填料塔设计

xxxxx 大学

化工原理课程设计任务书

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设计题目: 空气丙酮填料塔的吸收

设计条件: 空气-丙酮体系

●混合气：丙酮蒸气和空气

●吸收剂：清水（25℃）

●处理量：1500m3/h(标准状态)

●相对湿度：70%

●温度：20O℃

●含量：进塔混合气中含丙酮：1.82%（V%）

●要求：丙酮回收率：90%

●操作条件：常压操作

●厂址地区：任选

●设备型式：自选

设计内容：相关说明

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

指导教师: xxxx

目录

第一节概述------------------------------------------4

1.1吸收技术概况------------------------------------------4

1.2吸收设备的发展------------------------------------------4

1.3吸收过程在工业生产中的应用------------------------------------------5

1.4丙酮的相关资料------------------------------------------6 第二节设计方案的确定-----------------------------------------7

2.1吸收剂的选择--------------------------------------------7 2.2吸收流程的选择----------------------------------------8 2.3吸收塔设备及填料的选择-------------------------------------------------9 2.4操作参数的选择------------------------------------------9 2.5设计模型图------------------------------------------10 第三节吸收塔的工艺计算----------------------------------------11

3.1基础性数据--------------------------------------------11 3.2物料计算-------------------------------11 3.3填料塔工艺尺寸的计算--------------------------------------------12 第四节设计后的感想-------------------------------------------------18

4.1对设计过程的评述和有关问题的讨论-------------------------------------------------18 4.2 设计感想-------------------------------------------------------------------------------------------18 附录：参考文献-----------------------------------------------------------------------------------20

第一节概述

1．1吸收技术概况

吸收的依据即为混合气体中各组分在同一种液体中的溶解度差异。

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。

1．2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。就目前看，填料的材质仍以陶瓷、金属和塑料为主，特别为满足化工生产中温度和耐腐蚀的要求，以开发并采用了氟塑料制成的填料。

填料塔原先被认为设备笨重，放大效应显著，所以常用于塔径较小的场合。近二三十年来，填料塔得到了较大的发展，特别是气液分布装置上的改进及规整填料的开发，使塔的直径可超过15m，在加大通量，减少压力降，提高效率及降低能耗方面，取得了明显的经济效益。

填料塔的发展，与塔填料的开发与研究是分不开的，除了提高原有填料的流体力学与传质性能外，还开发了不少效率高、放大效益小的新型填料，加上填料