碳酸丙烯酯(PC)脫碳填料塔的工藝設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
碳酸丙烯酯(PC)脫碳填料塔的工藝設(shè)計(jì)_第2頁(yè)
碳酸丙烯酯(PC)脫碳填料塔的工藝設(shè)計(jì)_第3頁(yè)
碳酸丙烯酯(PC)脫碳填料塔的工藝設(shè)計(jì)_第4頁(yè)
碳酸丙烯酯(PC)脫碳填料塔的工藝設(shè)計(jì)_第5頁(yè)
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1、碳酸丙烯酯(pc)脫碳填料塔的工藝設(shè)計(jì)學(xué) 校 上海工程技術(shù)大學(xué)專(zhuān) 業(yè) 環(huán)境工程 姓 名 陳文誠(chéng) 學(xué) 號(hào) 041509222 上海工程技術(shù)大學(xué)48000t/a合成氨碳酸丙烯酯(pc)脫碳填料塔設(shè)計(jì)目 錄碳酸丙烯酯(pc)脫碳填料塔設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 4一、設(shè)計(jì)題目 4二、操作條件 4三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 4四、基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 5設(shè)計(jì)依據(jù):6一、計(jì)算前的準(zhǔn)備61.co2在pc中的溶解度關(guān)系62.pc密度與溫度的關(guān)系73.pc蒸汽壓的影響84.pc的粘度8二、物料衡算81.各組分在pc中的溶解量82.溶劑夾帶量nm3/m3pc93.溶液帶出的氣量nm3/m3pc94.出脫碳塔凈化氣量105.計(jì)算pc循環(huán)量106.

2、驗(yàn)算吸收液中co2殘量為0.15 nm3/m3pc時(shí)凈化氣中co2的含量117.出塔氣體的組成11三、熱量衡算121.混合氣體的定壓比熱容122.液體的比熱容133.co2的溶解熱144.出塔溶液的溫度145.最終的衡算結(jié)果匯總15四、設(shè)備的工藝與結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算16(一)確定塔徑及相關(guān)參數(shù)16五、填料層高度的計(jì)算18六、填料層的壓降26七、附屬設(shè)備及主要附件的選型261.塔壁厚262液體分布器263除沫器264液體再分布器275填料支撐板276塔的頂部空間高度27八、設(shè)計(jì)概要表 27九、對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià) 28參考文獻(xiàn)28化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)碳酸丙烯酯(pc)脫碳填料塔的工藝設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目

3、 44000設(shè)計(jì)一座碳酸丙烯酯(pc)脫碳填料塔,要求年產(chǎn)合成氨46000t/a。二、操作條件1.每噸氨耗變換氣取4300nm3變換氣/ t氨;2.變換氣組成為:co2:28.0;co:2.5;h2:47.2;n2:22.3。(均為體積%,下同。其它組分被忽略);3.要求出塔凈化氣中co2的濃度不超過(guò)0.5%;4.pc吸收劑的入塔濃度根據(jù)操作情況自選;5.氣液兩相的入塔溫度均選定為30;6.操作壓強(qiáng)為1.6mpa;7.年工作日330天,每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1.設(shè)計(jì)方案的確定及工藝流程的說(shuō)明2.填料吸收塔的工藝計(jì)算3.塔和塔板主要工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.填料吸收塔附屬結(jié)構(gòu)的選型與設(shè)計(jì)

4、5.塔的工藝計(jì)算結(jié)果匯總一覽表6.吸收塔的工藝流程圖7.填料吸收塔與液體再分布器的工藝條件圖8.對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述或?qū)τ嘘P(guān)問(wèn)題的分析與討論。四、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1.碳酸丙烯酯(pc)的物理性質(zhì)正常沸點(diǎn),()蒸汽壓133.32-1pa粘度,mpas分子量20430382050102.090.10.242.761.62溫度,()015254055(kg/m3)122412071198118411692.比熱計(jì)算式 3.co2在碳酸丙烯酯(pc)中的溶解度溫度t,()2526.737.84050亨利系數(shù)e101.3-1kpa81.1381.7101.7103.5120.84.co2在碳酸丙烯酯(pc)中的溶解熱

5、可近似按下式計(jì)算(以表示)5.其他物性數(shù)據(jù)可查化工原理附錄。設(shè)計(jì)依據(jù):吸收是利用各組分溶解度的不同而分離氣體混合物的操作?;旌蠚怏w與適當(dāng)?shù)囊后w接觸,氣體中的一個(gè)或幾個(gè)組分便溶解于液體中而形成溶液,于是原組分的一分離。對(duì)與此題中的易溶氣體是co2 。依題意:年工作日以330天,每天以24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行計(jì),有:合成氨:44000t/a= 133.33t/d=5.56t/h 變換氣: 4300m3(標(biāo))變換氣/t氨(簡(jiǎn)記為nm3/t)v = 5.564300=23908 m3 變換氣組成及分壓如下表 進(jìn)塔變換氣co2coh2n2合計(jì)體積百分?jǐn)?shù),%28.02.547.222.3100組分分壓,mpa0.

6、4480.0400.7550.3571.600組分分壓,kgf/cm24.5680.4087.7013.63816.32一、計(jì)算前的準(zhǔn)備1.co2在pc中的溶解度關(guān)系co2在pc中亨利系數(shù)數(shù)據(jù)溫度t,()2526.737.84050亨利系數(shù)e101.3-1kpa81.1381.7101.7103.5120.8作圖得:亨利系數(shù)與溫度近似成直線(xiàn),且kpa 因?yàn)楦邼舛葰怏w吸收,故吸收塔內(nèi)co2的溶解熱不能被忽略。現(xiàn)假設(shè)出塔氣體的溫度為,出塔液體的溫度為,并取吸收飽和度(定義為出塔溶液濃度對(duì)其平衡濃度的百分?jǐn)?shù))為70%,然后利用物料衡算結(jié)合熱量衡算驗(yàn)證上述溫度假設(shè)的正確性在40下,co2在pc中的亨利

7、系數(shù)e40=103.5101.3 kpa=10485 kpa1出塔溶液中co2的濃度(假設(shè)其滿(mǎn)足亨利定律)(摩爾分?jǐn)?shù))2根據(jù)吸收溫度變化的假設(shè),在塔內(nèi)液相溫度變化不大,可取平均溫度35下的co2在pc中溶解的亨利系數(shù)作為計(jì)算相平衡關(guān)系的依據(jù)。即: kpaco2在pc中溶解的相平衡關(guān)系,即:式中:為摩爾比,kmolco2/kmolpc;為co2的分壓,kgf/cm2;t為熱力學(xué)溫度,k。用上述關(guān)聯(lián)式計(jì)算出塔溶液中co2的濃度有 與前者結(jié)果相比要小,為安全起見(jiàn),本設(shè)計(jì)取后者作為計(jì)算的依據(jù)。結(jié)論:出料(摩爾分?jǐn)?shù))2.pc密度與溫度的關(guān)系利用題給數(shù)據(jù)作圖,得密度與溫度的關(guān)聯(lián)表達(dá)式為(式中t為溫度,;為

8、密度,kg/m3)溫度,()015254055(kg/m3)122412071198118411693.pc蒸汽壓的影響根據(jù)變換氣組成及分壓可知,pc蒸汽壓與操作總壓及co2的氣相分壓相比均很小,故可忽略。4.pc的粘度 mpas(t為熱力學(xué)溫度,k)5.工藝流程確定:本次吸收采用逆流吸收的方法。二、物料衡算1.各組分在pc中的溶解量查各組分在操作壓力為1.6mpa、操作溫度為40下在pc中的溶解度數(shù)據(jù),并取其相對(duì)吸收飽和度均為70%,將計(jì)算所得結(jié)果列于下表(亦可將除co2以外的組分視為惰氣而忽略不計(jì),而只考慮co2的溶解):co2溶解量的計(jì)算如下:各個(gè)溶質(zhì)溶解量的計(jì)算如下:(以co2為例)通

9、過(guò)第一部分已知co2在40的平衡溶解度 nm3/m3pc式中:1184為pc在40時(shí)的密度,102.09為pc的相對(duì)摩爾質(zhì)量。co2的溶解量為(10.44-0.15)0.7=7.203 nm3/m3pc組分co2coh2n2合計(jì)組分分壓,mpa0.4480.0400.7550.3571.60溶解度,nm3/m3pc10.440.0160.2230.22310.90溶解量,nm3/m3pc7.2030.0110.1560.1567.526溶解氣所占的百分?jǐn)?shù)%95.710.152.072.07100.00說(shuō)明:進(jìn)塔吸收液中co2的殘值取0.15 nm3/m3pc,故計(jì)算溶解量時(shí)應(yīng)將其扣除。其他組分

10、溶解度就微小,經(jīng)解吸后的殘值可被忽略。平均分子量:入塔混合氣平均分子量:溶解氣體的平均分子量:2.溶劑夾帶量nm3/m3pc以0.2 nm3/m3pc計(jì),各組分被夾帶的量如下:co2:0.20.28=0.056 nm3/m3pcco: 0.20.025=0.005 nm3/m3pch2: 0.20.472=0.0944 nm3/m3pcn2: 0.20.223=0.0446 nm3/m3pc3.溶液帶出的氣量nm3/m3pc 各組分溶解量:co2: 7.203 nm3/m3pc 95.71%co: 0.011 nm3/m3pc 0.15%h2: 0.156 nm3/m3pc 2.07%n2:

11、0.156nm3/m3pc 2.07%7.526 nm3/m3pc 100%夾帶量與溶解量之和:co2:0.056+7.203=7.259 nm3/m3pc 93.96%co:0.005+0.011=0.016 nm3/m3pc 0.21%h2:0.0944+0.156=0.250 nm3/m3pc 3.23%n2:0.0446+0.156=0.201 nm3/m3pc 2.60%7.726 nm3/m3pc 100%4.出脫碳塔凈化氣量以分別代表進(jìn)塔、出塔及溶液帶出的總氣量,以分別代表co2相應(yīng)的體積分率,對(duì)co2作物料衡算有:v1 = 23908 nm3/ h 聯(lián)立兩式解之得 v3=v1(

12、y1-y2)/(y3-y2)=43005.56 (0.280.005)/(0.93960.005)= 7034.77nm3/h v2 = v1 - v3 =17697.549 nm3/ h 16873.235.計(jì)算pc循環(huán)量因每1 m3pc 帶出co2為7.259 nm3 ,故有:l=v3y3/7.259=7034.770.9396/7.259=910.58m3/h 操作的氣液比為v1/l=23908/910.58=26.2566.驗(yàn)算吸收液中co2殘量為0.15 nm3/m3pc時(shí)凈化氣中co2的含量取脫碳塔阻力降為0.3kgf/cm2,則塔頂壓強(qiáng)為16.32-0.3=16.02 kgf/c

13、m2,此時(shí)co2的分壓為 kgf/cm2,與此分壓呈平衡的co2液相濃度為: 式中:1193為吸收液在塔頂30時(shí)的密度,近似取純pc液體的密度值。計(jì)算結(jié)果表明,當(dāng)出塔凈化氣中co2的濃度不超過(guò)0.5%,那入塔吸收液中co2的極限濃度不可超過(guò)0.216 nm3/m3pc,本設(shè)計(jì)取值正好在其所要求的范圍之內(nèi),故選取值滿(mǎn)足要求。入塔循環(huán)液相 co2:910.580.15=136.5877.出塔氣體的組成出塔氣體的體積流量應(yīng)為入塔氣體的體積流量與pc帶走氣體的體積流量之差。co2:239080.28-7.259910.58=84.34nm3/h 0.59% co: 239080.025-0.01691

14、0.58=583.13nm3/h 3.42%h2: 239080.472-0.250910.58=11056.93nm3/h 64.83%n2: 239080.223-0.201910.58=5331.49nm3/h 31.69% 17055.89nm3/h 100%計(jì)算數(shù)據(jù)總表 出脫碳塔凈化氣量進(jìn)塔帶出氣量(v1)nm3/h出塔氣量(v2)nm3/h溶液帶出的總氣量(v3)nm3/h2390816873.237034.77 氣液比26.256入塔氣體平均分子量20.208 溶解氣體平均分子量42.775pc中的溶解量(溶解氣量及其組成)40組分co2coh2n2總量溶解度,nm3/m3pc1

15、0.44 0.02 0.22 0.22 10.90 溶解量,nm3/m3pc7.203 0.011 0.156 0.156 7.526 溶解體積流量nm3/h6832.694 10.434 147.980 147.980 7139.090 溶解氣所占的百分?jǐn)?shù)%95.71 0.15 2.07 2.07 100.00 出塔液相帶出氣量及其組成 40溶解量,nm3/m3pc7.259 0.016 0.250 0.201 7.726 體積流量nm3/h6885.81515.177 237.148 190.6677328.806溶解氣所占的百分?jǐn)?shù)%93.96 0.21 3.23 2.60 100.00

16、入塔氣相及其組成 30體積流量nm3/h7007.28625.6511812.2725580.79825026溶解氣所占的百分?jǐn)?shù)%28.00 2.50 47.20 22.30 100.00 出塔氣相的組成 35(修改后)體積流量nm3/h84.34583.1311056.935331.4917055.89溶解氣所占的百分?jǐn)?shù)%0.5093.4264.83 31.69 100.00 入塔液相及其組成 30體積流量nm3/h136.587136.587溶解氣所占的百分?jǐn)?shù)%100.00 100三、熱量衡算在物料衡算中曾假設(shè)出塔溶液的溫度為40,現(xiàn)通過(guò)熱量衡算對(duì)出塔溶液的溫度進(jìn)行校核,看其是否在40之內(nèi)

17、。否則,應(yīng)加大溶劑循環(huán)量以維持出塔溶液的溫度不超過(guò)40。具體計(jì)算步驟如下:1.混合氣體的定壓比熱容因未查到真實(shí)氣體的定壓比熱容,故借助理想氣體的定壓比熱容公式近似計(jì)算。理想氣體的定壓比熱容:,其溫度系數(shù)如下表:系數(shù)abcdcp1(30)cp2(32)co24.7281.75410-2-1.33810-54.09710-98.929/37.388.951/37.48co7.373-0.30710-26.66210-6-3.03710-96.969/29.186.97/29.18h26.4832.21510-3-3.29810-61.82610-96.902/28.906.904/28.91n27

18、.440-0.32410-26.410-6-2.7910-96.968/29.186.968/29.18表中cp的單位為(kcal/kmol)/(kj/kmol)進(jìn)出塔氣體的比熱容cpv2=cpiyi =37.480.0050+29.180.0346+28.910.6553+29.180.3051 =29.04 kj/kmol2.液體的比熱容溶解氣體占溶液的質(zhì)量分率可這樣計(jì)算:質(zhì)量分率為其量很少,因此可用純pc的比熱容代之。本設(shè)計(jì)題目中 kj/kg文獻(xiàn)查得 kj/kg,據(jù)此算得: kj/kg; kj/kg本設(shè)計(jì)采用前者。 3.co2的溶解熱kj/kmolco2文獻(xiàn)查得 kj/kmolco2(實(shí)

19、驗(yàn)測(cè)定值)本設(shè)計(jì)采用后者。co2在pc中的溶解量為7.203910.58=6558.91nm3/h=292.81kmol/h故qs=14654292.81=4290814.019kj/h(修改后)4.出塔溶液的溫度設(shè)出塔氣體溫度為35,全塔熱量衡算有:帶入的熱量(qv1+ql2)+ 溶解熱量(qs)= 帶出的熱量(qv2+ql1) qv1=v1cpv1(tv1t0)=2390831.3430/22.4=1003495.607 kj/hql2=l2cpl2(tl2t0)=910.5811931.42630=46472852.59kj/h qv2=v2cpv2(tv2t0)= 16873.2329

20、.0435/22.4=765622.81kj/hql1=l1cpl1(tl1t0)=1145626.7661.44tl1=1649702.543tl1kj/h式中:l1=910.581193+(7328.806-0.2910.58)42.78/22.4=1145626.766 kg/h1052432.679+48412751.48+4469909.62=803026.286+1649702.543tl1tl1=32.2132現(xiàn)均按文獻(xiàn)值作熱量衡算,即取 kj/kg; kj/kg qv1=v1cpv1(tv1t0)=2502631.3430/22.4=1050421.661kj/hql2=l2c

21、pl2(tl2t0)=948.59011930.379530=12884038.7kj/hqv2=v2cpv2(tv2t0)=17697.54929.0435/22.4=803026.286kj/h ql1=l1cpl1(tl1t0)=1145626.7620.3894tl1=446107.061tl1kj/h式中:l1=948.5901193+(7328.806-0.2948.590)42.78/22.4=1145302.253 kg/h1050421.661+12884038.7+4469909.62=803026.286+446107.061tl1t l1=39.5 與理論值比較后,取t

22、 l1=39.55.最終的衡算結(jié)果匯總 出塔氣相及其組成(35)v2=18391.81nm3/hco2coh2n2121.470610.47311575.1255640.391nm3/h0.50 3.46 65.53 30.51 %qv2=803026.286kj/h入塔液相及其組成(30)l2=948.590m3/hco2coh2n2142.289-nm3/h-%ql2=12884038.7kj/h入塔氣相及其組成(30)v1=25026 nm3/hco2coh2n225026707.28625.6511812.2725580.798nm3/h28.02.547.222.3%qv1=1050

23、421.661kj/h出塔液相帶出氣量及其組成(40)l1=1145302.253kg/hco2coh2n27328.86885.81515.177237.148190.667nm3/h93.960.213.232.60%脫碳塔溶解氣量及其組成(40)l1=1145626.762kg/hco2coh2n27139.0906832.68410.434147.980147.980nm3/h95.710.152.072.07%qs=4349909.62kj/h16四、設(shè)備的工藝與結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算1確定塔徑及相關(guān)參數(shù) 塔底氣液負(fù)荷大,依塔底氣液負(fù)荷條件求取塔徑采用eckert通用關(guān)聯(lián)圖法求取泛點(diǎn)氣速

24、,并確定操作氣速。入塔混合氣體的質(zhì)量流量v=(2502622.4)20.208=22577.27 kg/h20.208為入塔混合氣體的平均分子量11.042為出塔混合氣體的平均分子量mm2 = 440.005+280.0346+20.6553+280.3051= 11.042kg/kmol塔底吸收液的質(zhì)量流量l=1145302.253kg/h入塔混合氣的密度(未考慮壓縮因子)吸收液的密度(40)吸收液的粘度,依下式計(jì)算得到:mpas(平均溫度35時(shí)的值)選mm塑料鮑爾環(huán)(米字筋),其濕填料因子,空隙率,比表面積,bain-hougen關(guān)聯(lián)式常數(shù)。(1)選用eckert通用關(guān)聯(lián)圖法求解關(guān)聯(lián)圖的橫

25、坐標(biāo):(v/l)0.5l/v=(12.83/1184)0.51145302.253/22577.027=5.281查eckert通用關(guān)聯(lián)圖得縱坐標(biāo)值為0.0025,即:(2)選用bain-hougen關(guān)聯(lián)式求解根據(jù)設(shè)計(jì)u=0.1m/s2求取塔徑vs=23908(0.1013/1.6)(303.15/273.15)=1680m3/h=0.4667m3/sd=(40.4667/3.140.1)0.5=2.438m本次設(shè)計(jì)取d=2500mm3核算操作氣速u(mài)=4vs/3.14d2=40.4667/3.142.52=0.0951m/s則操作氣體速度取u=0.10m/s合適4 核算徑比d/d=2500/5

26、0=501015(滿(mǎn)足鮑爾環(huán)的徑比要求)5校核噴淋密度采用聚丙烯填料表面l噴,min=(mwr)at =0.08106.4=8.512m3/(m2.h)l噴=(滿(mǎn)足要求) 五、填料層高度的計(jì)算塔截面積=0.785d2=4.906因其他氣體的溶解度很小,故將其他氣體看作是惰氣并視作為恒定不變,那么,惰氣的摩爾流率g=25026(1-0.28)/(22.43600)=0.0455kmol/(m2s)又溶劑的蒸汽壓很低,忽略蒸發(fā)與夾帶損失,并視作為恒定不變,那么有l(wèi)=948.5901193/(102.0936004.906)=0.6276kmol/(m2s),吸收塔物料衡算的操作線(xiàn)方程為將上述已知數(shù)

27、據(jù)代入操作線(xiàn)方程,整理得 選用填料層高度表達(dá)式h=v / (kya)采用數(shù)值積分法求解,步驟如下:1.將氣相濃度在其操作范圍內(nèi)10等份,其等份間距為0.0275,并將各分點(diǎn)的y值代入式(1)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的x值,并列入后面表格中的第1、2列中。2.計(jì)算各分點(diǎn)截面處的氣液相流率g= g /(1-y) l=l/(1-x) (2)將計(jì)算結(jié)果列入附表中的3、4列。3.計(jì)算的傳質(zhì)系數(shù) =1exp-1.45(33/39.1)0.75(225703/106.48.5248)0.1(2257032106.4/118421.27108)-0.05(2257032/118439.1106.4)0.21由計(jì)算知awat

28、=106.4式中:ul=234373.960kg/(m . h)、氣體、液體的黏度,、氣體、液體的密度,、溶質(zhì)在氣體、液體中的擴(kuò)散系數(shù), r通用氣體常數(shù),t系統(tǒng)溫度,k填料的總比表面積,填料的潤(rùn)濕比表面積,g重力加速度,1.27108m/h液體的表面張力,填料材質(zhì)的臨界表面張力,填料形狀系數(shù)上述修正的恩田公式只適用于的情況,由計(jì)算得知u0.5uf 氣膜吸收系數(shù)計(jì)算: 氣體質(zhì)量通量為 = 0.237108.2350.8862.5510-4 =5.79510-3 = 0.23756.0940.8862.5110-4 =2.95610-3液膜吸收系數(shù)計(jì)算: 液體質(zhì)量通量為 = 0.009540.56

29、90.241897.06 = 0.9045= 4.37610-3106.41.451.1 = 0.7007= 0.9045106.41.450.4 = 111.660故修正: =1184/(102.09(1.620430+39.594)101.3=1.2910-3(稀溶液)計(jì)算準(zhǔn)備:(1)兩相摩爾流率與質(zhì)量流率的轉(zhuǎn)換氣相平均分子量為:氣相平均分子量為:33.085y+10.915vg=(33.085y+10.915)g(稀溶液)(2)co2在氣相和液相中的擴(kuò)散系數(shù)氣相:分兩步進(jìn)行,定性溫度取32.5。首先計(jì)算co2在各組分中的擴(kuò)散系數(shù),然后再計(jì)算其在混合氣體中的擴(kuò)散系數(shù)。計(jì)算公式如下:dco2

30、-co=dco2-h2=dco2-n2= =(1-0.005)/(0.0346/8.6710-7+0.6553/3.2810-6+0.3051/8.6210-7)=1.67610-6m2/s液相:文獻(xiàn)介紹了co2在pc中擴(kuò)散系數(shù)兩個(gè)計(jì)算公式,定性溫度取35。=1.1710-52/s (tk;mpas;dcm2/s) =1.0110-5 2/s (tk;mpas;dcm2/s)取大值(3)氣液兩相的粘度(純組分的粘度)ug-co2=1.3410-2(305.5/273.15)0.935=0.015mpas同理:ug-co=0.018 mpas ug-h2=0.0093 mpas ug-n2=0.

31、018 mpas為0、常壓下純氣體組分的粘度,mpas 。m為關(guān)聯(lián)指數(shù)(見(jiàn)下表)mmco21.3410-20.935h20.8410-20.771co1.6610-20.758n21.6610-20.756氣相:(氣體混合物的粘度) =(0.280.015440.5+0.0250.018280.5+0.4720.009220.5+0.2230.018280.5)/(0.28440.5+0.025280.5+0.47220.5+0.223280.5)=0.0150 mpas液相: mpas=2.368 mpas(4)吸收液與填料的表面張力吸收液:=39.1 mpas填料:查教材,如聚乙烯塑料 m

32、pas4.氣相總傳質(zhì)單元數(shù)作co2在pc中的相平衡曲線(xiàn)將計(jì)算結(jié)果列表如下:氣相co2的組成y(摩爾分率)0.0050.0500.1000.2000.280氣相co2的分壓p(kgf/cm2)0.08160.8161.6323.2634.57030對(duì)應(yīng)的液相平衡組成x0.00080.00840.01690.03370.047235對(duì)應(yīng)的液相平衡組成x0.00080.00780.01560.03110.043640對(duì)應(yīng)的液相平衡組成x0.00070.00720.01440.02880.0404因溫度變化不大,故取平均溫度下的數(shù)值作圖得一直線(xiàn),這說(shuō)明co在pc中的溶解情況滿(mǎn)足亨利定律。但因操作關(guān)系不

33、為直線(xiàn),故仍需采用圖解積分或數(shù)值積分。5.氣相總傳質(zhì)單元數(shù)采用傳質(zhì)單元數(shù)的近似簡(jiǎn)化法計(jì)算圖中數(shù)據(jù)源于下表數(shù)據(jù),y、x數(shù)據(jù)由操作線(xiàn)方程(1)計(jì)算而得。y*由y*=6.4283x-0.0002計(jì)算而得。y10-20.53.256.08.7511.5014.2517.0019.7522.5025.2528.00x10-20.0570.2550.4540.6530.8521.0511.2491.4481.6471.8452.043y*10-20.3471.6242.9024.1795.4566.7328.0109.28810.5611.8413.12654.261.5032.2821.8816.551

34、3.3011.129.5608.6307.4606.720現(xiàn)采用smipson公式求區(qū)域的面積數(shù)值積分法(亦可采用圖解積分)6.氣相總傳質(zhì)單元高度計(jì)算:由于對(duì)于pc,co2為易吸收氣體,為氣膜控制m填料層的有效傳質(zhì)高度=1.060511.652=12.356m設(shè)計(jì)高度h=1.2912.356=15.940m六、填料層的壓降用eckert通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算壓降橫坐標(biāo):(前已算出)縱坐標(biāo):0.00133查圖得:30mmh2o/m七:附屬設(shè)備及主要附件的選型1.塔壁厚 操作壓力為1.6mpa壁厚: 圓整后取22mm選用 22r鋼板2液體分布器液體分布器是保持任一橫截面上保證氣液均勻分布。本次使用分布較好的槽盤(pán)式分布器。它具有集液、分液和分氣三個(gè)功能,結(jié)構(gòu)緊湊,操作彈性高,應(yīng)用廣泛。3除沫器除沫器用于分離塔頂端中所夾帶的液滴,以降低有價(jià)

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