水吸收丙酮吸收塔设计.doc

吉林化工学院化工原理课程设计 PAGE PAGE 18 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 目录 I 摘要 III 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。由于此分离技术较成熟分离效率也很高所以在工程应用上特别广。 关键词：纯水、丙酮、填料、填料塔、填料层高度 第1章 绪论 在化学工业中，经常需将气体混合物中的各个组分加以分离，其目的是： 1）回收或捕获气体混合物中的有用物质，以制取产品； 2）除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理；或除去工业放空尾气中的有害物，以免污染大气。 实际过程往往同时兼有净化与回收双重目的。 气体混合物的分离，总是根据混合物中各组分间某种物理性质和化学性质的差异而进行的。根据不同性质上的差异，可以开发不同的分离方法。吸收操作仅为其中之一，它根据混合物各组分某种溶剂中溶解度的不同而达到分离的目的。 1.1吸收技术概况 在化工生产中所处理的原料、中间产物、粗产品等几乎都是混合物，而且大部分是均相物系。为了进一步加工和使用长需将这些混合物分离为较纯净或者几乎纯态的物质。对于均相物系必须要造成一个两项物系，利用远物系中各组分间某物性的差异而使其中某个组分从一相转到另一相，以达到分离的目的。 是分离混合物于是当的液体接触，气体中的一个或者几个组分溶解于液体中，不能溶解的组分仍保留在气相中，于是的得到了分离。这种利用各组分在溶液中溶解度的差异使气体中不同组分分离的操作称为吸收。 1.2吸收设备的发展 吸收塔是完成吸收操作的设备，塔设备的主要作用是为了气液两相提供充分接触的表面，使相间的传质与传热过程能够充分有效的进行，并能使接触之后的气液两相及时分离并并不夹带。 工业中啥用的吸收塔的主要类型有板式塔、填料塔、湍球塔、喷洒塔和喷射式吸收器等。其中最常用的有填料塔与板式塔。 填料塔是使用最广泛的一种塔形，填料塔由填料塔内件及塔体结构组成。填料塔中装有如瓷环之类的填料，气体接触在填料中进行。它的优点是生产能力大，分离效率高，阻力小，操作弹性大，结构简单，易用耐磨腐蚀材料，造价低。缺点是塔径大气液两相接触易不均匀，效率低。 板式塔是由一个圆筒形外壳及其中装置若干块水平塔板构成，板式塔中装有筛孔塔板，气液两相在塔板上鼓泡进行接触。 1.3吸收在工业生产中的应用 气体吸收在化工生产中的应用大致有以下几种。 (1) 制备液体产品。如用水吸收HCL气体制备盐酸等。 (2) 分离、净化或者精制气体。如用水脱除合成氨原料其中的,用丙酮脱除室友裂解气中的乙炔等。 (3) 回收有用物质。工艺尾气中含有一些有价值的物质。通过吸收可以为这些物质找到新的用途，如用洗油脱除焦炉气中苯、甲苯等芳香烃的操