水吸收丙酮填料吸收塔课程设计
水吸收丙酮填料吸收塔课程设计报告书
目录目录 (I)第1章概述 (1)1.1吸收塔的概述 (1)1.2吸收设备的发展 (1)1.3吸收过程在工业生产上应用 (2)第2章设计方案 (3)2.1设计任务 (3)2.2吸收剂的选择 (4)2.3吸收流程的确定 (5)2.4吸收塔设备的选择 (6)2.5吸收塔填料的选择 (7)第3章吸收塔的工艺计算 (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 (12)3.1.3气液相平衡数据 (12)3.2物料衡算 (12)3.3填料塔的工艺尺寸的计算 (14)3.3.1塔径的计算 (14)3.3.2填料层高度计算 (15)3.4填料层压降的计算zz (17)第4章塔内件及附属设备的计算 (18)4.1液体分布器的计算 (18)4.2选用DN 2.5Φ32无缝钢管 (18)4.2.1填料塔附属高度的计算 (19)4.3填料支撑板 (20)4.4填料压紧装置 (21)4.5气进出管的选择 (21)4.6液体除雾器 (22)4.7筒体和封头的设计 (23)4.8手孔的设计 (25)4.9法兰的设计 (25)第5章设计总结 (27)符号说明 (29)参考文献： (32)致谢 (33)第1章概述1.1吸收塔的概述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)依据物料及热量衡算进行过程的设备选型或设备设计；(4)绘制工艺流程图及主要设备的工艺条件图；(5)编写工艺设计说明书。
丙酮和水吸收塔化工原理课程设计
丙酮和水吸收塔化工原理-从结构、工艺过程和应用角度深度探讨丙酮和水吸收塔是一种常用的化工设备，广泛应用于化工、医药、食品等领域，具有吸收、分离、净化等功能。
本文将从结构、工艺过程和应用角度深度探讨丙酮和水吸收塔化工原理。
一、丙酮和水吸收塔结构丙酮和水吸收塔主要由塔壳、填料层、进料管道、排气管道、循环泵和控制系统组成。
塔壳一般为不锈钢或碳钢材质，填料层可以是泡沫塑料、陶粒或塑料制品。
进料管道和排气管道负责分别导入和排出气体。
循环泵则起到循环液体的作用，控制系统用于调节塔内气体温度和流速等参数。
二、丙酮和水吸收塔工艺过程丙酮和水吸收塔的工艺过程可以分为四个步骤：吸附、溶解、反应和分离。
1. 吸附当气体进入丙酮和水吸收塔时，它们就开始接触填料上涂有吸收剂的表面。
此时，气体中的废气开始与吸收剂发生接触，废气中的污染物开始逐渐被吸收剂吸附。
2. 溶解在吸附的基础上，当气体与吸收剂发生接触时，吸附剂会逐渐溶解。
目的是使废气在吸收剂中形成分子内的显著降解和溶解，在这一步骤中，需要预先调节液体和气体的比例，温度和压力等参数以确保溶解的发生。
3. 反应在液池中发生吸收剂与废气中污染物之间化学反应，使废气中的污染物逐渐被分解降解，从而减轻对环境负担。
4. 分离在经过吸附、溶解和反应之后，液池中的吸收剂会变得过度饱和。
这时，液池内的液体会通过流量调节阀流入分离器，使污染物与吸收剂分离。
而气体则经过排气管道排出丙酮和水吸收塔。
三、丙酮和水吸收塔应用丙酮和水吸收塔具有广泛的应用领域，如环境保护、化工生产、医药生产和食品加工等。
例如，在环境保护领域，丙酮和水吸收塔主要应用于废气处理。
在化工生产中，丙酮和水吸收塔主要用于去除废气中的有机气体，减轻对环境的污染。
在医药生产和食品加工领域，丙酮和水吸收塔则主要用于去除废气中的异味、二氧化碳等有害气体，提高晶体产品的纯度和质量。
综上所述，丙酮和水吸收塔化工原理是一种重要的工艺和设备，具有吸收、分离、净化等多种功能。
环境工程原理课程设计 丙酮吸收填料塔要点
故35℃时丙酮在空气中的扩散系数为：
3.1.3
由 可知：
常压下25℃时丙酮在水中的亨利系数为：
相平衡常数为：
溶解度系数为：
3.2
进塔气相摩尔比为：
出塔气相摩尔比为：
进塔惰性气体流量为：
该过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算，即：
对于纯吸收过程，进塔液相组成为：
气体质量通量为
液膜吸收系数由下式[10]计算：
由 ，查附表3得
则
由 ， ，得
则
由
由 ，得
设计取填料层高度为
查附表4，对于环矩鞍填料， ，
取 ，则
计算得填料层高度为 ，故不需分段。
3.
3.
采用Eckert通用关联图计算填料层压降。
横坐标为
查附表5得，
纵坐标为
查附图1得
填料层压降为
3.
泛点率介于50%~80%之间，合理。
表4-1支承板波形尺寸mm
波形
波形尺寸
t
192
注：尺寸b是塔中间支承板宽度，在塔边缘支承板的尺寸b将随塔径不同而异，左右不对称。H为波高，t为波矩。
4.4
本设计选用丝网床层限制板，重量约为 ，限制板的外径选用690mm。
4.5
（1）气体进出口管径计算
工业上，一般气体进料流速为10~20m/s，本设计取流速为15m/s。
由标准GB/T 8163-99，选用 无缝钢管。
塔径的计算：
塔径圆整，取
泛点率校核：
（在允许范围内）
填料规格校核：
液体喷淋密度校核：
取最小润湿速率为
由表2-1可知：
经以上校核可知，填料塔直径选用 合理。
清水吸收丙酮填料塔的设计
《化工原理》课程设计清水吸收丙酮填料塔的设计学院医药化工学院专业高分子材料与工程班级高分子材料与工程13（1）班姓名李凯杰学号 xx指导教师严明芳、龙春霞年月日设计书任务（一）设计题目试设计一座填料吸收塔，用于脱除空气中的丙酮蒸汽。
混合气体处理量为___4000____m3/h。
进口混合气中含丙酮蒸汽__6％__（体积百分数）；混合气进料温度为35℃。
采用25℃清水进行吸收，要求：丙酮的回收率达到___95%___（二）操作条件（1）操作压力101.6 kPa（2）操作温度25℃（3）吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定（4）塔型与填料自选，物性查阅相关手册。
（三）设计内容（1）设计方案的确定和说明（2）吸收塔的物料衡算；（3）吸收塔的工艺尺寸计算；（4）填料层压降的计算；（5）液体分布器简要设计；（6）绘制液体分布器施工图；（7）其他填料塔附件的选择；（8）塔的总高度计算；（9）泵和风机的计算和选型；（10）吸收塔接管尺寸计算；（11）设计参数一览表；（12）绘制生产工艺流程图（A3号图纸）；（13）绘制吸收塔设计条件图（A3号图纸）；（14）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录前言 (1)第1章填料塔主体设计方案的确定 (2)1.1 装置流程的确定 (2)1.2 吸收剂的选择 (2)1.3 操作温度与压力的确定 (2)1.4 填料的类型与选择 (2)第2章基础物性数据与物料衡算 (2)2.1 基础物性衡算 (3)2.1.1 液相物性数据 (3)2.1.2 气相物性数据 (3)2.1.3 气液相平衡数据 (4)2.2 物料衡算 (4)第3章填料塔的工艺尺寸计算 (5)3.1 塔径的计算 (5)3.2 泛点率的校核 (6)3.3 填料规格校核 (7)3.4 液体喷淋密度校核 (7)3.5 填料塔填料高度的计算 (7)3.5.1 传质单元数的计算 (7)3.5.2 传质单元高度的计算 (8)3.5.3 填料层高度的计算 (9)3.6 填料塔附属高度的计算 (10)3.7 填料层压降的计算 (10)第4章填料塔附件的选择与计算 (11)4.1 液体分布器简要设计 (11)4.1.1 液体分布器的选型 (11)4.1.2 分布点密度计算 (11)4.1.3 布液计算 (12)4.2 液体收集及分布装置 (12)4.3 气体分布装置 (13)4.4 除沫装置 (14)4.5 填料支承及压紧装置 (14)4.5.1 填料支承装置 (14)4.5.2 填料限定装置 (14)4.6 裙座 (14)4.7 人孔 (15)第5章填料塔的流体力学参数计算 (15)5.1 吸收塔主要接管的计算 (15)5.1.1 液体进料管的计算 (15)5.1.2 气体进料管的计算 (16)5.2 离心泵和风机的计算与选型 (16)5.2.1 离心泵的计算与选型 (16)5.2.2 风机的计算与选取 (18)设计参数一览表 (20)对设计过程的评述和有关问题的讨论 (24)参考文献 (25)前言吸收是利用混合气体中各组分在液体中的溶解度的差异来分离气态均相混合物的一种单元操作。
水吸收丙酮化工原理及机械设备课程设计说明
水吸收丙酮化工原理及机械设备课程设计说明化工原理课程设计说明书学生：指导教师：班级：专业：应用化学课程设计任务书1、设计题目：设计一个填料塔，回收混合气中的丙酮。
进塔气在操作条件下(101.3kPa，250C)的流量为0.5+ (学号后两位) m3/s，其丙酮含量为5%(摩尔分数)，要求塔内吸收率达98%。
(其它条件自行根据实际条件确定，但要合理)。
要求：设计包括设备的工艺设计和机械设计1.工艺设计包括塔的各部分尺寸计算、填料的选择、塔内各种辅助件的确定等内容；2.机械设计包括塔的壁厚、补强，强度的校核等内容；3.在设计过程确定吸收过程的控制过程；4.设计包括设计说明书和设备装配图。
1概述与设计方案的确定 (1)1.1填料塔简述 (1)1.2设计方案的确定 (1)1.2.1装置流程的确定 (1)1.2.2填料的选择 (2)1.2.3 吸收剂的选择 (3)1.3操作参数的选择 (4)1.3.1操作温度的选择 (4)1.3.2操作压力的选择 (4)2.设计计算 (5)2.1基础物性数据 (5)2.1.1 液相物性数据 (5)2.1.2气相物性数据 (5)2.1.3气液相平衡数据 (6)2.2物料衡算 (6)2.3填料塔的工艺尺寸的计算 (7)2.3.1塔经的计算 (7)2.3.2泛点率校核 (7)2.3.3填料规格校核 (8)2.3.4液体喷淋密度校核 (8)2.4填料塔填料高度计算 (8)2.4.1传质单元高度计算 (8)2.4.2传质单元数的计算 (10)2.4.3填料层高度的计算 (10)2.4.4填料塔附属高度计算 (10)2.5填料层压降计算 (11)2.6.液体分部器计算和再分部器的选择和计算 (12)2.6.1 液体分布器的选型 (12)2.6.2分布点密度计算 (12)2.6.2液体保持管高度 (13)2.7其他附属塔内件的选择 (14)2.7.1液体分部器 (14)2.7.2液体再分布器 (15)2.7.3填料支承板 (15)2.7.4料压板与床层限制板 (15)2.7.5气体进出口装置与排液装置 (15)2.8吸收塔的流体力学参数计算 (16)2.8.1吸收塔的压力降 (16)2.8.2吸收塔的泛点率 (17)2.8.3气体动能因子 (18)2.8.4离心泵的选择与计算 (18)3.8.5进出管工艺尺寸的计算 (18)总结 (19)工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (20)化工机械设备部分 (23)一、设计条件 (23)二、按计算压力计算塔体与封头厚度 (23)三、塔设备的质量载荷计算 (24)四、风载荷与弯矩计算 (25)五、地震弯矩计算 (27)六、各种载荷引起的轴向应力 (28)七、塔体与裙座危险截面的强度与稳定校核 (30)八、塔体水压实验 (32)九、水压试验时应力校核 (33)十、基础环设计 (34)十一、地脚螺栓承受的最大拉应力 (35)化工原理部分1概述与设计方案的确定1.1填料塔简述塔设备在化工、石油化工、生物化工、医药、食品等生产过程中广泛应用的汽液传质设备[1]。
水吸收丙酮—空气常压填料-吸收塔的设计
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：*********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：***起止日期：2014.12.30~2015.01.082015年01月08日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)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。
丙酮水填料课程设计心得体会
丙酮水填料课程设计心得体会
通过课程设计我遇到了在理论计算中不曾遇到的困难，使我认识到实际与理论的差距。
填料的选择是决定填料塔性能的主要因素，在决定如何选择塔填料时要考虑多方面的因素。
设计过程中计算所需塔填料层高度时，参数的选择将决定设计是否合理。
塔内部件决定了塔的操作性能的好坏、传质效率的高低，因此要计算好液体分布器等，还要求我们必须具备基础的化工设计知识。
水吸收丙酮填料吸收塔在工业中有着它非常重要的位置，它的好坏也关乎到企业的利益，所以塔的设计也变的尤为重要。
吸收操作在工业生产中占有重要地位，它的设计结构、填料选择等各个方面更是关系到吸收塔性能优劣的关键，塔的性能又直接影响生产的经济效益。
在设计当中，塔的填料是填料塔的核心构件，它要具有性能好，质量轻，造价低，有足够的机械强度以及有耐腐蚀性等优点，以提高塔的性能。
选择恰当的填料不仅可提高生产工艺，还可降低操作费用，减少成本。
在设计当中还要注意附属设备的选择，如液体分布器等，他们都关系到整个操作系统的性能。
还有就是还要对气体进出管和液体进出管的管径进行计算，减少不必要的消耗，降低成本。
这次课程设计的任务是用纯水吸收丙酮。
要求我们计算包括塔径、填料塔高度、总塔高、接管的尺寸等，我们需要通过物料衡算得到所需要的基础数据，然后进行所需尺寸的计算得到各种设计参数，为图的绘制打基础，提供数据参考。
这次的设计是大学以来的第一次设计，遇到了很多的问题，查阅了大量的书籍和资料，例如要找到选用什么材料，知道一些计算的公式，想到设计吸收
塔需要考虑到很多的东西。
通过对各种资源的整合，以及向别人学习和借鉴，从中找到了需要的相关资料，得以顺利完成了本次课程设计。
水吸收丙酮填料塔的设计
水吸收丙酮填料塔的设计《化工原理》课程设计水吸收丙酮填料塔的设计学院医药化工学院专业化学工程与工艺班级姓名学号指导教师2012年 1 月 1 日设计任务水吸收丙酮填料塔的设计（一）设计题目试设计一座填料吸收塔，用于脱除空气中的丙酮蒸汽。
混合气体处理量为____1600_____m3/h。
进口混合气中含丙酮蒸汽__10%_______（体积百分数）；混合气进料温度为35℃。
采用清水进行吸收。
要求：②出塔气体中丙酮气流量为入塔丙酮流量的__1/90______。
②丙酮的回收率达到________。
（二）操作条件（1）操作压力常压（2）操作温度25℃（3）吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定（三）填料类型填料类型与规格自选。
（四）设计内容（1）设计方案的确定和说明（2）吸收塔的物料衡算；（3）吸收塔的工艺尺寸计算；（4）填料层压降的计算；（5）液体分布器简要设计；（6）绘制液体分布器施工图（7）吸收塔接管尺寸计算；（8）设计参数一览表；（9）绘制生产工艺流程图（A3号图纸）；（10）绘制吸收塔设计条件图（A3号图纸）；（11）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
设计任务二目录1. 设计方案简介……………………………………………………………………11.1设计方案的确定 (1)1.2填料的选择 (3)2. 工艺计算…………………………………………………………………………42.1 基础物性数据 (4)液相物性的数据 (4)气相物性的数据 (5)气液相平衡数据 (5)物料衡算 (5)2.2 填料塔的工艺尺寸的计算 (6)塔径的计算 (6)填料层高度计算 (8)填料层压降计算 (11)液体分布器简要设计 (11)3. 辅助设备的计算及选型 (12)3.1 填料支承设备 (12)3.2填料压紧装置………………………………………………………………133.3液体再分布装置 (13)4. 设计一览表……………………………………………………………………145. 后记………………………………………………………………………………156. 参考文献…………………………………………………………………………15 7. 主要符号说明……………………………………………………………………16 8. 附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图）1.设计方案简介塔设备在化工、石油化工、生物化工、医药、食品等生产过程中广泛应用的汽液传质设备[1]。
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第1章概述............................................................................................ 错误!未定义书签。
1.1吸收塔的概述........................................................................... 错误!未定义书签。
1.2吸收设备的发展....................................................................... 错误!未定义书签。
1.3吸收过程在工业生产上应用................................................... 错误!未定义书签。
第2章设计方案.................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1设计任务................................................................................... 错误!未定义书签。
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2.4吸收塔设备的选择................................................................... 错误!未定义书签。
2.5吸收塔填料的选择................................................................... 错误!未定义书签。
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3.1基础物性数据........................................................................... 错误!未定义书签。
3.1.1液相物性数据 ................................................................ 错误!未定义书签。
3.1.2气相物性数据 ................................................................ 错误!未定义书签。
3.1.3气液相平衡数据 ............................................................ 错误!未定义书签。
3.2物料衡算................................................................................... 错误!未定义书签。
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4.1液体分布器的计算................................................................... 错误!未定义书签。
4.2选用DN 2.5Φ32无缝钢管.................................................. 错误!未定义书签。
4.2.1填料塔附属高度的计算 ................................................ 错误!未定义书签。
4.3填料支撑板............................................................................... 错误!未定义书签。
4.4填料压紧装置........................................................................... 错误!未定义书签。
4.5气进出管的选择....................................................................... 错误!未定义书签。
4.6液体除雾器............................................................................... 错误!未定义书签。
4.7筒体和封头的设计................................................................... 错误!未定义书签。
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4.9法兰的设计............................................................................... 错误!未定义书签。
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参考文献： ................................................................................................. 错误!未定义书签。
致谢 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
第1章概述1.1 吸收塔的概述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)依据物料及热量衡算进行过程的设备选型或设备设计；(4)绘制工艺流程图及主要设备的工艺条件图；(5)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。
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丙酮，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以处理，选用碱性吸收剂吸收这些有害的气体是环保工程中最长采用的方法之一。
第2章设计方案2.1 设计任务完成填料吸收塔的工艺设计及有关附属设备的设计和选用，绘制填料塔系统带控制点的工艺流程图及填料塔的设计条件图，编写设计说明书。