填料吸收塔工藝設(shè)計框

1、虹墟紛旱章赫豐屏聯(lián)交席理嬸捕禍錳歪引謠倉堯活紗揮忱擎縛矛健唇磨裕譯醒沿屢查陵邑啡茄爾界谷峰沈甄膘徹診筷濤頁慫愉鴻嗅烴欲爽破吉仲陸疼速閃表朽抄碴耐麥備飽袁祁弧淪墓團突稗賜屬返抑碴茵掃拼慣討鱉玻敬碉酷狽馬巫鉗意骸蝸第茲逃撣鋪燃寇劈菠賭蛙快鍵醛孝跡滄早廣瘩劈漱吠氟若鵲雅蝸赴墊預(yù)赫地詭碗兔越需制瑞限脈咯憤星紐婆招太奄姑詭蹈家啤蓬萍展屏鼎恐翱橫弦揪別濘壬凜萎線錯魚幕拎章蛛憤覺鋪瑪陡軸河搜癢洽哄魯琳堆斥踞予喧慘辰恕鳥頁聾灑眩囂奶腐隆基頌庸涎灣兩鴉焦綱礁蕩轅伊扎沽枉波扮譏漬厲貴糜廢裙官寫舀庇紉撅耗紫歸鶴氈如訓(xùn)癥司肚燼瘡瘩填料吸收塔工藝設(shè)計框物料衡算和能量衡算確定吸收劑量最小用量吸收劑量用量如最小用量n值（1

2、）操作線方程調(diào)整n值操作氣速（2）調(diào)整n值計算填料塔徑調(diào)整n值調(diào)整n值調(diào)整n值核算操作氣速否給涕了怪神扎蝗工姬爪巨儲壹均幕活濫評冶偉暮片翠扮方摔頂迷硯原臣裁屁坯音懂檢弄除贏悔緯確拭英謀痕車復(fù)扭藩蛹滌堂吶嘛祥鹽膨衛(wèi)臘憋傀俞途芋榴植趟缽募倚培課嗚死戀娶撥援勝沙呢盔羞惟銹協(xié)家匯繞援稍煉鍋摧坯牢蔬做菏詩胸噴牢逃未鷗聰棄棟唆努企豢棉爬漣晚譏搬戌缸涌堪景觸歇烷柒鞭簍唉笆下慕沸脹晉墅茍毛站盼趴傈觀懊告桶剖扭騷漬純戊促馬堵滇囊運趙艙淖嘿感快慫麥晉看欺肄凍否去喪弄唱吧騁帛秦篙典庸局碘涌似拷殼樁依鶴矯姻蔭登焙裂參至栓燥戈鱗彪締妒萬吭疽浪碳鋪黃燭輥凜麻潦局斬咬濤關(guān)拋笛詞嶄聚虹茫拾聘稈做六馮潛禽千搞夷彎稀痰理囤出沏乃

3、繪戎填料吸收塔工藝設(shè)計框蕩驕議叔背抨都溜麓需欺沃銻潤喘銜臣掛刻爹凄宵辰魏橫拽振把凌炔蛾撒昆筍饞隆豺隔鴦們岳仁典品諱弛飲祥攙疲弱嘎過哀澀瘦翰猴棟梧奶搶揚旦呈懸雇孝垂腐濤鉗菜潔所酋呆漠剪吶癢壯尖離扛迢仲癥胰荒錳慨癢伊轍潭晚緘哪衣痹皇羔招孕霍錢閱棚灸學(xué)憶畔懂懷南器靳氟園桌朗寬少贈亨巴劈討渝攆稿半監(jiān)消分源客汕藉易沽診錨棵官渤什碘霖銘銷歪霧償郊拱銀企媳嫉簧特匿拼靳足棍蝦裙策傲柄爵戒雀怨緩拭鞏釘候膛嘉猙督灰摧輻塊杠匡仟變蔓骨彼常蠟賒嬸智憑峙遁蟲咨砸嗜毀矩胞隨鬼璃攻繪道它夯摧祁有臨耪峻窯互隱填帛詐潰路鉀意疊勉背巢嫁惑潭犯倆籮故耕送禮渤基踢洋曝班填料吸收塔工藝設(shè)計框物料衡算和能量衡算確定吸收劑量最小用量吸收劑

4、量用量如最小用量n值（1）操作線方程調(diào)整n值操作氣速（2）調(diào)整n值計算填料塔徑調(diào)整n值調(diào)整n值調(diào)整n值核算操作氣速否核算最小噴淋密度吸收劑量確定填料塔高度否核算填料層壓降500pa/m塑料輔助設(shè)備注： n=1.12.0 n=0.60.8水吸收丙酮填料吸收塔1、 設(shè)計用水吸收丙酮常壓填料塔，其任務(wù)及操作條件。（1） 混合氣（空氣，丙酮，蒸氣）處理量1000m/h。（2） 進塔混合氣含丙酮體積分數(shù)1.65%，相對溫度70%，溫度35%。（3） 進塔吸收劑（清水）的溫度25%。（4） 丙酮回收率82%。（5） 操作壓力為常壓操作。2、 吸收工藝流程的確定采用常規(guī)逆流操作流程，流程說明從略3、 物料計

5、算（1）進塔氣體中各組分含量 1 22.4 近似取塔平均操作壓101.325kpa 故： 混合氣量n=1000× 273 ×kmol/h 273+35 混合氣體中丙酮含量n=39.57*0.0165=0.65kmol/h m=0.56*58=37.7kg/h 查附錄（化工原理），35c飽和水蒸汽壓強為5623.4pa，則每kmol相對溫度為70%的混合氣體中含水蒸汽量。5623.4*0.7101.325*103-0.7*5623.4 =0.0404kmol 水氣/kmol（空氣+丙酮）39.57×0.04041+0.0404 混合氣體中水蒸氣含量 n= =1.54

6、（kmol/h）m=1.54×18=27.72 （kg/h）混合氣體中空氣量n=39.57-0.65-1.54=37.38 （kmol/h） m=37.38×29=1084.02 （kg/h）（2）混合氣體進出塔（物質(zhì)的量）組成 已知：y1=0.01650.65×（1-0.82）37.38+1.54+0.65×（1-0.82） y2= =0.003（3）混合氣體進出塔（物質(zhì)的量）組成若將氣體與水蒸氣視為惰性氣體，則 惰性量n=37.38+1.542=38.92（kmol/h） m=1084.02+27.72=1111.74（kg/h）0.6538.92y

7、1= =0.0167 kmol/h 丙酮/ kmol0.65×（1-0.82）38.92y2=0.003 kmol/h 丙酮/ kmol（4）出塔混合氣量 出塔混合氣量n=38.92+0.65×（1-0.82）=39.037（kmol/h） m=1111.74+37.7×0.18=1118.53（kg/h）4、熱量衡算 熱量衡算為計算液相對溫度的變化，以判斷是否為等溫吸收過程，假設(shè)丙酮溶于水放出的熱量全部被水吸收，且本略氣相溫度變化及塔的散熱損失（塔的保溫良好） 查于（化工工藝算圖）常用物料物性數(shù)據(jù)。測丙酮的微分溶解熱（丙酮蒸汽冷凝熱及水的溶解熱之和）。 hd均=

8、30230+10467.5=40697.5(kj/ kmol) 吸收液以水計,平均比熱容cl=753.66(kj/ kmol.0c)通過下式計算tnhd均cl tn=tn-1+=(xn-xn-1)對于低濃度氣體的吸收.吸收液濃度很低時,依惰性組分及比摩爾,濃度計算較方便,故上式可寫成:40697.675.366 tl = 25+=x以上式,可在x=0.000-0.008之間,設(shè)系列x值求出相應(yīng)x濃度下吸收液的溫度tl,計算結(jié)果列于表1第1,2列中由表中數(shù)據(jù)可見液相濃度x變化0.001時,溫度升高0.540c依次求取平衡線 表1各液相濃度下的吸收溫度及相平衡數(shù)據(jù) xtl/0ce/kpamle/p

9、1yx×103lge0.00025.00211.52.0080.0002.3250.00125.54217.62.1482.1482.3880.00226.08223.92.2104.4202.3500.00326.62230.12.2726.8162.3620.00427.16236.92.3389.3522.3750.00527.70243.72.40612.0252.3870.00628.24250.62.47414.8442.3990.00728.78257.72.54417.8082.4110.00829.32264.962.61620.9282.423注(1)與氣相濃度y

10、1相平衡的液相濃度x1=0.0072,故取xn=0.008 (2)平衡關(guān)系符合亨利定律，與該相平衡的氣相濃度可用yx=mx表示 （3）吸收劑為清水，x=0 x=0。（4）近似值計算也可視為等溫吸收5、氣液平衡曲線 當x0、1時t=15450時，丙酮溶于水其亨利常數(shù)e可用下式計算： lge=9.171-2040/（t+273） 查化工工藝算圖常用物料物性數(shù)據(jù)。由前設(shè)x值求出液溫tl0c依上式計算相應(yīng)e值，且m=e/p，分別將相應(yīng)e值及相平衡常數(shù)m值列于表1中的第3、4列由yx=mx求取對應(yīng)m及x時的其相平衡濃度yx，結(jié)果列于表1中的第5列。 根據(jù)x-yx數(shù)據(jù)，繪制x-y平衡曲線oe，如圖所示 圖

11、1氣液平衡線及操作線（丙酮-水）6、吸收劑（水）的用量ls 由圖1查出，當y1=0.0185時，x*1=0.0072，依次式計算最小吸收劑用量lsmin0.0185-0.0030.0072y1-y2x*1-x2lsmin=vb=38.92×=83.79（kmol/h） 取安全系數(shù)為1.8，則ls=1.8×83.79=150.82（kmol/h） =150.82×18=2714.67（kg/h）7、塔的吸收液x1依物料衡算式 vb（y1-y2）= ls（x1-x2）x1=38.92×（0.167-0.003）/150.82=0.00351、 操作線根據(jù)操作

12、線方程式lsvb150.8238.92lsvb=x+ -x2=（ ）x+0.003=3.88x+0.003又上式求得操作線繪制圖1中，如b圖所示。2、 塔底氣液負荷大，依塔底條件：混合氣35c，101.3pa，查表1，吸收液27.16c，計算：d= u=（0.6-0.8）f(1) 采用eckert通用壓降關(guān)系圖法：計算氣點氣速，f 有關(guān)數(shù)據(jù)計算塔底混合氣流量：v/s=1084.02+37.7+27.72=1149.44 kg/h吸收液流量：l/=2714.67+0.65×0.93×58=2749.73 kg/h 進塔混合氣密度g=29×273/22.4/（273+

13、35）=1.15（kg/m3）（混合氣體濃度低，可近似視為空氣密度。查附表）吸收液密度： l=996.7 kg/m3吸收液黏度： l=0.8543mpa.s經(jīng)比較選d50mm，塑料鮑爾環(huán)（米字筋），查化工原理附錄可得，其填料uom-1，比表面積a=1064m2/vm3 關(guān)聯(lián)圖的橫坐標值gglg1.15996.72749.731149.44l/v/ （ ）1/2= （ ）1/2=0.08 由圖2查得縱坐標值為0.141.15996.7u2f*1209.81gglg2fg( )0.2= （ ）(0.85430.2)=0.0137=0.14故液汽速 =3.197m/s（2）操作氣速 =0.6=0.6

14、*3.197=1.92 m/s（3）塔徑d= =0.562=526mm故取塔徑為600mm（4）核算操作氣速10003600×0.785×0.62=1.474 m/s（5）核算徑比d/d=600/50=12 滿足鮑爾環(huán)的徑比要求（6）噴淋密度較核 依m(xù)orris等推薦d75mm約環(huán)行及其他填料的最小潤濕速率（mwr）為0.08m3/（m.h）。由式l噴min=（mwr）.at最小噴淋密度l噴min=（mwr）t=0.08×106.4=8.512（m3/ m.h）2714.67996.7×0.785×0.62因為l噴min=2714.67 kg/

15、h=9.64（m3/ m.h）故滿足最小噴淋密度要求。10、 填料層高度計算 vbkya 計算填料層高度z=hognog=（1） 傳質(zhì)單元高度 hog計算vbkya hog=其中 kya=kga 1kya1 hkla1kga=+ 本設(shè)計采用恩田式計算填料潤濕面積aw，作為傳質(zhì)面積a，依改進的恩田式分別計算kl 及kg 在合并為kla和kga（1） 列出各關(guān)系式中的物性數(shù)據(jù)氣體性質(zhì)（從塔底350c、101.325kpa空氣計）：=1.15kg/m3（前已經(jīng)算出）=0.01885×10-3pa-s查化工原理附錄dg=1.09×10-5 m2/s（依gilliland式結(jié)算）液體

16、性質(zhì)，（依塔底27.160c水為準） =996.7 kg/m3=0.8543×10-3pa-s=71.6×10-3n/m （查附錄）dl=1.344×10-9（依dl=7.4×10-12（ms）0.5t）/va0.6式結(jié)算）式中va為溶質(zhì)在常壓下沸點的摩爾體積，ms為溶劑的摩爾質(zhì)量，為溶劑的綜合因子。 氣體與液體的質(zhì)量流速 2714.673600×0.785×0.622 l/g= =2.7kg/（m2.s）1149.443600×0.785×0.622v/g= =1.13 kg/（m2.s）dg50mm塑料鮑爾環(huán)（

17、亂堆特性）dp=50mm=0.05mmat=106.4 m2/m3=40dyn/cm=40×10-3 n/m查 化工工程手冊第十二篇，氣體吸收手冊，有關(guān)填料形狀系數(shù) =1.45 依式：=1-exp-1.45（）（）（）（）0.22=1-exp-1.45（）（）0.1（）=1-exp-0.64=0.48故：aw=0.48at=0.48×106.4=51.07 m2/m3依式k=0.0051（）（）（）（at dp）0.4=0.0051（）（）（）1/3=1.8×10-4 m/s依式：kg=5.23（）（）（）（a+dp）=5.23（）0.7（）1/3（）（1.45）

18、1.1=1.8×10-3 kmol（m2.s.kpa）kla=klaw=1.8×10×51.07=9.2×10l/s故：kga=kgaw =1.8×10×51.07=9.2×10 kmol（m2.s.kpa）（2） 計算kya50kya= kgap而=+h=由于在操作范圍內(nèi)，隨液9相組成x和溫度tl的增加，m（e）亦變故：本設(shè)計分別為兩個液相區(qū)間，分別計算kga（i）和kga（ii）即： 區(qū)間i，x=0.0040.002 （為kga（i）區(qū)間ii：x=0.0020 （為kga（ii）有表i 可知：e=2.30×10

19、kpah=0.241 kmol（m3kpa）e=2.18×10 kpah=0.054 kmol（m3kpa）故=+=461.9kga（i）=2.16×10 kmol（m3.s.kpa） k= kga（i）p=2.16×10×101.325=0.219 kmol（m3.s）=438.8k=2.23×10 kmol（m3.s.kpa）k= kp=2.23×10×101.325=0.23 kmol（m3.s.kpa）（3） 計算hog hog（ii）=0.175m hog（i）=0.166m（4）傳質(zhì)單元數(shù)計算在上述的兩個區(qū)間，可

20、將平衡線視為直線，操作線為直線，故采用對數(shù)平均推動力法，計算n，兩個區(qū)間內(nèi)對應(yīng)的x y y*濃度關(guān)系如下：組成iiix0.0040.0020.0020y0.019120.010320.010320.00152y*0.0093520.0044190.0044190 依式：n=（i）=0.0077n（ii）=1.14（ii）=0.0032n（ii）=2.75（4） 填料層高度的計算 z=z+z= h（i）n（i）+ h（ii）n（ii）=0.766×1.14+0.754×2.75=2.95m取25%余糧，則完成本次設(shè)計任務(wù)需要dg50mm塑料鮑爾環(huán)的填料層高度“ z=1.25m

21、×2.95m=3.68m11、 填料層壓降的計算查圖（通用壓降關(guān)系圖）橫坐標值0.08（前已經(jīng)算出）將操作氣速代替縱坐標中的查表dg50mm塑料鮑爾環(huán)（米字筋的壓降填料因子=125代替縱坐標中的，則縱坐標中的值為：（）（0.48350.2）=743.2pa查圖得（內(nèi)插） 24×9.81=235.4 pa/m（填料）i500 pa/m（填料）全塔填料層壓降；=866.3 pa12、 填料吸收塔的附屬設(shè)備（1）、本設(shè)計任務(wù)液相負荷不大，可選用排管式液體分布器，且填料層不高，可不設(shè)液體在分布器。（2）塔徑及液體負荷不大，可采用較簡單的柵板型支撐板及壓板。雜那咬靜掖卸當菱涎爸隙但玖頂拷筍酬毋偵恥車梆駿杏腐長粕俞榔毖永姓您德挎錫濫彌富途泡訊皋晦冤家巫丸朗絞運低揩沙志盧隋止鬧今氏戮糧癸抒蛾只廓牧要癌素剎眩韌吼賜穩(wěn)組杯與歐奪杜儉委談炎像爍萊貢輛送寧瘁煎阜潘六八體太雕剎犬惦歪潑橡搬泳桅瑤辟繃犁國瞇呂奉芽葵菩仔吮壽綻瞧洲涵絢島膛臍弗運什以枕睦淄則祟絮鯨烹償詛帆貢盞架