氯化氢吸收制备盐酸-化工原理大作业资料

氯化氢吸收制备盐酸■■化工原理

大作业（完整版）资料

化工原理大作业

目录

一、任务及操作条件.............................-1-

1.1设计题目：...............................-1-

1.2工艺操作条件：...........................-1-

二、设计条件及主要物性参数.....................-2-

2.1设计条件：...............................-2-

2.2主要的物性参数值.........................-2-

三、设计方案的确定..............................-3-

3.1设计方案的内容..........................-3-

...........................................................................................-3-

...........................................................................................-4-

3.2流程布置..................................-4-

3.3吸收剂的选择..............................-5-

3.4操作温度和压力的确定.....................-5-

3.5填料的选择................................-6-

....................................................................................-5-

........................................................................................-7-

...........................................................................................-8-

四、填料塔工艺尺寸的计算......................-10-

4.1物料计算.................................-10-

.......................................................................................-11-

................................................................................................-11-

................................................................................................-12-

................................................................................................-12-

4.2气液平衡关系............................-12-

4.3塔径计算................................-12-

MF............................................................................................-13-

................................................................................................-15-

................................................................................................-15-

................................................................................................-15-

................................................................................................-15-

................................................................................................-16-

学）的校核...............................-16-

4.4填料层高度的确定........................-17-

H函计算..................................-17-

KL....................................................

HOL.........................................................................................-20-

OL计算...................................-20-

................................................................................................-20-

................................................................................................-21-

................................................................................................-21-

五、填料吸收塔的附属设备......................-22-

5.1填料支承板...............................-22-

5.2填料压板和床层限制板....................-22-

5.3液体分布器计算和再分布器的选择和计算………-22-

-22-

............................................................................................-24-

六、辅助设备的选型.............................-26-

6.1管径的计算...............................-26-

6.2离心泵的选择与计算......................-27-

工艺设计计算结果汇总与主要符号说明........-28-

1.吸收塔的吸收剂用量计算总表.............-29-

2.塔设备计算总表.........................-29-

3.填料计算总表...........................-30-

参考文

献..............................................

……-25-

经费预

算..............................................

........-26-

设计心

得.................................................

...-27-

一、任务及操作条件

1.1设计题目：

设计全套分离设备，以满足以下要求：

利用水吸收废气中HCI气体，制备稀盐酸。温度为45℃

的HCI废气中HCI含量为1640.7mg/m3,吸收率高于

95.37%，并且要求每年按运行10个月来计算，年产出2000

吨4.0%(质量分率)以上的稀盐酸。

要求，从化工方面的专业网站上查询适当的塔参数，设

计全套设备，并做出经费预算。

希望细致完成计划书。

1.2工艺操作条件：

(1)操作压力为101.3KPa

(2)操作温度为20℃

(3)逆流操作

二、设计条件及主要物性参数

2.1设计条件：

(1)生产能力：

稀盐酸生产量Lmix=20001/a

(2)原料:

以氯化氢一空气二元体系，进料混合气体含氯化

氢的含量为1640.7mg/m3o

(3)处理要求：

氯化氢的回收率高于9537%,该设计中去96%0

(4)操作压力：101.3KPa

(5)操作温度：20℃

2.2主要的物性参数值

(1)空气的分子量：29；氯化氢的分子量：36.5;

水的分子量：18

(2)293℃饱和水蒸气压强为23346KPa

(3)在1atm时，水的凝固点(f.p.)为0℃沸点(b.p.)

为100℃o

三、设计方案的确定

3.1设计方案的内容

常用的吸收装置流程主要有逆流操作、并流操作、吸收

及部分再循环操作、多塔串联操作、串联一并联操作，根据

设计任务、工艺特点，结合各种流程的优缺点，采用常规逆

流操作的流程，传质平均推动力大，传质速率快，分离效率

高，吸收及利用率高。

本设计要求的是选用填料吸收塔，填料塔是气液呈连续

性接触的气液传质设备，它的结构和安装比板式塔简单。它

的底部有支撑板用来支撑填料，并允许气液通过。支撑板上

的填料有整砌或乱堆两种方式。填料层的上方有液体分布装

置，从而使液体均匀喷洒在填料层上。

图常规逆流操作流程图

3.2流程布置

吸收装置的流程布置是指气体和液体进出吸收塔的流

向安排。本设计采用的是逆流操作，即气相自塔底进入由塔

顶排出，液相流向与之相反，自塔顶进入由塔底排出。逆流

操作时平均推动力大，吸收剂利用率高，分离程度高，完成

一定分离任务所需传质面积小，工业上多采用逆流操作。

33吸收剂的选择

吸收剂性能的优劣是决定吸收操作效果的关键之一，

吸收剂的选择应考虑以下几方面：

Q)溶解度：吸收剂对溶质的溶解度要大，以提高吸收速

率并减少吸收剂的用量。

(2)选择性：吸收剂对溶质组分有良好的溶解能力，对其

他组分不吸收或甚微。

⑶挥发度：操作温度下吸收剂的蒸汽压要低，以减少吸

收和再生过程中的挥发损失。

(4)粘度：吸收剂在操作温度下粘度要低，流动性要好,

以提高传质和传热速率。

(5)其他：所选用的吸收剂尽量要无毒性、无腐蚀性、

不易爆易燃、不发泡、冰点低、廉价易得及化学性质稳定

一般来说，任何一种吸收剂都难以满足以上所有要求，

选用是要针对具体情况和主要因素，既考虑工艺要求又兼顾

到经济合理性，综上因素的考虑，本次设计任务选用清水做

吸收剂。

3.4操作温度和压力的确定

(1)温度：低温利于吸收，但温度的底限应由吸收系统决

定，本设计温度选20℃

(2)压力：加压利于吸收，但压力升高操作费用、能耗增

加，需综合考虑，本设计采用常压。

3.5填料的选择

填料种类的选择要考虑分离工艺的要求,还要确保有较

高的传质效率.除此之外,还应选择具有较高泛点气速或气相

动能因子的填料,这样可以使通量增大，塔的处理能力也增大.

通常考虑以下几个方面：

①传质效率，传质效率即分离效率，它有两种表示方法:

一是以理论级进行计算的表示方法，以每个理论级当量的填

料层高度表示，即HETP值；另一是以传质速率进行计算的

表示方法，以每个传质单元相当的填料层高度表示，即HTU

值。在满足工艺要求的前提下，应选用传质效率高，即

HETP（或HTU值）低的填料。对于常用的工业填料，其

HETP（或HTU）值可由有关手册或文献中查到，也可通过一

些经验公式来估算。

②通量，在相同的液体负荷下，填料的泛点气速愈高或

气相动能因子愈大，则通量愈大，塔的处理能力亦越大。因

此，在选择填料种类时，在保证具有较高传质效率的前提下,

应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料。对于大多

数常用填料，其泛点气速或气相动能因子可由有关手册或文

献中查到，也可通过一些经验公式来估算。

③填料层的压降，填料层的压降是填料的主要应用性

能，填料层的压降愈低，动力消耗越低，操作费用愈小。选

择低压降的填料对热敏性物系的分离尤为重要。比较填料的

压降有两种方法，一是比较填料层单位高度的压降W/Z;另

一是比较填料层单位传质效率的比压降△P/NT。填料层的压

降可用经验公式计算，亦可从有关图表中蛰出。

④填料的操作性能，填料的操作性能主要指操作弹性、

抗污堵性及抗热敏性等。所选填料应具有较大的操作弹性，

以保证塔内气液负荷发生波动时维持操作稳定。同时，还应

具有一定的抗污堵、抗热敏能力，以适应物料的变化及塔内

温度的变化。

此外，所选的填料要便于安装、拆卸和检修。

填料按规格规格通常分为散装填料与规整填料：①散装

填料规格的选择散装填料的规格通常是指填料的公称直

径。工业塔常用的散装填料主要有DN16、DN25、DN38、

DN50、DN76等几种规格。（一般推荐：。工300时，选

25nun的填料；<D<900〃〃〃时,选2538mm的填

料;。2900〃〃〃时，选用50-70〃〃〃的填料，但一般大塔中常用50mm

的填料。）②规整填料规格的选择工业上常用规整填料习

惯用比表面积表示，主要有125、150、250、350、500、

700等几种规格。

工业上，填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类。

①陶瓷填料：陶瓷填料具有良好的耐腐蚀性及耐热性，

一般能耐除氢氟酸以外的常见的各种无机酸、有机酸的腐

蚀，对强碱介质，可以选用耐碱配方制造的耐碱陶瓷填料。

陶瓷填料因其质脆、易碎，不宜在高冲击强度下使用。陶瓷

填料价格便宜，具有很好的表面润湿性能，工业上，主要用

于气体吸收、气体洗涤、液体萃取等过程。

②金属填料：金属填料可用多种材质制成，金属材质的

选择主要根据物系的腐蚀性和金属材质的耐腐蚀性来综合

考虑。碳钢填料造价低，且具有良好的表面润湿性能，对于

无腐蚀或低腐蚀性物系应优先考虑使用；不锈钢填料耐腐蚀

性强，一般能耐除CI-以外常见物系的腐蚀，但其造价较高；

钛材、特种合金钢等材质制成的填料造价极高，一般只在某

些腐蚀性极强的物系下使用。金属填料可制成薄壁结构

(0.2-1.0mm),与同种类型、同种规格的陶瓷、塑料填料相

比，它的通量大、气体阻力小，且具有很高的抗冲击性能，

能在高温、高压、高冲击强度下使用，工业应用主要以金属

填料为主。

③塑料填料：塑料填料的材质主要包括聚丙烯(PP)、聚

乙烯(PE)及聚氯乙烯(PVC)等，国内一般多采用聚丙烯材质。

塑料填料的耐腐蚀性能较好，可耐一般的无机酸、碱和有机

溶剂的腐蚀。其耐温性良好，可长期在100℃以下使用。聚

丙烯填料在低温(低于0℃)时具有冷脆性，在低于0℃的条件

下使用要慎重，可选用耐低温性能好的聚氯乙烯填料。塑料

填料具有质轻。价廉、耐冲击、不易破碎等优点，多用于吸

收、解吸、萃取、除尘等装置中。塑料填料的缺点是表面润

湿性能差，在某些特殊应用场合，需要对其表面进行处理，

以提高表面润湿性能。

综合以上：本设计中选择塑料鲍尔环散装填料DN50o

四,填料塔工艺尺寸的计算

4.1物料计算

如图所示，对于逆流操作的吸收塔，在任意截面M-N

与塔顶或塔底作物料衡算:

GY+LX.,=GYi+LX或GY+LX2=GY2+LX

吸收塔的逆流物料衡算示意图如下:

G，LL,X?

MN

G，XL,X}

吸收塔的逆流物料衡算示意图

本设计任务是年处理2000t稀盐酸，氯化氢含量为4%

以上，年生产时间10个月，为设计计算所需，取氯化氢含

量为8%,所以:

2000x1000

吸收液的质量流量：匕必==2778kg/h

10x30x24

吸收剂水的流量：小也端幽=­〃人

18.02

液相中V党警二黑泮诬

液相中.言=舄3，X2=0.

进塔废气冷却到20OC后其中HCI的含量为

切=1640.7x=178Q69(mg/m3)

1.进塔气相摩尔分率为

1.7807x22.4x10-3

乂=%/%/。==0.0011

36.5

进塔气相摩尔比小六=.=。颂

2.出塔气相摩尔比为r,=^(1-77)=0.0011X(1-0.92)=0.000044

查资料可知，在20°C的时候混合气密度

on073

PG=——X—=1.206(Kg/m3)

PG22.4293z

流量

由物料衡算知yy）=乙）,所以混合气体中惰性

气体的流量

L(X-X)_14.6x(0.048-0)

Vt2=663.6(如x)l/h)

-0.0011-0.000044

YX-Y2

混合气体的流量匕小=V+—!—=663.6+——=664.3(内〃°〃力)

1I211.UUl1

出塔混合气量

Villix2=663.6+(664.3-663.6)x(1-0.96)=663.63(krol/h)

4.2气液平衡关系

查阅资料得到20C时氯化氢溶于水的亨利系数为

E=0.279xlO5Kpa

m=E=0.279xl0：=2754

P101.3

998.2

H=-0,279x103x18=0.1995

4.3塔径计算

塔底气液负荷大，依塔底条件（混合气20。JOl.SkPa,

吸收液20℃计算

0.01

0.008

0.006

0.004

0.002

00()1

0.01<><>20.040.060.10.20.40.60.81.02346810

0.08

悬侏湾

%----空塔液泛气速，m/s;

2

g------重力加速度，9.81m/s；

(----填料因子(3

Ppackingfactor),m7m;

3

PG、PL液相密度,Kg/m；

“=丝，夕水是水的密度，Kg/m3；

PL

weWG-------液相与气相的质量通率，Kg/（snf）；

AL---液相粘度，PaSo

废气的平均摩尔质量：

=ZyiMi=29x（1-0.0011）+36.45x0.0011=29.01

进塔混合气密度4=嘉x芸=1.206（Kg/nd）

（混合气浓度低，可近似视为空气密度）

混合气质量流量％=C“=咐3>29.01=19271.3（必//z）

混合气体体积流量G=WG/PG=率罢=15979.5（加/〃）

1.206

查化工原理附录吸收液密度人=998.2Kg/m3

吸收液质量流量WL=277.8kg/h

吸收液的体积流量匕=I乜/PL277.8/998.2=0.28,///?

吸收液黏度见=100.5xIO-pa.s

经比较，选D=50mm塑料鲍尔环（米字筋）。查《化工

原理》教材附录可知其主要性能参数有，填料因子中

二120加1,比表面积为=106.4疗/小。

_227.8(1.206,

-19271.31998.2>=0.0004

WG.VLJ

由图查得纵坐标值为0.25,即

四=0.00373蟀=0.25

g)PL,

故液泛气速廿=8.22m/s

的确定

一般操作气速推荐范围为u=(0.5〜0.8储，在此取

u=0.6uP=4.9m/so

的计算

c[4G/4x15979.5,,

D=fc=V4,9x3600.=，lm

取塔径为1.2m=12(X)mm

""脸”岫”故满足要求。

D/d=1200/50=24

对于同类填料，尺寸越小，分离效率越高，但阻力增

加，通量减小，填料费用也增加很多。而大尺寸的填料应

用于小直径塔中，又会产生液体分布不良及严重的壁流，使

塔的分离效率降低。因此，对塔径与填料尺寸的比值要有一

规定，常用填料的塔径与填料公称直径比值D/d的推荐值列

于下表。

塔径与填料公称直径的比值D/d的推荐值

填料种类D/d的推荐值

拉西环D/d>20-30

鞍环D/d>15

鲍尔环D/d>10-15

阶梯环D/d>8

环矩鞍D/d>8

通过以上表的数据可知所选鲍尔环满足鲍尔环的径比

要求。

填料的最小润湿速率(MWR)为&入0=0.08〃//(m・h)

最小喷淋密度=0.08x106.4=8.512//(m・h)

中4L0.28x4x3600./,

1O3

因U=--------7=------------------7=18.7m/mh

px7fD~998.2x7rxl.2-

故满足最小喷淋密度要求。

多)的校核

在压降关联图中取横坐标值0.07787,将操作气速(u

=4.9m/s）代替纵坐标中的查表，DN=50mm塑料鲍尔环

（米字筋）的压降填料因子力=125代替纵坐标中的。.则纵

标值为：

丝加郅L型］（100.5x10-产=0092

9.81（998.2?7

查资料得：A〃/z=30x9.81=300Pa/m填料,A〃/z在

145-490Pa/〃z填料范围内，故满足要求。

4.4填料层高度的确定

计算填料层高度，即

7-urfY,dY

OG0G-4

_KYaQJY2Y-Y

计算

%G=袅，其中吊"七〃J-=J-+-L.,本设计采用

KyaQKGakGaHkLa

（恩田式）计算填料润湿面积aw作为传质面积a,依改进的

恩田式分别计算M及h,再合并为初和初。

列出备关联式中的物性数据

气体性质（以塔底20℃,101.3kPa空气计）：

%=L206Kg/n?（前已算出）（气体密度）

3

AG=O.O18xlO-Pas（查化工原理附录）（气体黏度）

4.3X1()T2」-+」-

〔MAMJ

DG=0.167xl0~5m7s(依据式

PM»B)Gilliland

估算）（溶质在气相中的扩散系数）

液体性质（以塔底2CTC水为准）：

PL=998.2Kg/m3

=100.5x10-:,Pa-s

9

DL=2.8xl0-n?/s（查化工原理附录）。

气体与液体的质量流速：

­萼二^^=4.74必/（〃小）

GQ1.227fx36OO&八7

U=4WG=4X277.8=0.068Kg/(m2-s)

L-^D2"1.22^X3600

塑料鲍尔环（乱堆）特性:

d=50mm=0.05m（塑料鲍尔环直径）

=106.4nr/m-（比表面积）

G=40dyn/cm=40x105N/m（填料材质的临界表面张力）

%=72.6xl（）TN/m（水的表面张力）

。=1.45（鲍尔环为开孔环）依式计算有效面积小

'/\0.75z、0"•>\-O.O5/、、0.2'

依式：生=i|一1.4份耳中RM

代入上述数据得:

£w=

%

/,\0.75/,、-0.05z<%\

40x10-31(0.0680.068?x106.4]________0.0682________

cxp<-1.45------------r-----------------------r998.22X9.81)l,998.2x72.6xIO-3x106.4

\72.6x10-JU06.4xl00.5X1O~5;

2=0.0637故a,=6.8m2/m3；

%

根据修正的0nda关联式：

液相传质系数:-偌时*

代入上述数据得:

0.068/100.5x10-5’100.5x10-5x9.81、

0.0091.45°“

9

6.8x1005x10-3k998.2x2,Xx10-,99R.2,

5

kL=8.45xlQ-m/s

1%,=6.8x8.45xIO-=o.OOls-,

勺为液相传质系数，A为溶质在液相中的扩散

系数,4/S；

气相传质系数：1<G=0.23

代入上述数据得:

4.740.018x10-3V106.4x0.167X10-5

1.45"

kG=0.23

106.4x0.018x1(r31.206x0.167xl(r58.314x293

52

ko=1.29x10knr)l/(m•s-kPa)

53

kGaw=6.8x1.29x10-5=8.77x10kniol/(m-s-kPa

--------勺为气相传质系数

K.krk.

代入数据得:

1=0.1995I

豆—1.29x10-58.45x10-5=27299.4

得：勺=3.66x10-5

HOL

K_Vn_664.3x44-36CO

HOL

-52=4.4m

~KGaP^3.66xIOx101.3xx1.2

OL计算

采用吸收因数法计算传质单元数：

06

吸收因子S：S=WM，因S"，则有

mUG2.754x4.74

z1[/ic'Y—mX,

N=In(1-S)--------二十S

O0LI7

l-S「Y2-mX2

其中：X=0.0011,Y2=0.000044,X2=0,m=2.754

贝！]：NOL=3.23

Z=HOINOL=4.4x3.23=14.21m

根据设计经验，填料层的设计高度为Z=14.5,故取实

际填料层高度取为14.5m。

塔上部空间高度，通过相关资料可取l.5m,塔底液相停

留时间按1.5min考虑，则塔釜所占空间高度为

v=-=___

rw7s

'PL998券

4xl.5x60xV4x1.5x60x0.00008

=0.006m

1.2?万

考虑到气相接管所占的空间高度，底部空间高度可取1m,

所以塔的附属高度可以取1.5+0.01=15m

所以塔局）为H=1.5+14.5=16m

液体沿填料层下流时，有逐渐向塔壁方向集中的趋

势，形成壁流效应。壁流效应会造成填料层内气液分布本均

匀，使传质效率降低。因此.设计中每隔一定的填料层高

度.需要设置液体收集再分布装置，即将填料层分段。

对于散装填料，一般推荐的分段高度值见下表。

填料类型H/Dhmax

拉西环2.5<4

矩鞍5-8<6

鲍尔环5-10<6

因为H/D=16/1.2=13.3，取hmax=4m,可将填料层分4

段。

填料塔的顶部与底部均选用标准椭圆形封头。公称直径

1200mm,曲面高度200mm,直边高40mm。

五、填料吸收塔的附属设备

5.1填料支承板

填料支承板主要分为两类：气液逆流通过平板型支承

板，板上有筛孔或栅板式;气体喷射型，分为圆柱升气管式的

气体喷射型支承板和梁式气体喷射型支承板。

由于填料支承板本身对塔内气液的流动状态也会产生

影响，因此除考虑具有足够的强度和刚度以支持填料及其所

持液体的重量外，还应考虑其对流体流动的影响，要保证有

足够的开孔率，以防在填料支承处发生夜泛现象，在结构上

应有利于气液相的均匀分布，同时不至于产生较大的阻力。

本设计项目的塔径及液体负荷不大，可采用较简单的栅

格行支承板。

5.2填料压板和床层限制板

在填料顶部设置压板和床层限制板。有栅条式和丝网

式。

5.3液体分布器计算和再分布器的选择和计算

液体分布装置的种类多样，有喷头式、盘式、管式、槽

式、及槽盘式等。工业应用以管式、槽式、及槽盘式为主。

性能优良的液体分布器设计时必须满足以下几点：

⑴液体分布均匀，评价液体分布均匀的标准是：足够的

分布点密度；分布点的几何均匀性；降液点间流量的均匀性。

①分布点密度。液体分布器分布点密度的选取与填料类

型及规格、塔径大小、操作条件等密切相关，各种文献推荐

的值也相差较大。大致规律是：塔径越大，分布点密度越小;

液体喷淋密度越小，分布点密度越大。对于散装填料，填料

尺寸越大，分布点密度越小。

②分布点的几何均匀性。分布点在塔截面上的几何均匀

分布是较之分布点密度更为重要的问题。设计中，一般需通

过反复计算和绘图排列，进行比较，选择较佳方案。分布点

的排列可采用正方形、正三角形等不同方式。

③降夜点间流量的均匀性。为保证各分布点的流量均

匀，需要分布器总体的合理设计、精细的制作和正确的安装。

高性能的液体分布器，要求个分布点与平均流量的偏差小于

6%o

⑵操作弹性大，液体分布器的操作弹性是指液体的最大

负荷与最小负荷之比。设计中，一般要求液体分布器的操作

弹性为2~4,对于液体负荷变化很大的工艺过程，有时要求

操作弹性达到10以上，此时，分布器必须特殊设计。

⑶自由截面积大，液体分布器的自由截面积是指气体通

道占塔截面积最小应在35%以上。

⑷其他，液体分布器应结构紧凑、占用空间小、制造容

易、调整和维修方便。

本设计中塔径较小，故此选用管式液体分布器。

(1)气体进出口装置

填料塔的气体进口既要防止液体倒灌,更要有利于气体

的均匀分布。对500mm直径以下的小塔，可使进气管伸到

塔中心位置，管端切成45。向下斜口或切成向下切口，使气

流折转向上。对1.5m以下直径的塔，管的末端可制成下弯

的锥形扩大器，或采用其它均布气流的装置。

气体出口装置既要保证气流畅通，又要尽量除去被夹带

的液沫。最简单的装置是在气体出口处装一除沫挡板，或填

料式、丝网式除雾器，对除沫要求高时可采用旋流板除雾器。

本设计中选用折板除雾器。折板除雾器的结构简单有

效,除雾板由50〃7心50〃7心3〃〃7?的角钢组成,板间横向距离为

25mm,垂直流过的气速可按下式计算：〃乂『千

式中U------气速,m/s；pL,pG----液相及气相密度,

依/加；

k——系数,0.085-0.10;

本设计中取k=0.09,则流过的气速

u=0.09JI99S2-L2（）6=2.588m/s

V1.206

所需除雾板组的横断面为^=--=0.671,zr

u2.5oo

由上式确定的气速范围，除雾板的阻力为49-98pa,此

时能除去的最小雾滴直径约为0.06mm,即60〃〃。

（2）排液装置

液体出口装置既要使塔底液体顺利排出，又能防止塔内

与塔外气体串通，常压吸收塔可采用液封装置。

常压塔气体进出口管气速可取10~20m/s（高压塔气速

低于此值）；液体进出口气速可取0.8~1.5m/s（必要时可

加大些）管径依气速决定后，应按标准管规定进行圆整。

六、辅助设备的选型

6.1管径的计算

对于液相，由于进塔为地下水，出塔为混合溶液，所以

应以出塔为准，选择流速；对于气相，则属于常压操作。以

此为据，选出相应流速：

某些流体在管路中的常用流速范围

流体的类别及情况流速范围,m/s

水及低粘度流体(1X

1.5-3.0

105Pa-lxl06Pa)

常压气体10〜20

进气为常压气体取u=18m/s

14x15979.5

=0.56/77

V18^x3600

查资料按标准可选用0.60m为外径，内径：600-2x

20=560mm

进水管与混合液出口管:

清水（常压）取u=2.0m/s

3

V=VL=0.28m//i

4x0.28

d=J---------------=0.007m

V2^x3600

参照标准选用10mm为外径，内径：10-2xl.5=7mm

由于管路采用标准管路，因此实际操作情况下的流速不

是选取的流速，需要根据标准管径反算操作流速，进行校核。

以液相为例:

d=

3600x7ai

4L4x0.28f/

U=——7=-----T----------=2.02/77/

-0.0072^K3600/

同理可得气相：

此时流速：”・懿磊川.⑸山

流速较核合格。

6.2离心泵的选择与计算

计算过程如下

所选管为中42.00〃〃〃x6〃〃〃热轧无缝钢管

4L4x0.28

校核管内流速"=2.02〃〃

成23600x0.00721

则雷诺数R*=。•附x2"2x).2=14x104

/JL100.5x10

2=0.316/?；025=0.029

局部阻力损失：三个标准截止阀全开刍=3x6.4=19.2；

三个标准90。弯头^=3x0.75=2.25；

管路总压头损失

=fA--+y^—=fo.O29x^-+21.45>|x2(P2

———=5.55

乙，Id人力gI0.007)2x9.81

扬程：H=Az+^+7/.=16+5.55=21.55w

Pg

流量：Q=0.2Sm3/h

经查《化工原理》附表泵与风机，型号

IS80-50-250ABC泵合适。

工艺设计计算结果汇总与主要符号说明

F面将计算结果进行汇总，分别列出：

年生产2000t质量分数

题目为8%稀盐酸

填料吸收塔

流程布置逆流

主体设备填料塔

气液平衡关系Y:mX

±gM15.3m

塔径1200mm

填料塑料鲍尔环

液体分布器双排管式分布器

填料支撑板栅格形支撑板

封头标准椭圆形封头

1.吸收塔的吸收剂用量计算总表

意义及符号结果

混合气体处理量G15979.5mVh

气液相平衡常数m2.754

进塔气相摩尔分率yi0.0011

出塔气相摩尔分率V20.000044

进塔液相摩尔分率XI0.04

出塔液相摩尔分率X20

最小液气比L/V无

混合气体的密度p1.206m3/s

混合气体的粘度口

吸收剂用量L4.698kg/h

2.塔设备计算总表

意义及符号SS

塔径D800mm

填料层局）