水吸收丙酮课程设计---吸收塔

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1、 目录 第第 1章章 概述概述 3 1.1 吸收塔的概述 . 3 1.2 吸收设备的发展 . 3 1.3 吸收过程在工业生产上应用 . 4 第第 2章章 设计方案设计方案 5 2.1 设计任务 . 5 2.2 吸收剂的选择 . 5 2.2 吸收流程的确定 . 6 2.3 吸收塔设备的选择 . 7 2.4 吸收塔填料的选择 . 7 第第 3章章 吸收塔的工艺计算吸收塔的工艺计算 11 3.1 基础物性数据 . 11 3.1.1 液相物性数据 . 11 3.1.2 气相物性数据 . 11 3.1.3 气液相平衡数据 . 11 3.2 物料衡算 . 12 3.3 填料塔的工艺尺寸的计算 . 13 3

2、.3.1 塔径的计算 . 13 3.3.2 填料层高度计算 . 14 3.4 填料层压降的计算 . 16 第第 4章章 塔内件及附属设备的计算塔内件及附属设备的计算 17 4.1 液体分布器的计算 . 17 4.2 填料塔附属高度的计算 . 18 4.3 填料支撑板 . 19 4.4 填料压紧装置 . 20 2 4.5 液气进出管的选择 . 20 4.6 液体除雾器 . 21 4.7 筒体和封头的设计 . 22 4.8 人孔的设计 . 23 4.9 法兰的设计 . 23 第第 5章章 设计总结设计总结 25 符号说明符号说明 27 感想感想 29 参考文献参考文献 30 3 3 第 1 章 概

3、述 1.1 吸收塔的概述 吸收塔是实现吸收操作的设备。按气液相接触形态分为三类。第一类是气体以气泡 形态分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、搅拌鼓泡吸收塔；第二类是液体以液滴状分 散在气相中的喷射器、文氏管、喷雾塔；第三类为液体以膜状运动与气相进行接触的填 料吸收塔和降膜吸收塔。塔内气液两相的流动方式可以逆流也可并流。通常采用逆流操 作，吸收剂以塔顶加入自上而下流动，与从下向上流动的气体接触，吸收了吸收质的液 体从塔底排出，净化后的气体从塔顶排出。 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。 实

4、际生产中，吸收过程所用的吸收剂常需回收利用。故一般来说，完整的吸收过程 应包括吸收和解吸两部分。在设计上应将两部分综合考虑，才能得到较为理想的设计结 果。 作为吸收过程的工艺设计， 其一般性问题是在给定混合气体处理量、 混合气体组成、 温度、压力以及分离要求的条件下，完成以下工作： (1) 根据给定的分离任务，确定吸收方案； (2) 根据流程进行过程的物料和热量衡算，确定工艺参数； (3) 绘制工艺流程图及主要设备的工艺条件图； (4) 编写工艺设计说明书。 1.2 吸收设备的发展 吸收操作主要在填料塔和板式塔中进行，尤以填料塔的应用较为广泛。 塔填料的研究与应用已取得长足的发展：鲍尔环、阶梯

5、环、金属环矩鞍等的出现标 志散装填料朝高通量、高效率、低阻力方向发展有新的突破；规整填料在工业装置大型 化和要求高分离效率的情况下倍受重视，已成为塔填料的重要品种。 在我国虽然早已开始了填料塔的研究工作，但过去进展缓慢，至 60 年代初期，由 于我国重水的生产，急需用蒸馏法浓缩重水，国家科委及化工部组织了有关院、所及高 4 4 等学校进行了填料塔的研究。随后，由于我国化工石油化工的发展及节能的需要，规整 填料、新型塔内件及高效规整填料塔的研究与应用也得到了相应的发展。到目前为止， 填料塔及塔内件的研究、各种类型填料的生产遍及全国各地。 填料塔仍处于发展之中，今后的研究方向主要是提高传质效率，同

6、时考虑填料的强 度、操作性能及使用上的通用因素并综合环型、鞍型及规整填料的优点开发构型优越、 堆积接触方式合理、流体在整个床层均匀分布的新型填料。目前看来，填料的材质以陶 瓷、金属、塑料为主，为满足化工生产温度和耐腐蚀要求，已开发了氟塑料制成的填料。 填料塔的发展，与塔填料的开发研究是分不开的。除了提高原有填料的流体力学与 传质性能外，还开发了效率高、放大效应小的新型填料。加上塔填料本身具有压降小、 持液量小、耐腐蚀、操作稳定、弹性大等优点，使填料塔开发研究达到了新的台阶。 1.3 吸收过程在工业生产上应用 化工生产中吸收操作广泛应用于混合气体的分离： (1) 净化或精制气体，混合气体中去除杂质。如用 K2CO3水溶液脱除合成气中 的 CO2，丙酮脱除石油裂解气中的乙炔等。 (2) 制取某种气体的液态产品。如用水吸收氯化氢气体制取盐酸。 (3) 混合气体以回收所需组分。如用汽油处理焦炉气以回收其中的芳烃。 (4) 工业废气处理。工业生产中所排放的废气中常含有 SO2，NO，NO2，HF 等 有害组分，组成一般很低，但若直接排入大气，则对人体和自然环境危害都很大。 因此排放之前必须加