煤化工课程设计

煤化工

课程设计CC1物料衡算1）进塔混合气体中各组分的量；2）混合气进出塔组成（以物质的量的比来表示，即以X、Y表示）；3）吸收剂（水）的用量Ls；4）塔底吸收液组成X1；5）操作线。2填料选择选用不同规格的填料及其在塔内堆放特性，就有不同的参数值。例如选用75×45×5规格陶瓷鲍尔环填料（乱堆），其参数为：φ=122m-1，α1=103m2/m3。3塔径计算1）利用Eckert关联图计算泛点气速uF；计算泛点气速时，注意不同的填料有不同的参数。2）确定操作气速u；操作气速u=（0.6~0.8）uF范围，本次设计取u=0.7uF。3）计算塔径，圆整塔径；圆整时直径1m以上间隔为200mm，直径1m以下间隔为100mm。

4）利用圆整后的塔径，再计算操作气速；5）校核填料尺寸：塔体直径与填料直径的比值有一个下限，低于这个值则容易出现壁流现象，影响传质效果。此值对不同的填料是不同的。

4填料层高度的计算1）填料层高度Z；2）填料塔压降计算（利用埃克特通用关联图方法）；3）校核润湿率：填料层高度计算出后，还需核算液体的润湿率是否低于最小润湿率，如果低于最小润湿率，需调整填料层高度。4）校核喷淋密度：在计算出塔径后，还应验算塔内的喷淋密度是否大于最小喷淋密度。若喷淋密度过小，可采用增大回流比或采用液体再循环等方法加大液体流量。或在许可范围内减小塔径，或适当增加填料层高度予以补偿，必要时须考虑采用其它塔型。

5）确定填料分段数，并选定液体再分布形式：填料的分段数根据塔径D及填料层总高度来决定；如二者比值超过一定界限，则需分段。

5填料塔附属设备设计塔的辅助构件包括气体分布器、填料支承板、填料压板、液体分布器、液体再分布器、除雾装置及排液装置等。填料塔操作性能的好坏与塔内辅助构件的选型和设计紧密相关。合理的选型与设计可保证塔的分离效率、生产能力及压降要求。6设计图纸绘出工艺流程图和填料塔剖面图。在填料塔剖面图上应按大致比例绘制，请标出各处尺寸和部件。

7参考文献设计计算过程请参阅参考书，如《化工原理》和《化工原理课程设计》等书籍，及相关手册、标准等。也可从维普上获得有用资料。任务书一、设计目的通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。二、设计任务试设计常压填料塔，采用逆流操作，以水为吸收剂，吸收混合气中的丙酮。试设计填料塔，采用逆流操作，以清水为吸收剂，吸收脱除混合空气中的NH3。三、设计资料(I)1）混合气（空气，丙酮蒸汽）处理量为1500m3/h，温度为35℃；2）进塔混合气物性可近似看作空气物性，比如密度；3）进塔混合气含丙酮体积分数为1.82%，要求达到的丙酮回收率为90%；4）操作压力为常压，101.325kPa。5）进塔吸收剂为清水；6）吸收操作为等温吸收，温度为35℃。7）气液平衡曲线：t=15~45℃时，丙酮溶于水其亨利常数E可用下式计算：lgE=9.171-[2040/(t+273)]8）液气比取最小液气比的倍数为1.3。9）气速u=（0.6~0.8）uF范围，本次设计取u=0.7uF。10)kG=1.795×10-3kmol/(m2·s·kPa)；

kL=1.81×10-4m/s；α=49.9m2/m3。三、设计资料(II)1）混合气（空气，丙酮蒸汽）处理量为1000m3/h，温度为25℃；2）进塔混合气物性可近似看作空气物性，比如密度；3）进塔混合气含丙酮体积分数为1.82%，要求达到的丙酮回收率为95%；4）操作压力为常压，101.325kPa。5）进塔吸收剂为清水；6）吸收操作为等温吸收，温度为25℃。7）气液平衡曲线：t=15~45℃时，丙酮溶于水其亨利常数E可用下式计算：lgE=9.171-[2040/(t+273)]8）液气比取最小液气比的倍数为1.3。9）气速u=（0.6~0.8）uF范围，本次设计取u=0.7uF。10)kG=1.795×10-3kmol/(m2·s·kPa)；

kL=1.81×10-4m/s；α=49.9m2/m3。三、设计资料(III)1）操作温度为20℃，压力为常压；2）混合气（空气，氨）处理量为1000m3/h；进塔混合气中含氨体积分数为5%，采用清水吸收，要求塔顶排出的气体中含氨低于0.02%（体积分数）；3）由于为低浓度吸收，溶液近似取纯水的物性数据；4）NH3在水中的溶解度系数为H=0.725kmol/（m3.kPa）；5）气相体积传质总系数为KYα=0.088kmol/(m3·s)；6）液气比取最小液气比的倍数在（1.1~2.0）范围内，请设计者自定；7）操作气速u在（0.6~0.8）uF范围内，请设计者自定。四、设计内容和要求1）研究分析资料。2）净化设备的计算。3）编写设计计算书。设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。要求内容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等。有能力的同学采用打印稿。4）设计图纸。包括工艺流程图，塔器剖面结构图。应按比例绘制，标出设备、零部件