1、 I 煤化工课程设计煤化工课程设计 ( 20142015 年度第 1 学期) 名 称： 煤化工课程设计 院 系： 环境学院 班 级： 应化 1001 日期：2015 年 2 月 16 日 II 煤化工课程设计煤化工课程设计 3 任任 务务 书书 一、一、设计目的设计目的 通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。培养 学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册 和相关资料的能力。 二、设计任务二、设计任务 试设计常压填料塔，采用逆流操作，以水为吸收剂，吸收混合气中的丙酮。 三、设计资料三、设计资料 1）混合气（空气
2、，丙酮蒸汽）处理量为 1500m3/h，温度为 35； 2）进塔混合气物性可近似看作空气物性，比如密度等； 3）进塔混合气含丙酮体积分数为 1.5 %，要求达到的丙酮回收率为 90%； 4）操作压力为常压，101.325 kPa。 5）进塔吸收剂为清水； 6）吸收操作为等温吸收，温度为 35。 7 ） 气 液 平 衡 曲 线 ： t=1545 时 ， 丙 酮 溶 于 水 其 亨 利 常 数 E(kPa) 可 用 下 式 计 算 ： lgE=9.171-2040/(t+273) 8）液气比倍数请自己选定。 9）气速 u=0.77uF范围。(填料在矩鞍环、阶梯环、拉西环和鲍尔环中自行选用) 10）
3、kG=1.795 10-3kmol/(m2 s kPa)；kL=1.81 10-4m/s。 四、设计内容和要求四、设计内容和要求 1）研究分析资料。 2）净化设备的计算，请计算出塔高、塔径、压降等，并校核。 3）编写设计计算书。设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。要 求内容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。设计计算书应包 括目录、前言、正文及参考文献等。 4）设计图纸。包括工艺流程图、塔器剖面结构图。应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附 明细表，即按工程制图要求。图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规范要 求
4、。有能力的同学采用计算机 AUTOCAD 制图。 五、设计进度安排五、设计进度安排 下达任务书后，开始进行课程设计计算。 1 周内提交完成的课程设计说明书及图纸。 安排时间进行答辩。答辩时请携带纸张与笔答辩时请携带纸张与笔。 III 目录 前言前言 .错误!未定义书签。 第一部分第一部分 丙酮填料塔的设计丙酮填料塔的设计 . - 1 - 一设计任务 - 1 - 二设计资料 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 三设计流程的选择 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 四吸收塔填料的选择 - 2 - 五设计塔工艺的选择 - 2 - 5.1.1 液相物性数据 - 4 - 5.1.2 气相物性数据 -
5、 4 - 5.1.3 气液相平衡数据 - 4 - 5.2 物料衡算 - 5 - 5.3 填料塔的工艺尺寸的计算 - 6 - 5.3.1 塔径的计算 - 6 - 5.3.2 填料层高度计算 - 7 - 5.4 填料层压降的计算 - 9 - 第二部分第二部分 设计总结设计总结 . - - 9 - 符号说明符号说明 - 11 - 参考文献参考文献 - 11 - - 1 - 前言 在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门，塔设备是一种重要的单元操作 设备。其作用实现气液相或液液相之间的充分接触，从而达到相际间进行传质及传 热的过程。它广泛用于蒸馏、吸收、萃取、等单元操作，随着石油、化工的迅速发展，
6、 塔设备的合理造型设计将越来越受到关注和重视。塔设备有板式塔和填料塔两种形式， 下面我们就填料塔展开叙述。 填料塔的基本特点是结构简单，压力降小，传质效率高，便于采用耐腐蚀材料制造 等，对于热敏性及容易发泡的物料，更显出其优越性。过去，填料塔多推荐用于 0.6 至 0.7m以下的塔径。近年来，随着高效新型填料和其他高性能塔内件的开发，以及人们对 填料流体力学、放大效应及传质机理的深入研究，使填料塔技术得到了迅速发展。 气体吸收过程是化工生产中常用的气体混合物的分离操作，其基本原理是利用气体 混合物中各组分在特定的液体吸收剂中的溶解度不同，实现各组分分离的单元操作。板 式塔和填料塔都可用于吸收过程，此次设计用填料塔作为吸收的主设备。 第一部分 丙酮填料塔的设计 一一设计任务设计任务 设计常压填料塔，采用逆流操作，以水为吸收剂，吸收混合气中的丙酮。 二、设计资料二、设计资料 1）混合气（空气，丙酮蒸汽）处理量为 1500m3/h，温度为 35； 2）进塔混合气物性可近似看作空气物性，比如密度等； 3）进塔混合气含
