化工原理课程设计---水吸收二氧化碳吸收塔

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1、 化工原理课程设计化工原理课程设计 题题 目目 水吸收二氧化碳吸收塔水吸收二氧化碳吸收塔 学学 院院 轻纺与食品学院轻纺与食品学院 专专 业业 食品科学与工程食品科学与工程 二一二年七二一二年七月五月五日日 2 / 20 目录目录 题目及数据题目及数据3 流程流程图图3 流程和方案的选择说明与论证流程和方案的选择说明与论证.4 吸收塔主要尺寸的计算吸收塔主要尺寸的计算6 附属设备的选型或计算附属设备的选型或计算.14 设计评价设计评价18 设计结果概览设计结果概览19 参考文献参考文献20 3 / 20 题目及数据题目及数据 1. 题目：题目：设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔

2、。 2. 数据：数据： （一）（一） 气体混合物气体混合物 1） 组成（V%） ：CO2 10.5%，H2 65.6%，N2 21%，CH4 0.5%,CO 2.2%,O2 0.2% 2） 气体组成:3700Nm3/h 3） 温度：25 4） 压力:1700KN/m2 （二） 气体出口要求气体出口要求（V%） ：） ：CO2 0.68% （三） 吸收剂：吸收剂：水 流程流程图图 水吸收水吸收 COCO2 2工艺流程图工艺流程图 1 1- -吸收塔；吸收塔；2 2- -富液泵；富液泵；3 3- -贫液泵；贫液泵；4 4- -解吸塔解吸塔 4 / 20 流程和方案的选择说明与论证流程和方案的选择说

3、明与论证 1. 塔设备：塔设备：填料塔。 2. 吸收剂：吸收剂：水。 3 装置流程的确定：装置流程的确定：对于单塔，气体和液体接触的吸收流程有逆流和并流两种 方式。在逆流操作下，两相传质平均推动力最大，可以减少设备尺寸，提高吸收 率和吸收剂使用效率，因此逆流优于并流。因此，本设计采用逆流。因此，本设计采用逆流。 4. 填料的选择：填料的选择：填料是填料塔的核心构件，它提供了塔内气-液两相接触而进行 传质或传热的表面，与塔的结构一起决定了填料塔的性能。现代填料大体可分为 实体填料和网体填料两大类，而按照装填方式可分为乱堆填料盒规整填料。对塔 内填料的一般要求是：具有较大的比表面积和较高的空隙率，

4、较低的压降，较高 的传质效率；操作弹性大，还要考虑经济合理。 1）散装填料）散装填料 散装填料是一个个具有一定集合形状和尺寸的颗粒体一般以随机的方式堆积在 塔内的，又称为乱堆填料和颗粒填料。散装填料根据结构特点不同，又可分为环 形填料、鞍形填料、和环鞍的填料等。以下是典型的散装填料： a.拉西环填料：拉西环填料：拉西环填料是最早提出的工业填料，其结构为外径与高度相等的 圆环，可用陶瓷、塑料、金属等材质制成。拉西环填料的气液分布较差、传质效 率低、阻力大、通量小，目前工业上用得较少。 b.鲍尔环填料：鲍尔环填料：鲍尔环是在拉西环的基础上改进而得。其结构为在拉西环的侧壁 上开出两排长方形的窗口，被

5、切开的环壁的一侧仍与壁面相连，另一侧向环内弯 曲，形成内伸的舌叶诸舌叶的侧边与环中间相搭，可用陶瓷、塑料、金属制造鲍 耳环由于环内开孔，大大提高了环内空间及环内表面的利用率气流阻力小， ，液 体分布均匀。与拉西环相比通量可提高 50%以上，传质效率提高 30%左右。鲍尔 环是目前应用较广的填料之一。 c.阶梯环填料：阶梯环填料：阶梯环是对鲍尔环的改进。鲍尔环相比阶梯环高度减少了一半， 并在一端增加了一个锥形的翻边由于高径比减少， 使得气体绕填料外外壁的平均 路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅提高了填料的机械 强度，而且使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层之 间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更 5 / 20 新。有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前环形填料 中最为优良的一种。 2）规整填料）规整填料 规整填料是按一定的的几何图形排列，整齐堆砌的填料。规整填料种类很多，根 据其几何结构分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料。工业上使用的绝大多数规整 填料为波纹填料。 波纹填料按结构分为网波纹填料和板波纹填料可用陶瓷、 塑料、