吸收塔-丙酮
吸收塔-丙酮
1设计方案简介1.1设计方案的确定用水吸收丙酮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，且丙酮不作为产品，故采用纯溶剂。
1.2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，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。
2工艺计算2.1 基础物性数据 2.1.1液相物性的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/m 3粘度为 μL =0.0008937 Pa ·s=3.2173kg/(m ·h) 表面张力为σL =71.97 dyn/cm=932731 kg/h 2丙酮在水中的扩散系数为 D L =1.327×10-9m 2/s=4.776×10-6m 2/h (依 D=0D μμ00T T 计算，查《化工原理》教材) 2.1.2气相物性的数据 进塔混合气体温度为35℃ 混合气体的平均摩尔质量为M Vm =Σy i M i =0.06×58.08+0.94×29=30.74g/mol 混合气体的平均密度为3/K 216.115.308314.874.30325.101m g RT PM m mV V =⨯⨯==ρ 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册得35℃空气的粘度为 μV =1.88 ×10-5Pa•s=0.068kg/(m•h) 查手册得丙酮在空气中的扩散系数为h m s cm D V /038.0/106.022==（依2/3000))((T T P P D D =计算，其中293K 时，100kPa 时丙酮在空气中扩散系数为1×s m /1025-，查《化工原理》教材）2.1.3气液相平衡数据当x<0.01,t=15～45℃时，丙酮-水体系的亨利系数可用式：TE 2040171.9lg -=计算 E=211.5kPa 相平衡常数为m=E/P=211.5/101.3=2.09 溶解度系数为262.002.185.2111.997=⨯==sLEM H ρ)/(3m kPa kmol ⋅2.1.4 物料衡算 进塔气相摩尔比为 0638.006.0106.01111=-=-=y y Y 出塔气相摩尔比为00383.0)94.01(0638.0)1(12=-=-=A ϕY Y 进塔惰性气相流量为 h kmol V /27.92)06.01(352732734.222400=-+⨯=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=X96.1009.2/0638.000383.00638.0)(min =--=V L取操作液气比为min )(8.1V LV L = 53.396.18.1=⨯=VLh kmol L /71.32527.9253.3=⨯= )()(2121X X L Y Y V -=- 017.07.325)00383.00638.0(27.921=-=X2.2 填料塔的工艺尺寸的计算 2.2.1 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4.2918216.12400=⨯=V ωkg/h 液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即 29.586902.1871.325=⨯=L ωkg/h Eckert 通用关联图的横坐标为 07.0)1.997216.1(4.291829.5869)(5.05.0==L V V L ρρωω图一填料塔泛点和压降的通用关联图（引自《化工原理》教材）查图一得17.02.02=L L V F F g u μρρψφ查表1170-=m F φ s m g u LV F LF /868.28937.0216.111701.99781.917.017.02.02.0=⨯⨯⨯⨯⨯==μψρφρ取 s m u u F /008.2868.27.07.0=⨯== 由 m u V D s 65.0008.214.33600/240044=⨯⨯==π 圆整塔径，取D=0.7m 泛点率校核：s m u /73.17.0785.03600/24002=⨯=%32.60%100868.273.1=⨯=F u u （在允许范围内）填料规格校核：842.1838700>==d D 液体喷淋密度校核： 取最小润湿速率为 ()h m m L w ⋅=/08.03min 查表3/5.1322m m a t =h m m a L U t w ⋅=⨯==23min min /6.105.13208.0)( min 23.157.0785.01.997/29.5869U U >=⨯=经以上校核可知，填料塔直径选用D=700mm 合理。
水吸收丙酮吸收塔设计
目录目录 (I)摘要.............................................................. I 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 (1)1.3吸收在工业生产中的应用 (2)第2章设计方案 (3)2.1 吸收剂的选择 (3)2.2 吸收流程的选择 (3)2.3吸收塔设备及填料的选择 (4)2.4 吸收参数的选择 (5)第3章吸收塔的工艺计算 (6)3.1 基础物性数据 (6)3.1.1 液相物性数据 (6)3.1.2 气相物性数据 (6)3.1.3 气液相平衡数据 (6)3.2 物料衡算 (7)3.3 填料塔的工艺尺寸的计算 (7)3.3.1 塔径的计算 (7)3.3.2 填料塔填料层高度的计算 (9)3.4 塔附属高度的计算 (12)3.5 液体初始分布器和再分布器的选择与计算 (12)3.5.1 液体分布器 (12)3.5.2 液体再分布器 (12)3.5.3 塔底液体保持管高度 (13)3.6 其他附属塔内件选择的选择 (13)3.7 吸收塔的流体力学参数计算 (13)3.7.1 吸收塔的压力降 (13)3.7.2 吸收塔的泛点率 (14)3.7.3 气体动能因子 (14)3.8 附属设备的计算与选择 (15)3.8.1 离心泵的选择与计算 (15)3.8.2 吸收塔的主要接管尺寸的计算 (16)结论 (18)主要符号说明 (19)主要参考文献 (20)附录 (21)结束语 (23)教师评语 (24)摘要气液两相的分离是通过它们密切的接触进行的，在正常操作下，气相为连续相而液相为分散相，气相组成呈连续变化，气相中的成分逐渐被分离出来，属微分接触逆流操作过程。
填料塔具有较高的分离效率，因此根据丙酮和空气的物理性质和化学性质分析，应该采用填料塔来分离气相中的丙酮。
本次设计任务是针对二元物系的吸收问题进行分析、设计、计算、核算、绘图，是较完整的吸收设计过程，并通过对填料塔及其填料的计算，可以得出填料塔和填料及附属设备的各种设计参数。
丙酮吸收实验
丙酮吸收实验一、实验原理及计算公式1、实验原理填料塔是一种应用广泛、结构简单的气液传质设备。
本试验所用的吸收塔塔身由透明玻璃管制成，两端面磨光，且与中心线垂直。
塔径φ41×3，塔身高度600mm ，填料为瓷质拉西环，填料层高度390 mm ，填料尺寸6×6×1mm 。
填料塔操作时，混合气体由下而上呈连续相通过填料层孔隙，液体则沿填料表面流下，形成相际接触界面并进行传质。
实验装置包括空气输送，空气和丙酮鼓泡接触以及吸收剂供给和气液两相在填料塔中逆流接触等部分组成。
来自空气压缩机的空气，经压力定值器定值在0.03 Mpa 左右，并经转子流量计计量后，再经空气加热器加热到8-15 o C （T 1），进入鼓泡器使空气和液体丙酮.鼓泡接触，带有丙酮蒸汽的空气（温度变为T 2）进入填料塔的底部，和自塔顶喷下温度为T 3的水逆流接触，被吸收掉大部分丙酮后，从塔顶排出。
塔顶的水来自液体衡压槽，经转子流量计计量，再经水加热器加热到10-20o C ，进入填料塔吸收空气中丙酮后，温度变为T 4，流入吸收液储槽。
T 1、T 2、T 3、T 4均使用热电偶测量，用温度显示仪表显示出来。
实验忽略流体通过管道而产生的热损失，即空气离开丙酮.鼓泡器时的温度（T 2）与进入填料塔时的温度相同；同样，水离开加热器的温度与自填料塔顶喷下时的温度相同。
组分的浓度使用气相色谱仪表和数据处理器测量。
2、计算公式利用全塔物料衡算，平衡关系和吸收速率方程求取逆流时Kya 及η（1）标准状态下空气摩尔流量：（kmol / h ）4.22)(00∙+∙∙=T P P P T V V 大气气动空计空 T ——室温，试验中取293KP 大气——大气压，试验中取760 mmHgV 空计——空气流量，m 3 / h(2 ) 水的摩尔流量：（kmol / h ） 18ρ∙=水计水L LL 水计——水流量，l / hρ——水密度，g / l（3）摩尔吸收量：121X L Y Y V G 水空）（=-= （4）对数平均浓度差：()()()()22112211mX Y mX Y Ln mX Y mX Y Y m -----=∆（5）总体积传质系数：（kmol / m 3·h ） mT Y H D GKya ∆∙∙∙=24πDT ——吸收塔内径，mH ——填料层高度， m（6）回收率： %100121∙-=Y Y Y η 二、操作步骤实验的主界面如下图所示1、 进入实验后，启动空气压缩机（绿灯亮表示空气压缩机已开启）。
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。
空气—丙酮填料吸收塔设计说明书
空气—丙酮填料吸收塔设计说明书化工原理课程设计任务书设计题目：空气-丙酮填料塔吸收设计任务及操作条件：混合气（丙酮、空气）处理量：1000m3/h(标准状态)进塔混合气中含丙酮：5%（V%）；温度：20OC丙酮回收率：96%进塔吸收剂（清水）温度：20OC设计条件：操作条件：常压操作设备型式：自选厂址：本地区设计内容：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5、设计结果汇总6、工艺流程图及换热器工艺条件图7、设计评论指导老师：（签名）2008.6.281．概述1．1吸收技术概况吸收塔设备是气液接触的传质设备，一般可分为级式接触和微分接触两类。
一般级式接触采用气相分散，设计采用理论板数及板效率；而微分接触设备常采用液相分散，设计采用传质单元高度及传质单元数。
本设计采用后者。
吸收是气液传质的过程，应用填料塔较多。
而塔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和传热的表面，与塔的结构一起决定了填料塔的性能[1]。
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，尤其以填料塔的应用较为广泛。
塔填料的研究与应用已获得长足的发展，鲍尔环、阶梯环、莱佛厄派克环、金属环矩鞍等的出现标志着散装填料朝高通量、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。
其中金属与塑料波纹板造价适中，抗污力强，操作性能好，并易于工业应用，可作为通用填料使用；栅格填料对液体负荷和允许压降要求苛刻的过程十分有利，并具有自净机能，即使应用在污垢系统也能长期稳定运转；脉冲填料独特的结构使之在大流量、大塔径下也不会发生偏流，极易工业放大，从发展上看很有希望。
塔填料仍处于发展之中，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，进而开发构型优越、堆积接触方式合理、流体在整个床层能均匀分布的新型填料。
丙酮吸收塔的设计1
山东师范大学课程论文（设计）题目丙酮与空气的混合气体填料吸收塔设计课程名称化工设计—- 级学院化学化工与材料科学学院专业化学工程与工艺班级化工一班学生姓名学号指导教师张其坤2016 年11 月01 日至2017 年01 月01 日设计起止时间：设计任务书设计任务：丙酮与空气的混合气体填料吸收塔设计设计参数：原料气组成：丙酮—空气二元混合气体，丙酮含量%（体积分数），进塔混合气温度为40C,要求丙酮回收率95%以上年处理量：2000、2500、3000、3500、4000m3/h 操作条件：连续常压操作年工作日：300 天工作地点：临沂市吸收剂：软水设计要求：（1）完成设计说明书一份，字数在6000 字以上（2）完成带控制点的工艺流程图、车间布置图、吸收塔工艺条件图各一张重要符号说明D—塔径，m ；DL- -液体扩散系数，m2/s ；Dv—气体扩散系数，m2/s ；—ev液沫夹带量,kg(液)/kg(气)；g - 重力加速度，m/sT ；h—；—填料层分段高度，mHETP关联式常数；H max 允许的最大填料层高度，m；HB塔底空间高度，m；HD――塔顶空间高度，m；HOG气相总传质单元高度，m ；kG――气膜吸收系数，kmol/( m2 ?s?kPa); kL --- 液膜吸收系数，m/s ；KG气相总吸收系数，kmol/(?m s?kPa); Lb――液体体积流量，m3/h ；LS液体体积流量，m3/s ；L 润湿速率，m3/(m?s);m――相平衡常数，无因次；n――筛孔数目；NO 气相总传质单元数；P ---- 操作压力，Pa；△ P压力降，Pa； u ――空塔气速，m/s ；uF ----- 泛点气速，m/suO min ----- 漏液点气速，m/s;u' 0――液体通过降液管底隙的速度，m/s; U――液体喷淋密度，m3/(卅？h)UL——液体质量通量，kg/( m2?h)U min ――最小液体喷淋密度，m3/( m ?h)Uv —-一气体质量通量，kg/( m ?h)Vh—-气体体积流量，m3/h ；Vs—-气体体积流量，kg/s；Wl—-一液体质量流量，kg/s；Wv--—气体质量流量，kg/s；L―-液相速率kmol/ m2 G—气体速率kmol/ m2x-液相摩尔分数；X―--液相摩尔比y -气相摩尔分数；Y―-气相摩尔比；Z―-板式塔的有效高度: ，m；填料层高度，m。
清水吸收丙酮填料塔的设计完整版
清水吸收丙酮填料塔的设计HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】《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 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,主要以清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。
环境工程原理课程设计 丙酮吸收填料塔
环境工程原理课程设计题目水吸收丙酮填料塔设计学院专业班级学生姓名学生学号指导教师2014年6月16日目录第一章设计任务书 (3)1.1 设计题目 (3)1.2 设计任务及操作条件 (3)1.3 设计内容 (3)1.4 设计要求 (3)第二章设计方案的确定 (4)2.1 设计方案的内容 (4)2.1.1 流程方案的确定 (4)2.1.2 设备方案的确定 (4)2.2 填料的选择 (5)第三章吸收塔的工艺计算 (6)3.1 基础物性数据 (6)3.1.1 液相物性数据 (6)3.1.2 气相物性数据 (6)3.1.3气液平衡相数据 (7)3.2 物料衡算 (7)3.3 填料塔塔径的计算 (8)3.3.1 泛点气速的计算 (8)3.3.2 塔径的计算及校核 (9)3.4.1 气相总传质单元数的计算 (10)3.4.2 气相总传质单元高度的计算 (10)3.5 填料塔流体力学校核 (12)3.5.1 气体通过填料塔的压降 (12)3.5.2 泛点率 (13)3.5.3 气体动能因子 (13)第四章塔内辅助设备的选择和计算 (13)4.1 液体分布器 (13)4.2 填料塔附属高度 (14)4.3 填料支承装置 (15)4.4 填料压紧装置 (15)4.5 液体进、出口管 (15)4.6 液体除雾器 (16)4.7 筒体和封头 (17)4.8 手孔 (17)4.9 法兰 (17)4.10 裙座 (19)第五章设计计算结果总汇表 (20)第六章课程设计总结 (23)参考文献 (24)附录 (25)第一章设计任务书1.1 设计题目水吸收丙酮填料塔设计1.2 设计任务及操作条件（1）气体处理量：1820 m3/h（2）进塔混合气含丙酮5%（V ol），进塔温度35℃（3）进塔吸收剂（清水）温度：25℃，吸收剂的用量为最小用量的1.3倍（4）丙酮回收率：90%（5）操作压力：常压（6）每天工作24小时，一年300天1.3 设计内容（1）确定吸收流程（2）物料衡算，确定塔顶塔底的气液流量和组成（3）选择填料、计算塔径、填料层高度、填料分层、塔高（4）流体力学特性校核：液气速度求取、喷淋密度校核、填料层压降计算（5）附属装置的选择与确定：液体喷淋装置、液体再分布器、气体进出口及液体进出口装置、栅板1.4 设计要求（1）设计说明书内容①目录和设计任务书②流程及流程说明③设计计算及结果总汇表④对设计成果的评价及讨论⑤参考文献（2）绘制填料塔设计图第二章设计方案的确定2.1 设计方案的内容2.1.1 流程方案的确定本工艺采用清水吸收丙酮，为易溶气体的吸收过程，由于逆流操作传质推动力大，传质速率快，分离效率高，吸收剂利用率高，故选用逆流操作，即气体自塔低进入由塔顶排出，液体自塔顶进入由塔底排出。
丙酮吸收塔的设计
化工原理课程设计任务书
一、设计题目：丙酮吸收塔的设计
二、设计任务
(1) 原料气组成: 丙酮－空气双组分混合气体
丙酮含量 8%（体积%）
(2) 处理量: 1.5Χ107 m 3 /a（标准体积流量），年开工7200小时。
(3) 操作条件: 连续常压操作 (t=20 ℃ )
(4) 尾气要求: 出塔气体中丙酮含量不大于原料气中丙酮含量的1%.
(5) 吸收剂：清水
(6) 填料：陶瓷拉西环
三、基本要求
1. 设计计算书1份：设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。
设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。
应按设计程序列出计算公式和计算结果，对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。
设计说明书应附有带控制点的工艺流程图。
设计说明书具体包括以下内容：封面；目录；绪论；工艺流程、设备及操作条件；塔工艺和设备设计计算；塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算；设计结果概览；附录；参考文献等。
2. 图纸1套：包括工艺流程图(3号图纸)。
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。
丙酮吸收塔技术方案
丙酮吸收塔技术方案
在化工生产中，丙酮是一种常用的有机溶剂，其吸收塔技术方案对生产过程起着至关重要的作用。
丙酮吸收塔主要用于从气相中吸收丙酮，以实现气液相质量传递和分离。
设计一个高效的丙酮吸收塔技术方案，可以提高生产效率和产品质量，降低生产成本，保护环境。
首先，丙酮吸收塔的设计需要充分考虑生产工艺参数和原料气体的性质。
根据实际情况确定吸收剂的种类和浓度，以及丙酮在气相中的浓度和流量。
同时，还需要考虑塔内填料的选择和塔板的布置，确保气液接触充分、传质效果好。
其次，丙酮吸收塔技术方案还需要考虑操作条件和控制系统。
合理的操作条件可以提高吸收效率，降低能耗。
控制系统应能够实时监测塔内气相和液相的流量、温度和压力等参数，实现自动化控制和调节。
另外，丙酮吸收塔的安全性和稳定性也是设计方案需要重点考虑的问题。
需要保证塔内气体不泄漏，液体不外溢，以及避免因操作失误或突发情况引发的安全事故。
在设计方案中要充分考虑安全阀、泄压装置等安全设施的设置，确保生产过程安全可靠。
总的来说，丙酮吸收塔技术方案的设计需要综合考虑工艺参数、操作条件、控制系统、安全性等多个方面的因素。
通过科学合理的设计，可以实现丙酮吸收过程的高效、安全、稳定运行，为化工生产提供有力的保障。
同时，也可以为环保节能做出积极贡献。
希望未来在丙酮吸收塔技术方案的研发和应用中，能够不断完善和提升，为工业生产和社会发展做出更大的贡献。
丙酮气体吸收塔设计
丙酮气体吸收塔设计丙酮气体吸收塔是一种用于吸收气体的设备，在化工、环保等领域广泛应用。
下面对丙酮气体吸收塔的设计进行介绍。
1. 设计原则(1) 安全性原则：在设计吸收塔时，应尽可能保证操作人员的安全。
(2) 高效性原则：吸收塔应具有高效率，以便满足处理要求。
(3) 经济性原则：在保证安全性和高效性的前提下，应尽可能降低成本。
(4) 可操作性原则：吸收塔的设计应方便操作和维护。
2. 设计参数(1) 塔径：根据吸收剂和气体的流量、物理性质和化学反应等参数计算，一般应在0.5-2.5m之间。
根据实际情况，还可以采用多塔并联的方式提高处理能力。
(2) 塔高：根据吸收塔的有效高度和气体、吸收剂的物理性质等参数计算，一般应在2-20m之间。
(3) 填料：填料的选择应根据吸收剂和气体的性质、流量和化学反应等参数。
目前在丙酮气体吸收塔中常用的填料有陶瓷环、泡沫塑料、金属丝网等。
(4) 气液比：气液比的选择应根据具体的处理需求进行调整。
一般气相速度在0.3-1.2 m/s，液相速度在0.1-0.8m/s。
3. 吸收剂的选择丙酮气体吸收剂的选择应根据被吸收物质的特性进行选择。
常用的吸收剂有水、有机溶剂、碱性溶液等。
4. 设备材料吸收塔应选用适合处理物质的材料，例如塑料、玻璃钢、不锈钢等。
在吸收丙酮气体时，不锈钢是一种常用的材料。
5. 设备配件丙酮气体吸收塔还需要配备进口、出口阀门、液位计、温度计、压力表等设备配件，以便进行控制和监测。
综上所述，丙酮气体吸收塔的设计应综合考虑各种因素，以满足处理要求和安全性要求。
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。
Aspen Plus优化设计丙酮吸收塔
Aspen Plus优化设计丙酮吸收塔【摘要】吸收传质过程中，吸收剂用量越大，吸收效果越好，精度越高。
但是如果吸收剂用量过大，就会造成解析过程中负担过重。
所以本案优化的目标为：用最小的吸收剂用量达到指定的吸收精度。
首先要初步估算一个吸收剂用量，再确定平衡级数。
这样就可以用RateFrac模块确定填料高度；然后做一次灵敏度分析，确定一个合适的吸收剂用量以及所对应的填料高度；然后将其回带到原计算过程中，再做一次灵敏度分析，确定出第一次灵敏度分析中所确定的填料高度下所对应的塔径；最后将填料总高度进行分段、圆整，再一次回带到原计算过程中进行核算，至此，模拟计算结束。
【关键词】Aspen Plus；吸收；优化设计1.设计参数操作温度50℃操作压力0.12MPa气相摩尔流量42kmol/h摩尔分率H20-0；PH-0.255；ACE-0.169；N2-0.432；O2-0.144吸收剂H2O填料种类DN38聚丙烯阶梯环混合气出口丙酮含量50ppm2.初步计算Aspen Plus软件中的RateFrac模块是模拟诸如吸收、气提和精馏等所有类型的多级汽液分离过程的速率型非平衡级模型。
初步计算主要是为了找到一个较佳的塔高度和塔直径。
然后进一步确定一个较佳的吸收剂流量，为后面的核算做准备。
2.1定义流程使用AspenPlus下的RateFrac模块创建流程图。
如图2-1所示。
2.2定义组分设定单位制为公制（MET），混和气主要成分为丙酮、苯酚、氮气、氧气，吸收剂主要成分为清水。
2.3定义特性计算方法定义热力学方法为NRTL-RK（如图2-2所示）。
“NRTL-RK”方程对酮、醇、醚体系具有较高的预测精度，对于含水系统，“NRTL-RK”方程通常比其他方程拟合的更好。
“NRTL-RK”模型是一种计算多元体系液相活度系数的特性计算方法，它的优点不但在关联强极性物系时效果较好，更主要的是可以从二元体系的关联参数直接计算多元体系，而不必引入多元体系特有的参数。
空气-丙酮混合 气填料吸收塔设计
第一章概述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。
年处理70万m3丙酮吸收塔的设计
年处理70万m3丙酮吸收塔的设计设计任务书一、设计题目分离丙酮—空气混合气体常压填料吸收塔的工艺二、设计条件：原料气组成：丙酮—空气二元混合气体，丙酮含量8.5 %（体积分数），进塔混合气温度为40 ℃，要求丙酮回收率95 %以上年处理量：3500m3/h操作条件：连续常压操作年工作日：300天工作地点：临沂市吸收剂：软水设计要求：（1）完成设计说明书一份，字数在6000字以上（2）完成吸收塔工艺条件图一张三、设计说明书的内容1.吸收流程的确定2.亨利常数m、传质阻力系数的确定3.工艺计算：包括物料衡算、最小气液比和实际气液比4.塔工艺尺寸计算：包括塔径、塔高5.塔板流体力学校核：包括压降、液泛6.绘制吸收流程图、塔结构示意图7.主题设备设计以及说明8.附属设备的选择（冷却器、加热器等）9.参考文献符号说明符号符号名称 单位 E 亨利系数 atm G μ 气体的粘度Pa/s m 平衡常数ψ 水的密度和液体密度之比g 重力加速度m 2/s L G ρρ, 气体和液体的密度Kg/m 3 W G ,W L 气体和液体的质量流量Kg/s αY K 气相总体传质系数Kmol/(m 3·S) Z 填料层高度m OG H 气相总传质单元高度m OG N 气相总传质单元数G K以分压差表示推动力的总传质系数 )/(2Kpa s m Kmol ⋅⋅ G k以分压差表示推动力的气膜传质系数 )/(2Kpa s m kmol ⋅⋅ H溶解度系数 )/(2KPa m Kmol ⋅ L k 以摩尔浓度差表示推动力的液摩尔传质系数s m / G G 气体通过空塔截面的质量流速)/(2s m Kg ⋅ G D 溶质在气相中的扩散系数 s m /2目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract: (1)Keywords (1)1.1 吸收技术概况 (2)1.2 吸收设备的发展 (2)1.3 吸收在工业生产中的应用 (3)2、填料塔的结构及填料特性 (3)2.1 填料塔的结构 (3)2.2 填料特性的评价 (3)2.3 几种常用填料 (4)3、设计条件及主要物性参数 (5)3.1. 原料 (5)3.2. 产品要求 (5)3.3. 操作压力：常压 (5)3.4. 物性参数 (5)3.4.1 液相物性的数据 (5)3.4.2 气相物性的数据 (5)3.4.3 气液相平衡数据 (6)4、物料计算 (6)4.1 进塔混合气中各组分的量 (6)4.2 混合气进出塔的组成 (6)4.3 混合气进出塔的组成 (7)4.4 出塔混合气量 (7)4.5 塔底吸收液浓度 (7)4.6 操作线 (7)5、热量衡算 (7)6、气液平衡曲线 (8)7、吸收剂（水）的用量 (9)8、尺寸计算 (9)8.1 塔径计算 (9)8.2 填料层高度计算 (11)H (12)8.3计算OG8.4传质单元数N计算 (12)OG8.5填料层高度z计算 (13)9、填料吸收塔的附属设备 (13)9.1 填料支承板 (13)9.2 填料压板和床层限制板 (13)9.3 气体进出口装置和排液装置 (13)10、填料塔的设计结果概要 (13)课程设计总结 (15)丙酮吸收塔的设计摘要：气液两相的分离是通过它们密切的接触进行的，在正常操作下，气相为连续相而液相为分散相，气相组成呈连续变化，气相中的成分逐渐被分离出来，属微分接触逆流操作过程。
毕业设计--- 空气-丙酮混合气填料吸收塔设计
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、工艺计算等内容，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。
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：1500m3/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。
第二章设计方案的确定1 设计方案的内容（1）流程方案的确定常用的吸收装置流程主要有逆流操作、并流操作、吸收及部分再循环操作、多塔串联操作、串联—并联操作，根据设计任务、工艺特点，结合各种流程的优缺点，采用常规逆流操作的流程，传质平均推动力大，传质速率快，分离效率高，吸收及利用率高。
（2 ）设备方案的确定本设计要求的是选用填料吸收塔，填料塔是气液呈连续性接触的气液传质设备，它的结构和安装比板式塔简单。
它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或乱堆两种方式。
填料层的上方有液体分布装置，从而使液体均匀喷洒在填料层上。
图1.1 常规逆流操作流程图（3）流程布置吸收装置的流程布置是指气体和液体进出吸收塔的流向安排。
本设计采用的是逆流操作，即气相自塔底进入由塔顶排出，液相流向与之相反，自塔顶进入由塔底排出。
逆流操作时平均推动力大，吸收剂利用率高，分离程度高，完成一定分离任务所需传质面积小，工业上多采用逆流操作。
（4）收剂的选择吸收剂性能的优劣是决定吸收操作效果的关键之一，吸收剂的选择应考虑以下几方面：(1)溶解度: 吸收剂对溶质的溶解度要大，以提高吸收速率并减少吸收剂的用量。
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。
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。
空气-丙酮混合 气填料吸收塔设计
第一章概述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。
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1设计方案简介1.1设计方案的确定用水吸收丙酮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，且丙酮不作为产品，故采用纯溶剂。
1.2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，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。
2工艺计算2.1 基础物性数据 2.1.1液相物性的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/m 3粘度为 μL =0.0008937 Pa ·s=3.2173kg/(m ·h) 表面张力为σL =71.97 dyn/cm=932731 kg/h 2丙酮在水中的扩散系数为 D L =1.327×10-9m 2/s=4.776×10-6m 2/h (依 D=0D μμ00T T 计算，查《化工原理》教材) 2.1.2气相物性的数据 进塔混合气体温度为35℃ 混合气体的平均摩尔质量为M Vm =Σy i M i =0.06×58.08+0.94×29=30.74g/mol 混合气体的平均密度为3/K 216.115.308314.874.30325.101m g RT PM m mV V =⨯⨯==ρ 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册得35℃空气的粘度为 μV =1.88 ×10-5Pa•s=0.068kg/(m•h) 查手册得丙酮在空气中的扩散系数为h m s cm D V /038.0/106.022==（依2/3000))((T T P P D D =计算，其中293K 时，100kPa 时丙酮在空气中扩散系数为1×s m /1025-，查《化工原理》教材）2.1.3气液相平衡数据当x<0.01,t=15～45℃时，丙酮-水体系的亨利系数可用式：TE 2040171.9lg -=计算 E=211.5kPa 相平衡常数为m=E/P=211.5/101.3=2.09 溶解度系数为262.002.185.2111.997=⨯==sLEM H ρ)/(3m kPa kmol ⋅2.1.4 物料衡算 进塔气相摩尔比为 0638.006.0106.01111=-=-=y y Y 出塔气相摩尔比为00383.0)94.01(0638.0)1(12=-=-=A ϕY Y 进塔惰性气相流量为 h kmol V /27.92)06.01(352732734.222400=-+⨯=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=X96.1009.2/0638.000383.00638.0)(min =--=V L取操作液气比为min )(8.1V LV L = 53.396.18.1=⨯=VLh kmol L /71.32527.9253.3=⨯= )()(2121X X L Y Y V -=- 017.07.325)00383.00638.0(27.921=-=X2.2 填料塔的工艺尺寸的计算 2.2.1 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4.2918216.12400=⨯=V ωkg/h 液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即 29.586902.1871.325=⨯=L ωkg/h Eckert 通用关联图的横坐标为 07.0)1.997216.1(4.291829.5869)(5.05.0==L V V L ρρωω图一填料塔泛点和压降的通用关联图（引自《化工原理》教材）查图一得17.02.02=L L V F F g u μρρψφ查表1170-=m F φ s m g u LV F LF /868.28937.0216.111701.99781.917.017.02.02.0=⨯⨯⨯⨯⨯==μψρφρ取 s m u u F /008.2868.27.07.0=⨯== 由 m u V D s 65.0008.214.33600/240044=⨯⨯==π 圆整塔径，取D=0.7m 泛点率校核：s m u /73.17.0785.03600/24002=⨯=%32.60%100868.273.1=⨯=F u u （在允许范围内）填料规格校核：842.1838700>==d D 液体喷淋密度校核： 取最小润湿速率为 ()h m m L w ⋅=/08.03min 查表3/5.1322m m a t =h m m a L U t w ⋅=⨯==23min min /6.105.13208.0)( min 23.157.0785.01.997/29.5869U U >=⨯=经以上校核可知，填料塔直径选用D=700mm 合理。
2.2.2 填料层高度计算0355.0017.009.211*=⨯==mX Y 022*==mX Y 脱吸因数为 592.071.32527.9209.2=⨯==L mV S 气相总传质单元数为9.4]592.0000383.000638.0)592.01ln[(592.011])1ln[(112221=+----=+----=**S Y Y Y Y S S N OG 气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：})()()()(45.1ex p{12.005.01.075.0222tL L L L t L L t L L c t w U g U U ασρραμασσαα---= 查表2/427680/33h kg cm dyn c ==σ 液体质量通量为)/(8.152587.0785.029.586922h m kg U L ⋅=⨯=393.0})5.1329327311.9978.15258()1027.11.9975.1328.15258()2173.35.1328.15258()932731427680(45.1ex p{12.0205.08221.075.0=⨯⨯⨯⨯⨯⨯--=-t w αα气膜吸收系数由下式计算： )()()(237.03/17.0RTD D U k Vt V V V Vt VG αρμμα= 气体质量通量为 )/(16.75877.0785.0216.1240022h m kg U V ⋅=⨯⨯=)/(0605.0)298314.8038.05.132()038.0216.1068.0()068.05.13216.7587(237.023/17.0kPa h m kmol k G ⋅⋅=⨯⨯⨯⨯=液膜吸收系数由下式计算：hm g D U k LL L L L Lw LL /581.0)1.9971027.12173.3()10776.41.9972173.3()2173.35.132362.08.15258(0095.0)()()(0095.03/182/163/23/12/13/2=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---ρμρμμα由 1.1=ψw G G a k a k ，查表 1.45=ψ则 )/(74.445.15.132362.00507.031.1kPa h m kmol a k a k w G G ⋅⋅=⨯⨯⨯==1.1ψ 1.3545.15.132393.0581.04.04.0=⨯⨯⨯==ψw L L a k a k 1/h%50%32.60>=Fu u由 ,])5.0(6.21[,])5.0(5.91[2.24.1a k u u a k a k u u a k L FL G F G -+=-+='得)/(613.674.4])5.06032.0(5.91[34.1kPa h m kmol a k G ⋅⋅=⨯-+=' 72.351.35])5.06032.0(6.21[2.2=⨯-+='a k L 1/h 则 )/(87.353.27262.01107.5111113kPa h m kmol ak H a k a K L G G ⋅⋅=⨯+='+'=由 m aP K V a K V H G Y OG 612.07.0785.03.10187.327.922=⨯⨯⨯=Ω=Ω=由 m N H Z OG OG 999.29.4612.0=⨯== m Z 749.3999.225.1=⨯=' 设计取填料层高度为 m Z 4='查表，对于阶梯环填料，15~8=Dh，mm h 6max ≤。
取8=Dh，则 mm h 56007008=⨯=计算得填料层高度为4000mm<5600mm,故不需分段2.2.3 填料层压降计算采用Eckert 通用关联图计算填料层压降。
横坐标为07.0)(5.0=LV V L ρρωω 查表 1116-=Φm P 纵坐标为0422.08937.01.997204.181.9111613.12.022.0=⨯⨯⨯⨯=ΦL L V P g u μρρψ 查图一得m Pa Z P /3.294/=∆ 填料层压降为Pa P 2.117743.294=⨯=∆2.2.4 液体分布器简要设计 分布器孔径由于分布器≈10cm,本设计取=7mm分布器点数的计算0d 0d由H g n d L s ∆=2420φπ取mm H 90,60.0=∆=φ 则点97.7909.081.926.0007.014.324001.997/29.5869424n 220=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=H g d L s φπ≈80点 按分布点几何均匀与流量均匀的原则，进行布点设计。
设计结果为：二级槽共设七道，在槽侧面开孔，槽宽度为45mm ，槽高度为210mm 。
两槽中心矩为90mm 。
分布点采用三角形排列，实际设计布点数为 n=112点。
图二 槽式液体分布器二级槽的布液点示意图3. 辅助设备的计算及选型3.1 填料支承设备填料支承结构用于支承塔内填料及其所持有的气体和液体的重量之装置。
对填料的基本要求是：有足够的机械强度;支承板的自由载面积不应小于填料层的自由截面积，以免气液在通过支承板时流动阻力过大，在支承板首先发生液泛；有利于液体的再分布；耐腐蚀，易制造，易装卸等。
常用填料支承板有栅板型，孔管型，驼峰型等，对于本设计的散装填料类型，选用孔管型支承装置。
3.2填料压紧装置为防止在上升气流的作用下填料床层发生松动或者跳动，需在填料层上方设置填料压紧装置。
对于本设计的散装填料类型，选用压紧网板。
3.3液体收集再分布装置由于液体从塔顶流下时有向壁流动的趋势（称为壁流效应），并造成填料层内传质面积减少，影响传质。