K2CO3水溶液脱除合成气中的CO2，丙酮脱除石油裂解气中的乙炔等。
(2)制取某种气体的液态产品。
如用水吸收氯化氢气体制取盐酸。
(3)混合气体以回收所需组分。
如用汽油处理焦炉气以回收其中的芳烃。
(4)工业废气处理。
工业生产中所排放的废气中常含有丙酮，NO，NO2，HF等有害组分，组成一般很低，但若直接排入大气，则对人体和自然环境危害都很大。
因此排放之前必须加以处理，选用碱性吸收剂吸收这些有害的气体是环保工程中最长采用的方法之一。
第2章设计方案2.1 设计任务完成填料吸收塔的工艺设计及有关附属设备的设计和选用，绘制填料塔系统带控制点的工艺流程图及填料塔的设计条件图，编写设计说明书。