化工原理课程设计

题目：水吸收丙酮常压填料吸收塔

学生姓名：

学 号：102412211

系 别：化学与材料工程学院 专 业：高分子材料与工程 指导教师：任海波

起止日期：2014.12.30~2015.01.08

2015年 01月 08日

化工原理课程设计

目 录

概述及设计方案简介……………………………………2 一、设计任务书及操作条件……………………………7 二、设计条件及主要物性参数…………………………8 三、设计方案的确定……………………………………9 四、物料计算……………………………………………10 五、热量衡算……………………………………………12 六、气液平衡曲线………………………………………14 七、吸收剂(水)的用量Ls………………………………15 八、塔底吸收液浓度X1…………………………………16 九、操作线方程………………………………………………17 十、塔径计算……………………………………………18 十一、填料层高度计算…………………………………21 十二、填科层压降计算…………………………………26 十三、液体分布器简要设计……………………………27 十四、填料吸收塔的辅助设备及选型…………………27 十五、填料塔的设计结果概要…………………………29 十六、课程设计总结……………………………………30 十七、设计一览表

十八、主要符号说明……………………………………31 十九、参考文献…………………………………………32 二十、附图（工艺流程图、主体设备设计条件图）…33

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化工原理课程设计

概述及设计方案简介

一、介绍

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，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0.6～0.7m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。在塔内充以诸如瓷环之类的填料，液体自塔顶均匀淋下并沿瓷环表面下流，气体通过填料间的空隙上升与液体做连续的逆流接触。在这种设备中，气体中的可溶组分不断地被吸收，其浓度自下而上连续地降低；液体则相反，其中可溶组分的浓度则由上而下连续地增高。

二、填料塔的结构及填料特性

1．填料塔的结构

塔体为一圆筒，筒内堆放一定高度的填料。操作时，液体自塔上部进入，通过液体分布器均匀喷洒于塔截面上，在填料表面呈膜状流下。填充高度较高的填料塔可将填料分层，各层填料之间设置液体再分布器，收集上层流下的液体，并将液体重新均布于塔截面。气体自塔下部进入，通过填料层中的空隙由塔顶排出。离开填料层的气体可能夹带少量液沫，必要时可在塔顶安装除沫器。

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