化工原理吸收塔課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　1工藝條件</b></p><p>　　(1)煤氣中含苯2%（摩爾分?jǐn)?shù)），煤氣分子量為19；</p><p>　　(2)生產(chǎn)能力：每小時(shí)處理含苯煤氣2000m³，連續(xù)操作； </p><p>　　(3)吸收塔底溶液含苯≥0.15%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；</p><p>　　(4)吸收回收率

2、≥95%；</p><p>　　(5)吸收劑為洗油：分子量260，相對(duì)密度0.8； </p><p>　　(6)吸收操作條件為：1atm、27℃；解吸操作條件為：1atm、120℃； </p><p>　　(7)冷卻水進(jìn)口溫度＜25℃，出口溫度≤50℃。</p><p>　　(8)吸收塔汽-液平衡y* = 0.125x； 解吸塔汽-液平衡為y

3、* = 3.16x； </p><p>　　(9)解吸氣流為過(guò)熱水蒸氣，經(jīng)解吸后的液體直接用作吸收劑，正常操作下不再補(bǔ)充新鮮吸收劑過(guò)程中熱效應(yīng)忽略不計(jì)；</p><p>　　(10)年工作日及填料類(lèi)型：3年</p><p>　　2.設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)思路簡(jiǎn)介</p><p><b>　　2.1塔設(shè)備的選型</b></p

4、><p>　　塔設(shè)備是化工、石油化工、生物化工制藥等生產(chǎn)過(guò)程中廣泛采用的氣液傳質(zhì)設(shè)備，它是關(guān)鍵的設(shè)備。例如在氣體吸收、液體精餾（蒸餾）、萃取、吸附、增濕中、、離子交換等過(guò)程中都有體現(xiàn)。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式，可分為板式塔和填料塔兩大類(lèi)。</p><p>　　其中填料塔是最常用的氣液傳質(zhì)設(shè)備之一，它廣泛應(yīng)用于蒸餾、吸收、解吸、汽提、萃取、化學(xué)交換、洗滌和熱交換等過(guò)程。它是一個(gè)圓筒塔體，塔

5、內(nèi)裝載一層或多層填料，氣相由下而上，液相由上而下接觸，傳熱和傳質(zhì)主要在填料的表面進(jìn)行，填料的選擇是填料塔的關(guān)鍵。</p><p>　　填料塔制造方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用材料可是耐腐蝕的材料或者是金屬以及塑料，在塔徑較小的情況較有效，使用金屬材料省，一次投料較少，塔高較低。</p><p>　　吸收塔一般有兩種形式—填料塔和板式塔。其性質(zhì)如表1所示：</p><p>　　

6、表2.1 填料塔與板式塔的比較</p><p><b>　　選塔的基本原則：</b></p><p>　　生產(chǎn)能力大，有足夠的彈性。</p><p>　　滿足工藝要求，分離效率高。</p><p>　　運(yùn)行可靠性高，操作、維修方便，少出故障。</p><p>　　結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，造價(jià)較低。&

7、lt;/p><p><b>　　塔壓降小。</b></p><p>　　綜上考慮，處理2000m3/h含2%的苯生產(chǎn)任務(wù)不是很大，由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，便于采用耐蝕材料使得壽命較長(zhǎng)，在本課程設(shè)計(jì)中，采用填料吸收塔完成該項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)。</p><p>　　2.2 填料吸收塔的選擇方案</p><p>　?、傺b置的吸收過(guò)程一般

8、采取逆流操作。其傳質(zhì)速率快，分離效率高，吸收劑利用率高。工業(yè)生產(chǎn)中多采用此操作。</p><p>　?、诓⒘鞑僮髌淙秉c(diǎn)較多，其系統(tǒng)不受液流限制，并且容易引起液泛。</p><p>　?、墼谀媪鞑僮鬟^(guò)程中，用泵將吸收塔排除的一部分冷卻后與補(bǔ)充的新鮮吸收劑一同送回塔內(nèi)，通常以下情況使用：當(dāng)吸收劑用量較少，為提高塔的噴淋密度；對(duì)于非等溫吸收過(guò)程，為控制塔內(nèi)的溫度升高，需取出一部分熱量。該流程特別

9、適用于相平衡常數(shù)m較小的情況，通過(guò)吸收液的部分再循環(huán)，提高吸收劑的利用率。需注意吸收劑的部分再循環(huán)較逆流操作費(fèi)用的平均推動(dòng)力較小，且需設(shè)置循環(huán)泵，操作費(fèi)用提高。因此，采取吸收劑部分循環(huán)操作，這樣比較實(shí)惠。</p><p>　　2.3吸收劑的確定思路</p><p>　　吸收過(guò)程是依靠氣體溶質(zhì)在溶劑中的溶解來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此，吸收劑的性能的和優(yōu)劣，是決定吸收操作效果的關(guān)鍵之一，選擇時(shí)有以下考慮方

10、面：</p><p>　?、偃芙舛取∥談?duì)溶質(zhì)組分的溶解度要大，以提高吸收速率并減少吸收劑的用量。</p><p>　?、谶x擇性　吸收劑對(duì)溶質(zhì)組分要有良好的選擇吸收能力，而對(duì)混合氣體中的其他組分不吸收或吸收甚微，否則不能直接實(shí)現(xiàn)有效的分離。</p><p>　　③揮發(fā)度要低　操作溫度下吸收劑的蒸汽壓要低，要減少吸收和再生過(guò)程中吸收劑的揮發(fā)和損失。</p>

11、;<p>　　④粘度　吸收劑在操作溫度下的粘度越低，其在塔內(nèi)的流動(dòng)性越好，有助于傳質(zhì)速率和傳熱速率的提高。</p><p>　?、萜渌∷x的吸收劑盡量的滿足無(wú)毒性、無(wú)腐蝕性、不易燃易爆、不發(fā)泡、冰點(diǎn)低、廉價(jià)易得以及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等要求。</p><p>　　洗油是比較理想的溶劑，由于苯在洗油中的溶解度很大，并且，常溫常壓下，洗油的揮發(fā)度很?。徽扯容^小；價(jià)格低廉;易于獲得等。&

12、lt;/p><p>　　2.4設(shè)計(jì)中操作溫度與壓力的確定</p><p><b>　　1.操作溫度的確定</b></p><p>　　由于吸收過(guò)程的氣液平衡關(guān)系可知，溫度降低可增加溶質(zhì)組分的溶解度。即低溫有利于吸收，當(dāng)操作溫度的低限應(yīng)由吸收系統(tǒng)的具體情況決定。</p><p><b>　　2.操作壓力的確定<

13、/b></p><p>　　由吸收過(guò)程的氣液平衡關(guān)系可知，壓力升高可增加溶質(zhì)組分的溶解度，即加壓有利于吸收。但隨著操作壓力的升高，對(duì)設(shè)備的加工制造要求提高，且能耗增加因此需結(jié)合具體工藝的條件綜合考慮，以確定操作壓力。</p><p>　　在該任務(wù)中，由于在常溫常壓下操作且在此條件下，苯在洗油中的溶解度很大，且受溫度與壓力的影響不大，在此不做過(guò)多的考慮。</p><

14、p>　　2.5吸收劑的物理性質(zhì)</p><p>　　洗油是煤焦油精餾過(guò)程中的重要餾份之一，約占煤焦油的6.5－10%，是一種復(fù)雜的混合物，富含喹啉、異喹啉、吲哚、α-甲基萘、β-甲基荼、聯(lián)苯、二甲基荼、苊、氧芴和芴等寶貴的有機(jī)化工原料。</p><p>　　物理性質(zhì)：棕色油狀液體, 沸程230-300, 主要組成物有甲基萘、聯(lián)苯、吲哚、苊等。屬可燃物品。本產(chǎn)品符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/HMAE

15、001-1995洗油。 </p><p>　　洗油是褐色油狀液體，可燃。主要組分為甲基萘，二甲基萘，甲酚，二甲酚，高沸點(diǎn)酚，重質(zhì)吡啶堿和喹啉等。閃點(diǎn)110～115 ℃，燃點(diǎn)127～130 ℃，自燃點(diǎn) 478 ～ 480 ℃，沸點(diǎn)265 ℃ 。</p><p>　　2.6填料的類(lèi)型與最終選擇</p><p>　　1、填料的選擇包括確定填料的種類(lèi)、規(guī)格及材質(zhì)等。所選填料

16、既要滿足生產(chǎn)工藝的要求，又要使設(shè)備投資和操作費(fèi)用最低。</p><p>　　填料的種類(lèi)很多，根據(jù)裝填的方式的不同，可分為散裝填料和規(guī)整填料兩大類(lèi)。</p><p><b>　　散裝填料</b></p><p>　　散裝填料是一個(gè)個(gè)具有一定集合形狀和尺寸的顆粒體一般以隨機(jī)的方式堆積在塔內(nèi)的，又稱(chēng)為亂堆填料和顆粒填料。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，又可

17、分為環(huán)形填料、鞍形填料、和環(huán)鞍的填料等。以下是典型的散裝填料：</p><p>　?、倮鳝h(huán)填料　拉西環(huán)填料是最早提出的工業(yè)填料，其結(jié)構(gòu)為外徑與高度相等的圓環(huán)，可用陶瓷、塑料、金屬等材質(zhì)制成。拉西環(huán)填料的氣液分布較差、傳質(zhì)效率低、阻力大、通量小，目前工業(yè)上用得較少。</p><p>　?、邗U爾環(huán)填料　鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而得。其結(jié)構(gòu)為在拉西環(huán)的側(cè)壁上開(kāi)出兩排長(zhǎng)方形的窗口，被切開(kāi)的環(huán)

18、壁的一側(cè)仍與壁面相連，另一側(cè)向環(huán)內(nèi)彎曲，形成內(nèi)伸的舌葉諸舌葉的側(cè)邊與環(huán)中間相搭，可用陶瓷、塑料、金屬制造鮑耳環(huán)由于環(huán)內(nèi)開(kāi)孔，大大提高了環(huán)內(nèi)空間及環(huán)內(nèi)表面的利用率氣流阻力小，，液體分布均勻。與拉西環(huán)相比通量可提高50%以上，傳質(zhì)效率提高30%左右。鮑爾環(huán)是目前應(yīng)用較廣的填料之一。</p><p>　　③階梯環(huán)填料　階梯環(huán)是對(duì)鮑爾環(huán)的改進(jìn)。鮑爾環(huán)相比階梯環(huán)高度減少了一半，并在一端增加了一個(gè)錐形的翻邊由于高徑比減少，使

19、得氣體繞填料外外壁的平均路徑大為縮短，減少了氣體通過(guò)填料層的阻力。錐形翻邊不僅提高了填料的機(jī)械強(qiáng)度，而且使填料之間由線接觸為主變?yōu)辄c(diǎn)接觸為主，這樣不但增加了填料層之間的空隙，同時(shí)成為液體沿填料表面流動(dòng)的匯集分散點(diǎn)，可以促進(jìn)液膜的表面更新。有利于傳質(zhì)效率的提高。</p><p><b>　　2、規(guī)整填料</b></p><p>　　規(guī)整填料是按一定的的幾何圖形排列，整齊

20、堆砌的填料。規(guī)整填料種類(lèi)很多，根據(jù)其幾何結(jié)構(gòu)分為格柵填料、波紋填料、脈沖填料。工業(yè)上使用的絕大多數(shù)規(guī)整填料為波紋填料。波紋填料按結(jié)構(gòu)分為網(wǎng)波紋填料和板波紋填料可用陶瓷、塑料、金屬制造。</p><p>　　波紋填料的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，阻力小，傳質(zhì)效率高，處理能力大，比表面積大。其缺點(diǎn)是不適用于處理粘度大、易聚合或有懸浮物的物料，且裝卸、清洗比較困難、造價(jià)高。</p><p>　　柵欄式支撐板

21、與鮑爾環(huán)填料最常見(jiàn)，可以考慮。</p><p>　　2.7. 填料的選擇思路 </p><p>　　2.7.1填料種類(lèi)的選擇</p><p>　　填料種類(lèi)的選擇要考慮分離工藝的要求，通?？紤]以下幾個(gè)方面：</p><p>　?、賯髻|(zhì)效率要高 一般而言，規(guī)整填料的傳質(zhì)效率高于散裝填料(規(guī)整填料比較麻煩)；</p

22、><p>　?、谕恳?在保證具有較高傳質(zhì)效率的前提下，應(yīng)選擇具有較高泛點(diǎn)氣速或氣相動(dòng)能因子的填料；</p><p>　?、厶盍蠈拥膲航狄?；</p><p>　?、芴盍峡刮鄱滦阅軓?qiáng)，拆裝、檢修方便；</p><p>　　2.7.2填料規(guī)格的選擇</p><p>　　填料規(guī)格是指填料的公稱(chēng)尺寸或比表面積。</p&

23、gt;<p>　?。?）散裝填料規(guī)格的選擇 工業(yè)塔常用的散裝填料主要有D16、D25、D38、D50、D76等幾種規(guī)格。同類(lèi)填料，尺寸越小，分離效率越高，但阻力增加，通量減少，填料費(fèi)用也增加很多。而大尺寸的填料應(yīng)用于小直徑塔中，又會(huì)產(chǎn)生液體分布不良及嚴(yán)重的壁流，使塔的分離效率降低。因此，對(duì)塔徑與填料尺寸的比值要有一規(guī)定，一般塔徑與填料公稱(chēng)直徑的比值D/d應(yīng)大于或等于10～15。</p><p>　

24、?。?）規(guī)整填料規(guī)格的選擇 工業(yè)上常用規(guī)整填料的型號(hào)和規(guī)格的表示方法很多，國(guó)內(nèi)習(xí)慣用比表面積表示，主要有125、150、250、350、500、700等幾種規(guī)格，同種類(lèi)型的規(guī)整填料，其比表面積越大，傳質(zhì)效率越高，但阻力增加，通量減少，填料費(fèi)用也明顯增加。選用時(shí)應(yīng)從分離要求、通量要求、場(chǎng)地條件、物料性質(zhì)及設(shè)備投資、操作費(fèi)用等方面綜合考慮，使所選填料既能滿足技術(shù)要求，又具有經(jīng)濟(jì)合理性。</p><p>　　應(yīng)予指出

25、，一座填料塔可以選用同種類(lèi)型，同一規(guī)格的填料，也可選用同種類(lèi)型不同規(guī)格的填料；可以選用同種類(lèi)型的填料，也可以選用不同類(lèi)型的填料；有的塔段可選用規(guī)整填料，而有的塔段可選用散裝填料。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)靈活掌握，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一的原則來(lái)選擇填料的規(guī)格。</p><p>　　2.7.3 填料材質(zhì)的選擇</p><p>　　填料的材質(zhì)分為陶瓷、金屬和塑料三大類(lèi)。</p><p>　　(

26、1)陶瓷填料 陶瓷填料具有很好的耐腐蝕性及耐熱性，陶瓷填料價(jià)格便宜，具有很好的表面潤(rùn)濕性能，質(zhì)脆、易碎是其 最大缺點(diǎn)。在氣體吸收、氣體洗滌、液體萃取等過(guò)程中應(yīng)用較為普遍。</p><p>　　(2)金屬填料 金屬填料可用多種材質(zhì)制成，選擇時(shí)主要考慮腐蝕問(wèn)題。碳鋼填料造價(jià)低，且具有良好的表面潤(rùn)濕性能，對(duì)于無(wú)腐蝕或低腐蝕性物系應(yīng)優(yōu)先考慮使用；不銹鋼填料耐腐蝕性強(qiáng)，一般能耐除Cl– 以外常見(jiàn)物系的腐蝕，但其造價(jià)較高

27、，且表面潤(rùn)濕性能較差，在某些特殊場(chǎng)合（如極低噴淋密度下的減壓精餾過(guò)程），需對(duì)其表面進(jìn)行處理，才能取得良好的使用效果；鈦材、特種合金鋼等材質(zhì)制成的填料造價(jià)很高，一般只在某些腐蝕性極強(qiáng)的物系下使用。</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，金屬填料可制成薄壁結(jié)構(gòu)，它的通量大、氣體阻力小，且具有很高的抗沖擊性能，能在高溫、高壓、高沖擊強(qiáng)度下使用，應(yīng)用范圍最為廣泛。</p><p>　　(3)塑料填料 塑

28、料填料的材質(zhì)主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）及聚氯乙烯（PVC）等，國(guó)內(nèi)一般多采用聚丙烯材質(zhì)。塑料填料的耐腐蝕性能較好，可耐一般的無(wú)機(jī)酸、堿和有機(jī)溶劑的腐蝕。其耐溫性良好，可長(zhǎng)期在100℃以下使用。</p><p>　　塑料填料質(zhì)輕、價(jià)廉，具有良好的韌性，耐沖擊、不易碎，可以制成薄壁結(jié)構(gòu)。它的通量大、壓降低，多用于吸收、解吸、萃取、除塵等裝置中。塑料填料的缺點(diǎn)是表面潤(rùn)濕性能差，但可通過(guò)適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚韥?lái)改善其

29、表面潤(rùn)濕性能。</p><p>　　針對(duì)各種類(lèi)型、各種規(guī)格填料的分析，對(duì)于在27℃，1atm下吸收1500m3/h煤氣含2%的苯，由于操作溫度及操作壓力較低，工業(yè)上比較常用散裝填料。 綜上所述，散裝鮑爾環(huán)填料可以優(yōu)先考慮。</p><p>　　散裝填料分段高度推薦值見(jiàn)下表</p><p>　　表2.2 散裝填料分段高度推薦值</p>&

30、lt;p><b>　　3設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　1.吸收劑的選用</b></p><p>　　根據(jù)工藝條件要求知，吸收劑為洗油，其分子量為260；相對(duì)密度為0.8</p><p><b>　　2.吸收流程</b></p><p>　　3.吸收塔設(shè)備及

31、塔填料選擇</p><p>　　由于該過(guò)程的處理量不大，所用塔徑不會(huì)太大。填料塔選取38mm鋼制鮑爾環(huán)散堆作為填料，其物性參數(shù)如下：</p><p>　　比表面積a：129 泛點(diǎn)填料因子：散堆117</p><p>　　孔隙率ε=0.945％ 壓降填料因子：114</p><p>　　堆積密度：365kg/</p

32、><p><b>　　4吸收塔的工藝設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1吸收劑的用量與相關(guān)物性參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　其用量依據(jù)最小液氣比確定。依據(jù)前面的工藝條件可知，吸收塔的進(jìn)出口氣相組成如下：</p><p><b>　　=0.0204 </b></p><p>

33、;　　=0.0204(1-0.95)=0.00102 </p><p>　　=0.02 </p><p><b>　　=0.001</b></p><p><b>　　吸收過(guò)程相平衡方程</b></p><p><b>　　=0.125x</b></p>

34、<p>　　吸收塔進(jìn)口液相（洗油）最大濃度</p><p>　　=/0.125=0.00816</p><p>　　氣體混合物平均分子量為：</p><p>　　=0.0278+0.9819=20.18g/mol</p><p>　　混合氣流量=2000/h 混合氣體處理量=</p><p>&l

35、t;b>　　質(zhì)量流量</b></p><p>　　由于混合氣體中含苯量較低，所以最小液氣比</p><p>　　取實(shí)際液氣比為最小液氣比的1.5倍，則可得到吸收劑用量為</p><p>　　=81.291.50.125=15.24kmol/h</p><p>　　=15.24260.38=3968.14kg/h</p&

36、gt;<p><b>　　體積流量表示：</b></p><p><b>　　4.2塔徑的計(jì)算</b></p><p>　　它的操作壓力p=1atm=1.01325Mpa,此刻得出混合氣體（進(jìn)料氣）的密度（設(shè)它符合理想氣體狀態(tài)方程）</p><p>　　ρG= ==802kg/m3</p>&l

37、t;p>　　液相密度ρl=800kg/m3 其黏度ηl=3mpas</p><p>　　根據(jù)次恩-霍根冷點(diǎn)關(guān)聯(lián)式：lg[]=A-1.75（(</p><p>　　A:比表面積 ε：孔隙數(shù) A:填料常數(shù) </p><p>　　Lg[]=0.1-1.75=-1.132</p><p>　　那么=0.074(逐步帶入數(shù)據(jù))&l

38、t;/p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　故泛點(diǎn)氣速m/s</b></p><p>　　一般情況下，載點(diǎn)氣速為泛點(diǎn)氣速的0.7倍左右。</p><p>　　則u=0.7=0.70.61=0.427m/s</p><p>　　求出操作氣速后，即可算出塔

39、徑D. </p><p><b>　　D==0.407m</b></p><p>　　塔的總結(jié)面積S=0.5=0.13</p><p>　　5液體分布器和氣體分布器的簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)</p><p><b>　　液體分布器選擇</b></p><p>　　1、液體分布器的選型<

40、/p><p>　　在選擇液體分布器時(shí)，應(yīng)考慮以下幾方面：</p><p>　　a.具有與塔填料相匹配的分液點(diǎn)密度，并保證分布均勻</p><p>　　b.操作彈性較大，定位性好</p><p>　　c.為氣體提供最大的自由截面率，實(shí)現(xiàn)氣體均布，而且阻力小</p><p>　　d.抗污性能好，不易賭塞，不易產(chǎn)生物泡沫夾帶和發(fā)

41、泡</p><p>　　e.結(jié)構(gòu)合理，便于安裝、調(diào)整和維護(hù)</p><p><b>　　其結(jié)構(gòu)形式有：</b></p><p>　　a.管式噴淋器 其結(jié)構(gòu)形式比較簡(jiǎn)單</p><p>　　b.蓮蓬式噴灑器 一般用于直徑600mm以下的塔</p><p>　　c.盤(pán)式分布器 適用于直

42、徑800mm以上的塔</p><p>　　d.槽式分布器 對(duì)于大塔徑的分布器可采用板式或槽式分布器</p><p>　　該吸收塔液相負(fù)荷較大，而氣相負(fù)荷相對(duì)較低可采用槽式液體分布器。按Eckert建議值，D≥1200時(shí)，噴淋密度為42點(diǎn)/m2，因該塔液相負(fù)荷較大，設(shè)計(jì)取噴淋密度為120點(diǎn)/m2</p><p><b>　　6填料支承裝置說(shuō)明</

43、b></p><p>　　填料支承結(jié)構(gòu)用于支承塔內(nèi)填料及所有的氣體和液體的重量之裝置。對(duì)填料的基本要求是：有足夠的強(qiáng)度以支承填料的重量；提供足夠的自由截面以使氣液兩相流體順利通過(guò)，防止在此產(chǎn)生液泛；有利于液體的再分布；耐腐蝕，易制造，易卸裝等。常用填料支承板油柵板式和氣體噴射式。這里選用分塊梁式支承板。表6.1的設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)可供參考。</p><p>　　表6.1 分塊梁式支承板的

44、設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)</p><p>　　7填料層高度的計(jì)算 </p><p>　　7.1傳質(zhì)單元高度的計(jì)算</p><p>　　塔內(nèi)的液相及氣相物性如下：</p><p>　　（液體密度）=800kg/ </p><p>　?。怏w密度） =8.2kg/ </p><p>　?。ㄎ找吼ざ龋?=

45、3mpa.s </p><p>　?。ɑ旌蠚怵ざ龋?0.0075mpa.s =4N/m(表面張力見(jiàn)化工原理348頁(yè))</p><p>　　一般地，組分在氣相中的擴(kuò)散系數(shù)為— m2/s</p><p><b>　　在液相中為m2/s</b></p><p>　　設(shè)氣相中擴(kuò)散系數(shù)=m2/s 液相中擴(kuò)散系數(shù)=m2/

46、s</p><p>　　氣相傳質(zhì)系數(shù)=0.237</p><p>　　液相傳質(zhì)系數(shù)=0.0095</p><p>　　氣相流速：==3.15kg/.s </p><p>　　液相流速==8.84 kg/m2.s</p><p>　　則氣相傳質(zhì)系數(shù)可計(jì)算得出</p>

47、<p>　　=1.65[kmol/(m2skpa)]其中，=1.57</p><p>　　填料潤(rùn)濕表面積： 可依據(jù)《化工單元課程設(shè)計(jì)書(shū)》211頁(yè)公式6—40計(jì)算得出 </p><p>　　=109.66（m/m2）</p><p>　　由此計(jì)算出液相傳質(zhì)系數(shù)=0.00014m/s</p><p>　　將得到的傳質(zhì)系數(shù)換算成以摩爾分?jǐn)?shù)

48、差為推動(dòng)力的傳質(zhì)系</p><p>　　=P=0.183[kmol/m3s] </p><p>　　=c=0.047[kmol/ m3s]</p><p>　　洗油溶液的總摩爾濃度</p><p>　　C3.08kmol/m3</p><p>　　氣相總傳質(zhì)單元高度：</p><p><

49、b>　　++1.41m</b></p><p><b>　　8傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算</b></p><p>　　全塔物料衡算方程為：</p><p><b>　　()=()</b></p><p>　　吸收塔底中，洗油含苯=0.11(符合工藝條件)</p><p&g

50、t;　　則塔頂塔底平均推動(dòng)力為：</p><p>　　△=0.02-0.1250.11=0.00625</p><p>　　△=0.001-0.1250.00816=0.00002 △=0.0011</p><p><b>　　所以，傳質(zhì)單元數(shù)</b></p><p><b>　　==17.27</b&g

51、t;</p><p><b>　　所以，填料層高度</b></p><p>　　h==1.4117.27=24.4m</p><p><b>　　9總塔高</b></p><p>　　考慮到塔上空間部分，設(shè)液體在釜中無(wú)停留</p><p><b>　　總塔高H=25

52、m</b></p><p><b>　　10總壓降計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)Eckert泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)圖（1）可知</p><p>　　X=()=0.25 </p><p><b>　　Y==0.017</b></p><p>　　Ecker泛點(diǎn)氣速關(guān)聯(lián)圖

53、（1）</p><p>　　通過(guò)查找上圖可知Δp/Z=100 </p><p>　　則可得塔壓降ΔP=10025=2500pa</p><p><b>　　11解吸塔的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　解吸操作條件為1atm.120°C</p><p>　　1.洗油處理量為10635.

54、8kg/h</p><p>　　2.洗油中苯的摩爾分?jǐn)?shù)X1=0.11,解吸后，洗油中的苯的分?jǐn)?shù)X2=0.00816</p><p>　　所用汽提氣入口苯的含量為0</p><p><b>　?。ǎ﹎in=,</b></p><p>　　=m=3.160.11=0.35</p><p><b&

55、gt;　　min=0.29</b></p><p>　　=1.50.29=0.44</p><p>　　汽提氣實(shí)際用量=0.4415.24=6.65kmol/h</p><p>　　12附屬設(shè)備管徑計(jì)算與選型</p><p><b>　　12.1塔的支座</b></p><p>　　選

56、用裙座為塔的支座，其座體為圓筒，上端與塔體的封頭焊接，下端與基礎(chǔ)環(huán)，肋板焊接?；A(chǔ)肋板間還組成螺栓座的結(jié)構(gòu)，用以安裝地腳螺栓，以將塔設(shè)備固定于基礎(chǔ)上。它具有足夠的強(qiáng)度和剛度，承受塔體操作重量，風(fēng)力，地震等引力的載荷。裙座可選用碳素鋼，也可選用鑄鐵。</p><p><b>　　12.2其他附件</b></p><p>　?。?）接管 接管采用標(biāo)準(zhǔn)的法蘭連接。<

57、/p><p>　　（2）人孔 人孔的直徑選用450mm</p><p>　　(3) 吊耳、吊柱、平臺(tái)和爬梯等 按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。</p><p>　　因液體體積流量達(dá)到4.96m3/h.所以，輸液泵采用IS50-32-160 功率為3kw輸液</p><p><b>　　尺寸見(jiàn)圖示.</b></p><p

58、><b>　　13附錄</b></p><p>　　本課程設(shè)計(jì)所用到的（重要）公式如下：</p><p><b>　?、贇庀鄠髻|(zhì)系數(shù)</b></p><p>　　=C()0.7()1/3adp)-0.2</p><p><b>　?、谔盍蠞駶?rùn)表面積</b></p&g

59、t;<p>　　aw=a{1-exp[-1.45()0.75()0.1()-0.05()0.2]}</p><p><b>　?、蹥庀鄠髻|(zhì)系數(shù)</b></p><p><b>　　=0.237 </b></p><p><b>　　④液相傳質(zhì)系數(shù) </b></p><

60、;p><b>　　=0.0095</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.《化工原理》第三版，化學(xué)工業(yè)出版社，王志魁主編；</p><p>　　2.《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》{M}.化學(xué)工業(yè)出版社，宋啟才，2007,9157-189；</p><p>

61、　　3.《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》{M}，化學(xué)工業(yè)出版社.董大勤 2002；</p><p>　　4.《機(jī)械制圖》{M}.大連理工大學(xué)出版社.朱鳳艷 2008；</p><p>　　5.中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司，化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版.上冊(cè).{M}化學(xué)工業(yè)出版社，2003；</p><p>　　6.《化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書(shū)》{M}.化學(xué)工業(yè)出版社.路秀林、王者相. 2

62、004 賈紹義.《化工原理課程設(shè)計(jì)》.天津大學(xué)出版社,2003年（第二版）.</p><p>　　7.匡國(guó)柱 史啟才. 《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》.化工工業(yè)出版社，2007年（第二版）.</p><p>　　8.劉光啟 馬連湘 劉杰. 《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》.化學(xué)工業(yè)出版社（無(wú)機(jī)卷）</p><p>　　9.賈紹義 柴誠(chéng)敬.