清水吸收丙酮填料塔的設(shè)計

^`《化工原理》課程設(shè)計清水吸收丙酮填料塔的設(shè)計學(xué)院醫(yī)藥化工學(xué)院專業(yè)高分子材料與工程班級高分子材料與工程13（1）班姓名李凱杰學(xué)號13155301xx指導(dǎo)教師嚴(yán)明芳、龍春霞年 月 日^`^`設(shè)計書任務(wù)（一）設(shè)計題目試設(shè)計一座填料吸收塔，用于脫除空氣中的丙酮蒸汽?；旌蠚怏w處理量為感謝閱讀___4000____m3/h。進口混合氣中含丙酮蒸汽__6％__（體積百分數(shù)）；混合氣進謝謝閱讀料溫度為35℃。采用25℃清水進行吸收，要求：丙酮的回收率達到___95%___（二）操作條件（1）操作壓力101.6kPa（2）操作溫度25℃（3）吸收劑用量為最小用量的倍數(shù)自己確定（4）塔型與填料自選，物性查閱相關(guān)手冊。（三）設(shè)計內(nèi)容（1）設(shè)計方案的確定和說明（2）吸收塔的物料衡算；（3）吸收塔的工藝尺寸計算；（4）填料層壓降的計算；（5）液體分布器簡要設(shè)計；（6）繪制液體分布器施工圖；（7）其他填料塔附件的選擇；（8）塔的總高度計算；（9）泵和風(fēng)機的計算和選型；（10）吸收塔接管尺寸計算；（11）設(shè)計參數(shù)一覽表；（12）繪制生產(chǎn)工藝流程圖（A3號圖紙）；（13）繪制吸收塔設(shè)計條件圖（A3號圖紙）；（14）對設(shè)計過程的評述和有關(guān)問題的討論。^`^`目錄1第1章填料塔主體設(shè)計方案的確定.............................................................................................21.1裝置流程的確定................................................................................................................21.2吸收劑的選擇....................................................................................................................21.3操作溫度與壓力的確定....................................................................................................21.4填料的類型與選擇............................................................................................................2第2章基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)與物料衡算.................................................................................................22.1基礎(chǔ)物性衡算....................................................................................................................32.1.1液相物性數(shù)據(jù).........................................................................................................32.1.2氣相物性數(shù)據(jù).........................................................................................................32.1.3氣液相平衡數(shù)據(jù).....................................................................................................42.2物料衡算............................................................................................................................4第3章填料塔的工藝尺寸計算.....................................................................................................53.1塔徑的計算........................................................................................................................53.2泛點率的校核....................................................................................................................63.3填料規(guī)格校核....................................................................................................................73.4液體噴淋密度校核............................................................................................................73.5填料塔填料高度的計算....................................................................................................73.5.1傳質(zhì)單元數(shù)的計算.................................................................................................73.5.2傳質(zhì)單元高度的計算.............................................................................................83.5.3填料層高度的計算.................................................................................................93.6填料塔附屬高度的計算..................................................................................................103.7填料層壓降的計算..........................................................................................................10第4章填料塔附件的選擇與計算...............................................................................................114.1液體分布器簡要設(shè)計......................................................................................................114.1.1液體分布器的選型...............................................................................................114.1.2分布點密度計算...................................................................................................114.1.3布液計算...............................................................................................................124.2液體收集及分布裝置......................................................................................................124.3氣體分布裝置..................................................................................................................134.4除沫裝置..........................................................................................................................144.5填料支承及壓緊裝置......................................................................................................144.5.1填料支承裝置.......................................................................................................144.5.2填料限定裝置.......................................................................................................144.6裙座..................................................................................................................................144.7人孔..................................................................................................................................15第5章填料塔的流體力學(xué)參數(shù)計算...........................................................................................155.1吸收塔主要接管的計算..................................................................................................155.1.1液體進料管的計算...............................................................................................155.1.2氣體進料管的計算...............................................................................................165.2離心泵和風(fēng)機的計算與選型..........................................................................................165.2.1離心泵的計算與選型...........................................................................................16^`5.2.2風(fēng)機的計算與選取 18設(shè)計參數(shù)一覽表 20對設(shè)計過程的評述和有關(guān)問題的討論 24參考文獻 25^`前言吸收是利用混合氣體中各組分在液體中的溶解度的差異來分離氣態(tài)均相混感謝閱讀合物的一種單元操作。在化工生產(chǎn)中主要用于原料氣的凈化，有用組分的回收謝謝閱讀等。填料塔是氣液呈連續(xù)性接觸的氣液傳質(zhì)設(shè)備。塔的底部有支撐板用來支撐填精品文檔放心下載料，并允許氣液通過。支撐板上的填料有整砌和亂堆兩種方式。填料層的上方有謝謝閱讀液體分布裝置，從而使液體均勻噴灑于填料層上。本次化工原理課程設(shè)計的目的是根據(jù)設(shè)計要求采用填料吸收塔的方法處理謝謝閱讀含有丙酮的混合物，使其達到排放標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計中,主要以清水吸收混合氣中的精品文檔放心下載丙酮，在給定的操作條件下對填料吸收塔進行物料衡算。本次設(shè)計包括設(shè)計方案感謝閱讀的選取，主要設(shè)備的工藝設(shè)計計算——物料衡算、設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝尺寸的謝謝閱讀設(shè)計計算，工藝流程圖，主要設(shè)備的工藝條件圖等內(nèi)容。^`第1章填料塔主體設(shè)計方案的確定1.1裝置流程的確定因為逆流操作的傳質(zhì)平均推動力大，傳質(zhì)速率快，分離效率高，吸收劑利用感謝閱讀率高。因此本次設(shè)計采用逆流操作，即氣相自塔底進入由塔頂排出，液相自塔頂精品文檔放心下載進入由塔底排出。1.2吸收劑的選擇由設(shè)計任務(wù)書可知，本次設(shè)計用清水做吸收劑，故采用純?nèi)軇Ｖx謝閱讀1.3操作溫度與壓力的確定由設(shè)計任務(wù)書可知，本次設(shè)計操作溫度為25℃，操作壓力為101.6kPa精品文檔放心下載1.4填料的類型與選擇填料的種類有很多，根據(jù)裝填方式的不同，可分為散裝填料和規(guī)整填料兩大謝謝閱讀類。規(guī)整填料是按一定的幾何圖形排列，整齊堆砌的填料，其造價較高，因此從精品文檔放心下載實際出發(fā)，本次設(shè)計采用散裝填料。在散裝填料中，階梯環(huán)填料具有氣通量大、氣流阻力小、傳質(zhì)效率高等特點，感謝閱讀是目前所使用的環(huán)形填料中最為優(yōu)良的一種；從填料的材質(zhì)考慮，塑料填料具有精品文檔放心下載質(zhì)輕、價廉、耐沖擊、不易破碎等優(yōu)點，多用于吸收、解吸、萃取、除塵等裝置精品文檔放心下載中；在散裝填料中，同類填料的尺寸越小，分離效率越高，但阻力增加，通量減精品文檔放心下載少，填料費用也增加，而大尺寸的填料應(yīng)用于小直徑塔中有會產(chǎn)生液體分布不良謝謝閱讀及嚴(yán)重的壁流，使塔的分離效率降低[1]。綜上分析，本次設(shè)計采用DN38-聚丙烯階梯環(huán)填料。謝謝閱讀第2章基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)與物料衡算^`2.1基礎(chǔ)物性衡算2.1.1液相物性數(shù)據(jù)對低濃度吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。由手冊[2]查得，常壓、25℃時水的相關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：精品文檔放心下載密度為 997.043kg/m3L表面張力為 =71.97dyn/cm3=932731kg/h2謝謝閱讀L粘度為L=0.0008937Pa?s3.217kg/（m?h）謝謝閱讀101.6kPa，25℃時，水的粘度為=0.0008937101.6101.30.0008963Pa?s3.227kg/（m?h）L感謝閱讀查手冊[3]得20℃時丙酮在水中的擴散系數(shù)為D =1.16×10-9m2/s4.1810-6m2/h精品文檔放心下載L0則25℃時丙酮在水中的擴散系數(shù)為D(p0)(T)3/21.1610-9（101.3）（298.13）3/21.1910-9m2/s4.2810-6m2/h感謝閱讀LL0pT101.6293.1302.1.2氣相物性數(shù)據(jù)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為M =

M=0.06×58+（

1-0.06）×29

=30.74Vm

yi

i混合氣體的平均密度為PMVm101.630.741.22kg/m3VmRT8.314308.13謝謝閱讀混合氣體的粘度可近似取為空氣的粘度，查手冊[3]得常壓下、20℃時空氣的粘度為謝謝閱讀1.8110-5Pa?s0.06516kg/（m?h）精品文檔放心下載V^`則在101.6kPa、25℃時空氣的粘度為T3( )2(T110.4) T 0T110.40V0(T3(T110.4)(298.133(293.13110.4)T)2)20293.130T1.81105V0110.4298.13110.41.83105Pa?s0.066kg/（m?h）感謝閱讀101.3kPa，20℃時，查手冊[3]丙酮在空氣中的擴散系數(shù)為精品文檔放心下載110-5m2/sV則101.6kPa，25℃時，丙酮在空氣中的擴散系數(shù)為精品文檔放心下載110-5（273.1325）1.81（101.6）1.0310-5m2/s0.0372m2/h感謝閱讀V273.1320101.32.1.3氣液相平衡數(shù)據(jù)查手冊[4]得，常壓下20℃時丙酮在水中的亨利系數(shù)為精品文檔放心下載E211.5kPa相平衡常數(shù)為mE211.52.08P101.6溶解度系數(shù)為H997.0430.25LS2.2物料衡算進塔氣相摩爾比為Yy0.0610.063811-y1-0.061出塔氣相摩爾比為^`Y（1-）0.0638（1-0.95）0.00319謝謝閱讀2 1進塔惰性氣相流量為V4000273.13(10.06)148.8kmol/h22.4273.1335該吸收過程為低濃度吸收，平衡關(guān)系為直線，最小液氣比可按下式計算，即感謝閱讀LYY（V)minY121Xm2對于純?nèi)軇┪者^程，進塔液相組成為20(L)0.0638-0.003191.976Vmin0.0638-02.08取操作液氣比為VL1.4(VL)minVL1.41.9762.772.77148.8412.2kmol/h感謝閱讀V(YY)L(XX)1212XXV(YY)0148.8(0.06380.00319)120.021912L412.2第3章填料塔的工藝尺寸計算3.1塔徑的計算采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖[3]計算泛點氣速氣相質(zhì)量流量為 V1.2240004880kg/h精品文檔放心下載V Vm V液相質(zhì)量流量可近似按純水的流量計算，即^`LM412.2187419.6kg/h精品文檔放心下載SEckert通用關(guān)聯(lián)圖的橫坐標(biāo)為()7419.6(1.220.0540.50.5LVVL查圖5-32[3]得u20.13FFV0.2gLL查表5-11[1]得170m-1FuF0.13g0.139.81997.0432.5m/sLVLu0.7uF0.72.51.75m/s謝謝閱讀由D4Vs44000/36000.808mπu3.141.75圓整塔徑，取D0.8m3.2泛點率的校核4000/3600u 2.21m/s2.21100%88.4%（不在允許范圍內(nèi)）uF2.5精品文檔放心下載則填料塔塔徑取D900mm4000/3600u 1.75m/s1.75100%70%（在允許范圍內(nèi)）uF2.5精品文檔放心下載^`3.3填料規(guī)格校核Dd9003823.6883.4液體噴淋密度校核對于直徑不超過75mm的散裝填料，可取最小潤濕速率為精品文檔放心下載（L) 0.08m3/（m?h）min查附錄5[1]得a132.5m2/m3t（L）0.08132.510.6m3/（m2?h）精品文檔放心下載min WminUL7419.6/997.04311.70Uminh經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用D900mm合理謝謝閱讀3.5填料塔填料高度的計算3.5.1傳質(zhì)單元數(shù)的計算0.0219102Y*mX2.080.02190.046感謝閱讀1 1Y*02塔底吸收推動力為YYY*0.06380.0460.0178謝謝閱讀1 1 1塔頂吸收推動力為YYY*0.0031900.00319謝謝閱讀2 2 2對數(shù)平均推動力為^`YYY0.01780.003190.008501Y20.0178mlnlnY10.003192氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為NYY0.0638-0.003197.13120.00850OGYm3.5.2傳質(zhì)單元高度的計算氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式[1]計算：)U)(U2)(U2)]0.750.10.050.2WcLLtLtLtLLLLL查表5-13[1]得33dyn/cm427680kg/h2c液體質(zhì)量流量為7419.6UL0.7850.9211668.79kg/（m2?h）感謝閱讀42768011668.79(11668.792132.5)0.750.10.05Wt(11668.792)0.2]0.362997.043932731132.5填料的潤濕比表面積為a0.362a0.362132.547.97m2/m3Wt氣膜吸收系數(shù)由下式計算：kGU()DV0.7V1/3tVtVVV氣體質(zhì)量通量為40001.227674.8kg/（m2?h）謝謝閱讀0.7850.92Vk7674.80.70.0661/3132.50.0372G0.237（132.50.066）（1.220.0372）（8.314298.13）0.0614kmol/（m2?h?kPa）^`液膜吸收系數(shù)有下式計算：kLU）((g)L2/3L1/2L1/3WLLLL0.0095（11668.792/33.227-1/23.2271.271081/347.973.227）（1.224.2810-6）（1.22）0.15m/h由kaka1.1，階梯環(huán)填料是開孔環(huán)，查表5-14[1]得1.45，則感謝閱讀G GWkaka1.10.061447.971.451.14.432kmol/（m3?h?kPa）精品文檔放心下載G GWkaka0.40.1547.971.450.48.348l/h謝謝閱讀LW70%50%uF修正的恩田公式只使用于u0.5u的情況，當(dāng)u0.5u時，需要按下式進行FF校正，即kGa[19.5(u0.5)]kGa'u1.4F[19.5(12.75.50.5)1.4]4.4328.855kmol/（m3?h?kPa）謝謝閱讀k'a[12.6(u0.5)2.2]ka感謝閱讀L u LF[12.6(12.75.50.5)2.2]8.3488.977l/h感謝閱讀氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)為Ka111.79kmol/（m3?h?kPa）111G1k'aHk'a8.8550.258.977GL氣相總傳質(zhì)單元高度為HVV148.80.91.29mOGKaKap1.79101.60.7852YG3.5.3填料層高度的計算ZH N 1.297.139.20m精品文檔放心下載OG OG^`采用上述方法計算出填料層高度后，還應(yīng)保留一定的安全系數(shù)，則謝謝閱讀Z'1.259.211.5m設(shè)計取填料層高度為'12m查表5-16，對于階梯環(huán)填料，h8~15，hmaxh8,則[1]6mm。取Dh89007200mm計算得填料層高度為12000mm>7200mm，依據(jù)表5-16[1]階梯環(huán)填料的分段要求，可將填料層分為兩段設(shè)置，每段6m，兩段之間設(shè)置一個液體再分布器。精品文檔放心下載3.6填料塔附屬高度的計算塔的附屬空間高度包括塔上部空間高度、安裝液體分布器和液體再分布器精品文檔放心下載（包括液體收集器）所需要的高度、塔底部空間高度以及塔裙座高度[5]。本次設(shè)精品文檔放心下載計塔上部空間高度，可取為1.2m，液體再分布器的空間高度約為1m，塔底液相謝謝閱讀停留時間按5min考慮，則塔釜液所占空間高度為7419.6560997.04336000.8m謝謝閱讀10.785考慮到氣相接管所占空間高度，底部空間高度可取1.0m，所以塔的附屬高度謝謝閱讀為Z'1.2113.2m（不含裙座高度）感謝閱讀13.7填料層壓降的計算散裝填料的壓降值由Eckert通用關(guān)聯(lián)式計算，則橫坐標(biāo)為感謝閱讀 L( V)0.50.054 V L查表5-18[1]得，p116m-1，縱坐標(biāo)為精品文檔放心下載u20.21.75211611.220.056PV3.2270.2gL9.81997.043L查圖5-32[3]得^`p/Z429.81412.02Pa/m感謝閱讀則填料層壓降為p412.02124944.2Pa精品文檔放心下載第4章填料塔附件的選擇與計算4.1液體分布器簡要設(shè)計4.1.1液體分布器的選型液體分布裝置的種類多樣，有噴頭式、盤式、管式、槽式、及槽盤式等。因謝謝閱讀槽式液體分布器具有較大的操作彈性、優(yōu)良的布液性能、極好的抗堵塞、結(jié)構(gòu)簡謝謝閱讀單、氣相阻力小等優(yōu)點，故本設(shè)計選用槽式分布器。4.1.2分布點密度計算液體噴淋密度越小，分布點密度越大。噴淋點密度為UL11.70，h因該塔噴淋電密度較小，設(shè)計去噴淋點密度為100點/m2布液點數(shù)為精品文檔放心下載n0.7850.9210063.585點64點謝謝閱讀按分布點幾何均勻與流量均勻的原則，進行布點設(shè)計。設(shè)計結(jié)果為：二級槽感謝閱讀共設(shè)5道，在槽側(cè)面開孔，槽寬度為40mm，槽高度為200mm，兩槽中心距為精品文檔放心下載170mm。分布點采用三角形排列，實際設(shè)計布點數(shù)為66點，布液點示意圖如圖精品文檔放心下載4-1所示。^`0840170 170 170 170圖4-1槽式液體分布器二級槽的布液點示意圖4.1.3布液計算液體體積流量為L412.218/s2.0710-3m3s997.0433600Lπd2n2gH，0.55~0.60s400.60，H160mm，則布液孔徑為感謝閱讀d（4L1/20πn2gH47419.6(997.043)1/20.0063m3.14620.60 29.810.16謝謝閱讀設(shè)計取d06mm4.2液體收集及分布裝置為減小壁流現(xiàn)象，當(dāng)填料層較高時需進行分段，本次設(shè)計填料層高度Z=12m，謝謝閱讀故需分成2段，兩段之間設(shè)置液體收集及再分布裝置。多孔盤式液體再分布器是精品文檔放心下載集液體收集和在分布功能于一體的液體收集和再分布裝置，其具有結(jié)構(gòu)簡單、緊精品文檔放心下載^`湊、安裝空間高度低等優(yōu)點。故本次設(shè)計采用多孔盤式液體再分布器作為液體收集及分布裝置。多孔盤式液體再分布器如圖4-2所示。精品文檔放心下載圖4-2 多孔盤式液體再分布器4.3氣體分布裝置為了實現(xiàn)氣相均勻分布，設(shè)置性能良好的氣相分布裝置是十分重要的。通常精品文檔放心下載情況下，對于直徑小于2.5m的小塔多采用簡單的氣體分布裝置，本次設(shè)計填料精品文檔放心下載塔塔徑D=0.9m，可采用如圖4-3所示的簡單的氣體分布裝置。精品文檔放心下載圖4-3 小塔氣體分布裝置^`4.4除沫裝置除沫裝置的作用是為了進行氣液分離，出去氣體夾帶的霧沫，保證后續(xù)設(shè)備謝謝閱讀的正常操作。除沫裝置可以安裝在塔內(nèi)或塔的上部，也可以作為獨立的氣液分離感謝閱讀設(shè)備。絲網(wǎng)除沫器具有除沫效率高、壓降小的特點，因此本次設(shè)計采用絲網(wǎng)除沫感謝閱讀器作為除沫裝置。4.5填料支承及壓緊裝置4.5.1填料支承裝置填料支承裝置的作用是支承填料以及填料層內(nèi)液體的重量，一般情況下填料精品文檔放心下載支承裝置應(yīng)具備足夠的強度和剛度、開孔率，以支持填料及其所持液體的重量，感謝閱讀防止在支撐板發(fā)生液泛，結(jié)構(gòu)上應(yīng)簡單易于加工制造和安裝，有利于氣液相的均精品文檔放心下載勻分布，同時不至于產(chǎn)生較大的阻力。氣體噴射式填料支承裝置具有氣體流通量自由截面率大、阻力小、承載能力精品文檔放心下載強、氣液兩相分布效果好等特點，因此本次設(shè)計采用氣體噴射式填料支承裝置。謝謝閱讀4.5.2填料限定裝置為保證填料塔在工作狀態(tài)下填料床層能夠穩(wěn)定，防止高氣相負荷或負荷突然感謝閱讀變動時填料層發(fā)生松動，破壞填料層結(jié)構(gòu)，甚至造成填料損失，在填料層頂部設(shè)精品文檔放心下載置填料限定裝置。填料限定裝置分為填料壓板和床層限定板。填料壓板常用于陶謝謝閱讀瓷填料，床層限定板多用于金屬和塑料填料。本次設(shè)計選用DN38-聚丙烯階梯環(huán)精品文檔放心下載塑料填料，因此采用床層限定板。4.6裙座一般塔設(shè)備的高徑比較大，要承受地震、風(fēng)、偏心以及內(nèi)壓等載荷，為保證精品文檔放心下載塔設(shè)備的安全可靠運行，在設(shè)備下部一圈焊接裙座。裙座結(jié)構(gòu)有圓筒形和圓錐形感謝閱讀兩種形式。對于直徑小且細高的塔（即 DN 1m 且謝謝閱讀^`H/DN25或DN1m且H/DN30），為了增加設(shè)備的穩(wěn)定性降低地腳螺栓和基礎(chǔ)環(huán)支承面上的應(yīng)力，可采用圓錐形裙座。本次設(shè)計中，填料塔總高度為精品文檔放心下載15.2m則DN900mm/DN16.925故本次設(shè)計填料塔不屬于直徑小且細高的塔，因此采用圓筒形裙座。謝謝閱讀4.7人孔人孔是安裝或檢修人員進入塔內(nèi)的唯一通道。人孔可設(shè)在每段填料層的上下謝謝閱讀方，同時兼作填料裝卸孔用，同時也設(shè)置在氣液緊、出口等需要經(jīng)常維修清理的謝謝閱讀部位。參考國家標(biāo)準(zhǔn)的手孔和人孔手冊[6]，本次設(shè)計選用公稱壓力為常壓，公稱感謝閱讀直徑450mm的平面型人孔。第5章填料塔的流體力學(xué)參數(shù)計算5.1吸收塔主要接管的計算5.1.1液體進料管的計算進料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進料管、彎管進料管、T型進料管。本次設(shè)謝謝閱讀計選用直管進料管。進料管管內(nèi)的允許流速一般不超過0.5~1.8m/s，故取管內(nèi)液感謝閱讀體流速為u11.5m/s，則液體進出口內(nèi)徑為謝謝閱讀d14L42.0410-30.042m42mms1查參考書[5]選用50mm3mm的無縫鋼管，其實際內(nèi)徑為謝謝閱讀d'50-3244mm1校正流速為^`u14L242.0710-31.36m/s's15.1.2氣體進料管的計算采用直管進料，由于常壓下塔的氣體進出口管氣速可取10~20m/s，故取氣體進出口流速近似為16m/s，則氣體進出口內(nèi)徑為精品文檔放心下載d4U44000/36000.297m297mm2πus3.14162查參考書[5]選用325mm12mm的無縫鋼管，其實際內(nèi)徑為謝謝閱讀d'325-122301mm2氣體的實際流速為u24U44000/360015.6m/s's25.2離心泵和風(fēng)機的計算與選型5.2.1離心泵的計算與選型管內(nèi)液體的流速為u1.36m/s則雷諾數(shù)為ReLdu997.0430.0441.3659366.2精品文檔放心下載 0.001005取管壁絕對粗糙度0.2mm，則相對粗糙度d044.30.0068查圖1-36[3]得感謝閱讀0.032直管阻力壓頭損失為泵入口管長0.2m液體分布器前的管長0.5m^`吸入管深入清水里的管長0.3mhlu20.0320.20.30.515.21.362d2g1.11mf0.04429.81局部阻力壓頭損失為一個標(biāo)準(zhǔn)截止閥（全開）6.0一個帶濾水器的底閥（全開）2.0三個90°彎頭0.7532.25感謝閱讀進口0.5，出口1h'u2（6.01.3622g2.02.250.51）2.22mf29.81管路系統(tǒng)總的壓頭損失為hhh'1.112.223.33mfff氣體進口壓力降為p1u211.2215.62148.5Pa12Vm2氣體出口壓力降為p21Vmu11.2215.674.2Pa22吸收塔的總壓力降為pppp4944.2148.574.25166.6Paf12其他塔內(nèi)件的壓力降p較小，在此可以忽略揚程為HeZPh（15.20.2）5166.63.3319.26mgf997.0439.81L流量為QL7419.67.44m3/hLL參考離心泵規(guī)格[7]，根據(jù)上述所計算得出的流量和揚程，選用離心泵型號為IS50-32-125，其規(guī)格為如下表5-1所示。謝謝閱讀5-1IS50-32-125單級單吸離心泵規(guī)格謝謝閱讀^`必需汽蝕余量功率/kw流量m3/h揚程H/m效率η/%轉(zhuǎn)速（r/min）(NPSH)r/m軸功率電功率12.520602.029001.132.2注：準(zhǔn)備兩個離心泵，一個備用。5.2.2風(fēng)機的計算與選取氣體流量為4000m3/hV以風(fēng)機進、出口外側(cè)為截面列伯努利方程，得zgp1u2p1u2W12Wezg211222f將上述各項同乘以，整理可得pWe(zz)g(pp)（u2-u2）pT2121221f由于（z-z）較小，氣體也較小，故(z-z)g項可忽略；由于以風(fēng)機進、2121出口外側(cè)為截面，截面速度uu0，故（u2-u2）項可忽略；ppp'中，12221fff由于進、出口管段很短，直管阻力pf忽略不計，即pp'W'u'2'21u2fff進口2出口2由于本設(shè)計任務(wù)是吸收空氣中的丙酮，混合氣體直接從大氣進入通風(fēng)機，管謝謝閱讀內(nèi)流速u'亦可忽略，進一步化簡得1pp'u'22ff出口2吸收塔內(nèi)氣體的操作壓力為101.6kPa，氣體進入塔內(nèi)要克服塔內(nèi)氣體的壓力、填料層的壓降以及氣體從塔頂排出的出口壓降，所以謝謝閱讀ppp2 操作 2p常壓^`p-ppp2 1 2通過一系列的簡化，全風(fēng)壓pT整理可得p（p-p）pppu22T21f2Vm出口274.24944.21.22115.6225166.8Pa精品文檔放心下載將使用條件下的風(fēng)壓換算為標(biāo)定條件下的風(fēng)壓pp1.25166.81.25082.1PaT0T1.22Vm參考通風(fēng)機選型使用手冊[8]，根據(jù)上述計算得出的流量和全風(fēng)壓，選用的通感謝閱讀風(fēng)機為SL-5-45-11型物料輸送型通風(fēng)機，批號為No5.6，風(fēng)機傳動為C式傳動，精品文檔放心下載其規(guī)格如下表5-2所示。5-2SL-5-45-11型物料輸送型通風(fēng)機規(guī)格精品文檔放心下載批號傳動轉(zhuǎn)速/序流量/電動機全壓內(nèi)效率/(%)需用功率/kwNo方式（）號3型號功率r/min（m/h）Y1605.6C240074900295756.18.215M2-2注：由于全壓較大，故兩臺通風(fēng)機串聯(lián)工作。^`設(shè)計參數(shù)一覽表項目丙酮在水中的擴散系數(shù)丙酮在空氣中的擴散系數(shù)丙酮在水中的亨利系數(shù)丙酮在水中的溶解度系數(shù)吸收劑的摩爾流量混合氣體的平均摩爾質(zhì)量氣液相平衡常數(shù)混合氣體的體積流量出塔液相摩爾比進他液相摩爾比進塔氣相摩爾比出塔氣相摩爾比回收率水的黏度空氣的黏度水的密度混合氣體的平均密度水的表面張力

表1 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)和物料衡算總表符號 數(shù)值與計量單位D4.28×10-6m/hL2D0.0372m/hV2E211.5kPaH·30.25kmol/(kPam)L412.2kmol/hM30.74g/molVmm2.08V34000m/hX0.02191X02Y0.06381Y0.00319295%·L3.227kg/(mh)·V0.066kg/(mh)997.043kg/mL31.22kg/m3Vm932731kg/hL2項目塔徑布液孔徑填料塔的總高度總傳質(zhì)單元高度塔釜液所占空間高度氣相總傳質(zhì)系數(shù)氣膜吸收系數(shù)液膜吸收系數(shù)氣相總吸收系數(shù)液相總吸收系數(shù)氣相總吸收系數(shù)（校正后）液相總吸收系數(shù)（校正后）最小濕潤速率氣相總傳質(zhì)單元數(shù)布液點數(shù)填料層壓降液體噴淋密度液體質(zhì)量通量液體體積流量氣體質(zhì)量通量

^`表2塔設(shè)備衡算總表符號Dd0HHOGhGkGkLGLkGLLminNOGnpUULLsUV

數(shù)值與單位0.9mmm15.2m1.29m0.8m1.79kmol/(m3·h·kPa)0.0