化工原理课程设计-水吸收二氧化碳吸收塔

#/22计算出吸收剂流速u= 479.460×4 =2.715m/s3.14×3600×0.252则有：雷诺数Re=duρ=0.25×2.715×995.87=845237.448μ 80.07×10-5选用ϕ=273×11mm的热轧无缝钢管(《化工原理》上P435)内径d=273—2*11=251mm钢管粗糙度ε=0.35mm相对粗糙度ε/d=0.35/251=0.0014查资料，湍流区有：1=1.74-2lg(2ε)=1.74-2lg(2×0.35)√λ d 250则有λ=0.021由流程图可知从泵出口到喷淋口有三个直角弯头，查资料知标准弯头的局部阻力系数ξ=0.75，竖直与水平直管，根据以上数据取le=10m则有：hf=12(3ξ+λlde)u2=9.41m扬程的计算列伯努力方程得：PS2g 廊2g，∴H=∆Z+ρ∆Pg+∑Hf=4+0.0043+9.41=13.414m综上，扬程为13.414m，流量为479.460m3/h由于本设计中吸收剂使用的是水，因而，可以采用清水泵(可用于输送各种工业用水以及物理性质、化学性质类似于水的其他液体)因为既简单又使用。通过计算可以得出，吸收塔所要求的压头不是很高，所以采用普通的单级单吸式即可，本设计中根据杨程、流量，选用的型号为IS200-150-315,其具体参数如下：转速n/(r/min)流量/m3/h扬程H/m效率η/%轴功率/kW电机功率/kW必须汽蚀余量(NUSH)/mr质量(泵/底座)/kg145046028.58044.6554.0262/295设计评价.对于吸收塔基本尺寸的确定以及数据来源，物性参数，合适取值范围的确定都需要按具体的实际设计情况来定,最佳方案也要考虑到多方面因素,不可随便确定。.对于吸收塔填料装置的材料属性，以及经济效益要综合考虑工艺的可能性又要满足实际操作标准,综合各种因素选择最佳填料和规格形状。.对于吸收塔的温度的确定，由吸收的平衡关系可知，温度降低可增加溶质组分的溶解度，对于压力的确定，选择常压，减少工作设备的负荷,但高压却更利于吸收,因此也应综合各方面因素从整体出发考虑。.在此次的课程设计过程中，由于刚开始对课程设计了解不深，在设计中也遇到很多问题，通过和同学的及时沟通和查阅相关质料得以解决。通过这次设计，我对吸收塔有了更深一层次的认识，体会到了如何把课本所学运用到设计中，并且初步了解到了工业设计过程，个人认为是一次很好很全面的对学习能力的锻炼。设计结果概览设计结果概览液气比L(kmol/h)X1uF(m/S)u(m/S)D(m)Z(m)1∙3(V)min23018.1682.830*10-40.05510.046841.411.21.5(V)min26559.4252.453*10-40.04740.040291.57.71∙8(V)min31871.3092.044*10-40.03870.032901.75.4

附：主要符号说明aw——填料层的润滑比表面积m²/m³；S——脱吸因数;无因次;a——填料层的有效传质比表面积(m²/m³)D——扩散系数，m²/s;塔径,m;UL—液体质量通量kg/(m2"h)UG——气体质量通量kg/(m2"h)E——亨利系数，KPa;g——重力加速度，kg/(m².h);H——溶解度系数，kmol/(m³.KPa);HG——气相传质单元高度，m;HL——液相传质单元高度，m;HOG——气相总传质单元高度，m;HOL——液相总传质单元高度，m;L喷——液体喷淋密度;m——相平衡常数，无因次;NG——气相传质单元数，无因次;NL——液相传质单元数，无因次;NOG——气相总传质系数，无因次NOL——液相总传质系数，无因次;P——总压，KPa;T——温度，0C;R——气体通用常数，kJ/(kmol.K)；d——填料直径，mm；u——空塔速度，m/s;uF——液泛速度，m/s;G——惰性气体流量，kmol/hS——混合气体体积流量，m3/h;kL—液膜吸收系数m/h;kG——气膜吸收系数，kmol/(m².h.kpa);k′aG—气相总吸收系数kmol/(m3.h.kpa);′kla—液相总吸收系数，l/h;Ga—气相总传质系数kmol/(m3.h.kpa);KLa—液相总传质系数l/h;S——吸收剂用量