化工原理填料塔课 程 设 计.docx

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1、湖举花化工原理课程设计题目：填料汲取塔的设计教学院：化学与材料工程学院专业：应用化工技术2011级班学号：15402022学生姓名：罗全海刘勇万丽蓉张硕指导老师：胡燕辉屈媛2013年6月14日书目I绪论41.1.汲取技术概况41.2 汲取过程对设备的要求及设备的发展概况41.3 汲取的应用概况51.4 设计方案介绍51.5 填料选择6151填料塔选择原则6152填料种类71.6 填料尺寸的的的的:71.7 填料材质的选择：82汲取塔的工艺计算92.1 基珈物性数据处理92.1.1 液相物性数据92.1.2 气相物性数据92.1.3 气液平衡数据92.1.4 物料衡算92.1.5 液气比的计算I

2、O2.1.6 取剂的用量I1.2.2 塔径的计算及校核112.2.1 物性数据：II2.2.2 泛点气速、塔径的计第12223数据校核122.3 填料层高度的计算132.3.1 传质单元高度计算132.3.2 传质单元数的计算152.3.3 息高度的计算162.4 流体力学参数计算162.4.1 汲取塔的压力降162.4.2 气体动能因子172.4.3 汲取因子173解吸塔工艺计算173.1 基础数据计算173.1.1 最小气液比及汲取剂用量183.2 塔径的计尊及校核18321塔径计算183.2.2数据校核193.3 填料层高度的计算203.3.1 传质单元高度计算20332传质的元数的计算

3、223.3.3 总高度的计算223.4 流体力学参数的计算23填料层压降要低，且通地要大：制造简洁，耐腐蚀；填料抗污阻性能强，拆装，检修便利:传后效率要高；对气体和液体有较好的化学稳定性。1.5.2填料种类工业上常用的填料有拉西环境料，篦尔环填料，矩鞍形填料和阶梯环填料。(1)拉西环填料：拉西环是最早运用的一种形态简洁的圆形环境料，高度与直径相等，这种填料的缺点是当横卧放置时，内表面不易被液体润湿，气体也不能从环内通过，致使流体阻力大，气液接触面大，因此拉西环的应用日趋削减。(2)鲍尔环境料：鲍尔环是在拉西环的环壁上沿四周方向冲出几个长方形的小孔，小孔的母材并不剪下，而是向中心弯入，该结构提高

4、了环内空间及环内面枳的利用程度，削减了流体阻力，增大了接触面积。因此鲍尔环是目前应用比较广泛地填料之一。(3)矩鞍形填料：矩载形是一种半圆形马鞍状结构，四个边角为直用这种结构的填料在堆放时相比之间的接触面枳较小，因而孔隙率较大，流体阻力较小,气液接触面积较大，是一种性能优良的填料。(4)阶梯环填料：阶梯环是对鲍尔环的改进，与鲍尔环相比，其高度减小了一半，井在一段增加了一个锥形的翻边，由于庙径比减小，似的气体绕填料外壁的平均路径大为缩短削减r气体通过填料M的阻力锥形翻边不仅提高r填料的机械强度，而且是填料之间由线接触为主变为点接触为主，这样不但增加了填料U之间的空隙,同时成为液体沿填料表面流淌的

5、汇合分敢点,可以促进液膜表面更新，有利于传质效率的提高。1.6 填料尺寸的的选择：工业上常用的散装填料主要有直径为16三,25m,38mm,50mm,70mm,等几种规格，同类填料尺寸越小,分别效率越高。但阻力增加，通量削减.填料费用也增加。大尺寸的填料应用于小直径的塔中，乂会产生液体分布不良及严竣的壁流是他的分别效率降低。(+)zm1.x；-&丫.y1-2.40-2,n0.125r2.01x102-1.01IO3=0.1232.1.6汲取剂的用*由文献筏知实际液气比通常取最小液气比的I.2.0倍，这里取1.5倍:=.5)=1.50.123=0.1S45GIg1.15(由文献知满意径比条件喷淋

6、量的校核：汲取剂的喷淋箔U=US(2-2)U=色1.5由公式(2-3)可得：U=似=17.24m,m2hS0.2826(2-3)涧湿率：4min=Uq(2-4)由公式(2-4)可得：1.ma=-=0.131m,m-h1132.5对于直径小于75mm的环形填料，必需满意润湿率的的最小值Iwmto0.08满意最小喷淋密度要求。经以上校对可知填料塔径选用60On1.m合理。2.3填料层高度的计算23.1 传质单元高度计算查文献得塔内的液相及气象物性如下：pt=8(X)kgn3pG=0.8194kgm粘度,1.=.2X。乎as表面张力G1.=20dynCm=O.02Nm粘度G=1.2105Pas米在煤

7、气中的扩散系数近似取不在空气中的扩散系数：OG=7.511.n%苯在洗油中的扩散系数：(2-5)气相及液相的流速：36()()51639.625由公式(2-5)可得:Ge=iii*a=c360Os3600x0.2826G1.=Qw1.360Os(2-6)由公式(2-6)可得:3897.56360053600x0.2826=3.831(kgm2s)气相传质系数：由文献得(2-7)卜。23停11彘）偿卜查文献得中=1.45由公式a=PQi=101.3252.268IO5118.71K11o1.m3sn=0.2728Kmo1.Zm5-SK=CkM,(2-11)由公式(2-11)可得：Soo*1.,=CK.,=6.04XIO5117.71=0.0221Wt260气相总传质单元离度HoC=r=且早2-12)kSZ匕由公式(2-12)可得：HOC=色+%=-3AN匕3600ft360M浦f1.81.2581.250.125HoG=+=0.7459ma36(X)0.271.50.282636OOO.O22O.28262.3.2传质单元数的计算全塔的物料衡算方程为：(r1.-)=1.=5006=3000Pa(3)其他塔内件的压力降，其他塔内件的压力降较小，在此可以忽视。于是得汲取塔的压力降为：Z=）+/?,+p3=11