填料吸收塔优化

填料吸收塔设计 V2.0版 06/4/21 领取物件 1、学校领取课程设计报告（每人一本） 2、学校领取3号图纸（每人一张） 3、学校领取草稿纸（每人一本） 4、领取1号图板（每组两张） 5、班级统一购买75cm50cm坐标纸（每人一张） 6、设计计划与设计任务书（每组一份） 7、设计复印资料（每组一份，最后要返还给老师，不要丢失） 设计任务书 设计条件设计条件 1 1、混合气体流量混合气体流量 m m3 3（标标） h h- -1 1 2 2、混合气体组分含甲醇混合气体组分含甲醇 % %，空气空气 % % 3 3、混合气体温度混合气体温度 4 4、吸收率吸收率 % % 5 5、吸收剂温度吸收剂温度 6 6、操作压强操作压强 atmatm 一、流程安排一、流程安排 假设塔底温度为t底 (t底y1为止。 其中，t 的单位，E 的单位是atm。 1 5 5 0lg5 .4 7 82 3 0Et, *EmymxP亨利系数亨利系数E E 的计算的计算 YymEtxCL甲醇的微分溶解热， kJkmol-1 。 =6310+r。 r入塔气体温度下甲醇的冷凝潜热，kJkmol-1。 x t（） E（atm） m y* X Y* 0 t0(t顶) 注：举例一组计算过程。 根据（X，Y*）绘出X-Y图 计算结果列表计算结果列表 三、物料衡算三、物料衡算 12mi n12()1 )V YYLX X计算最小吸收剂用量 *11YX由 （在X-Y图上查得） 组长分配任务组长分配任务 mi n( 1 . 1 2 . 0 )2LL计算吸收剂的实际用量 ）mi nmi nmi n1 . 41 . 61 . 8LLL 由L用量确定X1，并换算为x1。 3）计算混合气和吸收剂的流量 为止。假定的塔底温度相接近底温度与确定平衡关系，直到塔则需重新假定温度，再较大，关系计算有效。若相差与假定相同，则前平衡若假定相同验证塔底温度是否与原底顶底txxCttL)(21摩尔流量 （kmolh-1） 质量流量 （kgh-1） 体积流量 （m3h-1） (操作状态下操作状态下) 混合气 吸收剂 四、计算塔径四、计算塔径 （一）填料的选择一）填料的选择 （瓷质乱堆拉西环（瓷质乱堆拉西环） 0 . 5 0 . 8 )Fuu宜取（2 5 2 55 0 5 0壁厚壁厚 ( 相关填料参数可由附录查得)（二）（二） 泛点气速泛点气速uF确定确定 用埃克特图查取 1）计算D计 （三）塔径计算（三）塔径计算 24标实DVus(0.5 0.8)Fuu实是否，(直到满足该条件为止)3)校核 2）圆整D计到D标（选择一个最接近D计的D标） 。，标 140012001000700600500Du宜适宜的空塔气速,ms-1 4SVDu计宜U喷淋密度， m3 (m2 h)-1； 填料的比表面积， m2m-3； 24hLUD要求： Lw 0.08m3. (m.h)-1 5)校核润湿率：Lw=U/ Lh以m3/h表示的吸收剂用量。 4)校核 2 0 3 08 ()Ddd填料的直径最起码(大填料一定要满足该条件，小填料不满足要求仍继续往下算) 注：以上校核步骤如果不能满足要求，则必须更换D标，或者更换吸收剂的用量L。 最好是在开始计算塔径时，分组采用不同的吸收剂用量L分别计算出塔径，然后选取最合适的一组数据。 50ZpmmH2O （可用埃克特图查出） 6）压降校核 五、填料层高度确定五、填料层高度确定 OGOGNHZ注：根据积分的定义，定积分的大小等于积分曲线在两条边界与横坐标之间围成的面积大小! Y X Y* Y-Y* 1/(Y-Y*) Y2 Y1 由由Y-X图图确定有关数据列表确定有关数据列表 （一）传质单元数（一）传质单元数NOG确定（图解法）确定（图解法） NOG的图解积分的绘图要求的图解积分的绘图要求 AHHHLGOGHOG气相传质单元总高度 m； HG气相传质单元高度 m； HL液相传质单元高度m； mVLA nmmmmn21A：吸收因数 ( (二二) )气相传质总单元高度确定气相传质总单元高度确定 32175. 025. 0)1(1.363600CCCVVVaCRHGLGGG a填料的比表面积m2m-3； 液膜厚度，m 由图2-12查取； RG气膜填充系数，见表2-7； 1 1）传质单元高度）传质单元高度H H G G的计的计算算 C=0.6，因混合气体中不含氢气； VG实际气速，ms-1； VL液体表面速度， ms-1,由图2-12查取。 C1=1 C2 =1 C3 =1 a3. 0544.32WLLLLCRCCHRL：气膜填充系数，见表2-7 7.04)2.0(nWLC5. 053. 05)293()(LLLLLLTC 5. 053. 0)10(LLLLDC2 2）传质单元高度）传质单元高度H H L L的计算的计算 当LW0.08 OGOGNHZ为填料表面效率，查资料图2-13 Z=HOG NOG 当 LW 0.08 3）填料层总高度计算）填料层总高度计算 L, L T K时液相的密度和粘度。 L, L在293K时液相的密度和粘度。 n的值见资料。 20时甲醇在水中的扩散系数DL为1.2810-9 m2s-1。注意公式中DL的单位。 1）连接管径的确定）连接管径的确定（吸收塔气体和液体进出口接管） 六、画填料塔的工艺条件图和带控制点的流程图六、画填料塔的工艺条件图和带控制点的流程图 当Z/D3.0填料层分段，两段之间加液体再分布装置。 七、附属设备的选择七、附属设备的选择 分析并选择分析并选择最合适的塔：简单分析设备费用和操作费用，并选择总费用最小的塔，具体分析过程应有文字表述。 V填料 LW Z D 填料规格 fp计算结果列表 2）通风机的选择）通风机的选择 风机风压风量取风压 HT=2pf Vs流体的体积流量m3s-1； u宜液体取13 ms-1，气体取1030 ms-1 。 d计圆整为d标。 宜计uVd4gudLLHef22液体管中的压头损失，fH件图确定；塔高，根据塔的工艺条HL液体管长，取30m； Le管件与阀门的当量长度，根据流程中的管件和阀门到教材中查取； 摩擦系数，根据管中液体的雷诺数和相对粗糙度查莫狄图。 feHHH扬程：3）离心泵的选择）离心泵的选择 m。 课程设计报告抄写 （一）格式（一）格式 （二）顺序二）顺序 1、目录 2、任务书 3、前言（包括塔型、填料和吸收剂的选择） 4、流程简图（要有流程说明） 5、计算过程（从平衡关系到附属设备的选择） 6、填料塔工艺条件图 7、设计过程的评述 （1）设计过程的收获 （2）所设计设备性能的评价 8、参考文献（写清文献的作者、出版社和出版时间） 带控制点的流程图 装订要求 1、将XY图和带控制点的流程图按要求装订在设计报告最后； 2、将草稿纸装订好并写上姓名； 3、书面考核结束后，将设计报告和草稿按设计小组名单顺序集中交指导老师处。 返回返回 返回返回1 1 返回返回2 2