钟。
采用“F型耐腐蚀泵”——(40F——26F),由《化工原理》(修订版·夏清主编·化学工业出版社)P364“F型耐腐蚀泵性能表”。 2.5.8 塔附属高的确定
塔的附属空间高度主要包括塔的上部空间高度,安装液体分布器和液体再分度器所需的空间高度,塔的底部空间高度以及塔的群坐高度。塔的上部空间高度是指塔填料层以上,应有一足够的空间高度,以使随气流携带的液滴能够从气相中分离出来,该高度一般取1.2-1.5。安装液体再分布器所需的塔空间高度依据所用分布器的形式而定一般需要1-1.5m的高度。
塔的底部空间高度是指塔底最下一块塔板到塔底封头之间的垂直距离。该空间高度含釜液所占的高度及釜液面上方的气液分离高度的两部分。釜液所占空间高度的确定是依据塔的釜液流量以及釜液在塔内的停留时间确定出空间容积,然后根据该容积和塔径计算出塔釜所占的空间高度。
塔底液相停留时间按5min考虑,则塔釜液所占空间为
h1?5?60?43.166?18.02?0.17m
0.785?3600?998.2?0.42考虑到气相接管所占的空间高度,底部空间高度可取1.5米,所以塔的附属空间高度可以取3.7米。 2.5.9人孔
公称压力 常压 公称直径 450 mm 密封面型 平面(FS) 标准号 HG21515-95
3 工艺流程图
4设计结果汇总 课程设计名称 操作条件 水吸收NH3填料吸收塔的设计 操作温度 20摄氏度 物性数据 液相 998.2 kg/m3 混合气体平均摩尔质量 3.618 kg/(m 混合气体h) 的平均密度 940896 混合气体的粘度 6.336×10-6 m2/h NH3在空气中的扩散系数 m/h2 气相平衡数据 相平衡常数m 0.760 物料衡算数据 气相流量G 207.9778 kmol/ h 操作压力:常压 气相 17.969 液体密度 kg/kmol 液体粘度 0.747 kg/m3 液体表面张力 NH3在水中的扩散系数 重力加速度 0.065 0.0612 kg/(mh) m2/h 1.27×108 溶解度系数H NH3在水中的亨利系数E 76.99 kpa 0.7194kmol/kPam3 Y1 Y2 X1 X2 0 0.05263 2.00040.04328 ?10-4 最小液气操作液气比 比 239.3428 kmol/ h 0.7571 1.2114 液相流量L 气相质量液相质量流量 流量 塔径 工艺数据 气相总气相总填料层传质单传质单高度 填料层压降 元数 元高度 3735 4312.957kg/kg/h h 除沫器 丝网式 0.7m 12.3230.33073 m 填料塔附件 填料限定装置 6m 4708.8pa 液体分布器 槽式 填料支承板 填料压栅板 栅板式支撑板 液体再分布器 边圈槽形
5课程设计总结
本次课程设计是对化学工程的过程设计及设备的选择的一个深层次的锻炼,也是对实际操作的一个加深理解。
在设计过程中遇到的问题主要有:(1)未知条件的选取;(2)文献检索的能力;(3)对吸收过程的理解和计算理论的运用;(4)对实际操作过程中设备的选择和条件的最优化;(5)对工艺流程图的理解以及绘制简单的流程图和设备结构;(6)还有一些其他的问题,例如计算的准确度等等。
当然,在本次设计中也为自己再次重新的复习化工这门学科提供了一个动力,对化工设计过程中所遇到的问题也有了一个更深的理解。理论和实际的结合也是本次设计的重点,为日后从事相关工作打下了一定的基础。
最后,深感要完成一个设计是相当艰巨的一个任务,但是,只要大家团结一心,是没有什么不能克服的
主要符号说明
at——填料的总比表面积,m2/m3 aW——填料的润湿比表面积,m2/m3 d——填料直径,m; D——塔径,m;
DL——液体扩散系数,m2/s; Dv——气体扩散系数,m2/s ; ev——液沫夹带量,kg(液)/kg(气); g——重力加速度,9.81 m/s2 ; h——填料层分段高度,m; HETP关联式常数;
hmax——允许的最大填料层高度,m; HB——塔底空间高度,m; HD——塔顶空间高度,m; HOG——气相总传质单元高度,m;
kG——气膜吸收系数,kmol/(m2·s·kPa); kL——液膜吸收系数,m/s;
KG——气相总吸收系数,kmol/(m2·s·kPa); Lb——液体体积流量,m3/h; LS——液体体积流量,m3/s; LW——润湿速率,m3/(m·s); m——相平衡常数,无因次; n——筛孔数目;
NOG——气相总传质单元数; P——操作压力,Pa; △P——压力降,Pa; u——空塔气速,m/s; uF——泛点气速,m/s
u0.min——漏液点气速,m/s;
u′0——液体通过降液管底隙的速度,m/s; U——液体喷淋密度,m3/(m2·h) UL——液体质量通量,kg/(m2·h) Umin——最小液体喷淋密度,m3/(m2·h) Uv——气体质量通量,kg/(m2·h) Vh——气体体积流量,m3/h; VS——气体体积流量,kg/s; wL——液体质量流量,kg/s; wV——气体质量流量,kg/s; x——液相摩尔分数; X——液相摩尔比Z y——气相摩尔分数; Y——气相摩尔比;
Z——板式塔的有效高度,m; 填料层高度,m。 希腊字母
ε——空隙率,无因次; μ——粘度,Pa·s; ρ——密度,kg/m3; σ——表面张力,N/m;
φ——开孔率或孔流系数,无因次; Φ——填料因子,l/m;
ψ——液体密度校正系数,无因次。 下标
max——最大的; min——最小的; L——液相的;
V——气相的。
参考文献
1. 贾绍义,柴诚敬,《化工原理课程设计》,天津大学出版社, 2002. 2. 《化工原理》(修订版·夏清主编·化学工业出版 3. 王志魁 编《化工原理》