化工原理課程設(shè)計——30℃時水吸收二氧化硫填料塔的設(shè)計

1、«化工原理課程設(shè)計報告題目：處理量為1000m3/h清水吸收二氧化硫填料吸收塔設(shè)計系別：環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)班級：環(huán)境工程11(2)班姓名：陳新林學(xué)號:3111007481指導(dǎo)教師：鄭育英(課程設(shè)計時間：2013年12月30日2014年1月5日)化工原理課程設(shè)計廣東工業(yè)大學(xué)目錄1 .課程設(shè)計目的12 .課程設(shè)計題目描述和要求13 .課程設(shè)計報告內(nèi)容43.1 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)43.1.1 液相物性數(shù)據(jù)43.1.2 氣相物性數(shù)據(jù)53.1.3 氣液相平衡數(shù)據(jù)63.2 物料衡算63.3 塔徑計算73.3.1 塔徑的計算83.3.2 泛點率校核：83.3.3 填料規(guī)格校核：93.3.4 液體噴淋

2、密度得校核：93.4 填料層高度的計算93.4.1 傳質(zhì)單元數(shù)的計算93.4.2 傳質(zhì)單元高度的計算103.4.3 填料層高度的計算113.5 填料塔附屬高度的計算113.6 液體分布器計算12化工原理課程設(shè)計3.6.1 液體分布器的選型123.6.2 布液計算133.7 其他附屬塔內(nèi)件的選擇133.7.1 填料支承裝置的選擇133.7.2 填料壓緊裝置163.7.3 塔頂除霧器173.8 吸收塔的流體力學(xué)參數(shù)計算171.1.1 1吸收塔的壓力降171.1.2 吸收塔的泛點率181.1.3 氣體動能因子183.9附屬設(shè)備的計算與選擇183.9.1 離心泵的選擇與計算183.9.2 吸收塔主要接

3、管尺寸選擇與計算24工藝設(shè)計計算結(jié)果匯總與主要符號說明244.總結(jié)26參考文獻27化工原理課程設(shè)計1 .課程設(shè)計目的化工原理課程設(shè)計是學(xué)生學(xué)過相關(guān)基礎(chǔ)課程及化工原理理論與實驗后，進一步學(xué)習(xí)化工設(shè)計的基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)工程設(shè)計能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過該環(huán)節(jié)的實踐，可使學(xué)生初步掌握單元操作設(shè)計的基本程序與方法，得到工程設(shè)計能力的基本鍛煉?；ぴ碚n程設(shè)計是以實際訓(xùn)練為主的課程，學(xué)生應(yīng)在過程中收集設(shè)計數(shù)據(jù)，在教師指導(dǎo)下完成一定的設(shè)備設(shè)計任務(wù)，以達(dá)到培養(yǎng)設(shè)計能力的目的。單元過程及單元設(shè)備設(shè)計是整個過程和裝備設(shè)計的核心和基礎(chǔ)，并貫穿于設(shè)計過程的始終，從這個意義上說，作為相關(guān)專業(yè)的本科生能夠熟練地掌握典型的單

4、元過程及裝備的設(shè)計過程和方法，無疑是十分重要的。2 .課程設(shè)計題目描述和要求2.1 設(shè)計題目描述(1)設(shè)計題目二氧化硫填料吸收塔及周邊動力設(shè)備與管線設(shè)計(2)設(shè)計內(nèi)容根據(jù)所給的設(shè)計題目完成以下內(nèi)容：(1)設(shè)計方案確定；(2)相關(guān)衡算；(3)主要設(shè)備工藝計算；(4)主要設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計與算核；(5)輔助(或周邊)設(shè)備的計算或選擇；(6)制圖、編寫設(shè)計說明書及其它。(3)原始資料化工原理課程設(shè)計設(shè)計一座填料吸收塔，用于脫除廢氣中的SQ,廢氣的處理量為1000m3/h,其中進口含SO2為2%（摩爾分率），采用清水進行逆流吸收。要求塔吸收效率達(dá)98%吸收塔操作條件：常壓：101.3Kpa；恒溫，氣體與吸收

5、劑溫度：303K清水取自1800米外的湖水。示意圖參見設(shè)計任務(wù)書。1 .設(shè)計滿足吸收要求的填料塔及附屬設(shè)備；2 .選擇合適的流體輸送管路與動力設(shè)備（求出揚程、選定型號等），并核算離心泵安裝高度。2.2設(shè)計要求設(shè)計時間為一周。設(shè)計成果要求如下：1 .完成設(shè)計所需數(shù)據(jù)的收集與整理2 .完成填料塔的各種計算3 .完成動力設(shè)備及管線的設(shè)計計算4 .完成填料塔的設(shè)備組裝圖5 .完成設(shè)計說明書或計算書（手書或電子版打印均可）目錄、設(shè)計題目任務(wù)、氣液平衡數(shù)據(jù)、L/G、液泛速度、塔徑、Ka（或Kxa的計算、Hol、Nol的計算、動力設(shè)備計算過程（包括管徑確定）等。3 .課程設(shè)計報告內(nèi)容吸收塔的工藝計算3.1

6、基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)3.1.1 液相物性數(shù)據(jù)對低濃度吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取水的物性數(shù)據(jù)。由手冊查得，30C5化工原理課程設(shè)計時水的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：密度水995.7Kg/m31黏度水801.5106Pas（11表面張力為L0.07122N/m1SO2在水中的擴散系數(shù)為Dl2.2109m2/s13.1.2 氣相物性數(shù)據(jù)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為M空氣29Kg/mol1M二氧化硫64Kg/mol1MM空氣（1y1）M二氧化硫y1290.91640.0932.15kg/kmol混合氣體的密度為VMP1.293Kg/m3RT混合氣體的黏度可近似取為空氣的黏度，查資料【1】得30c空氣的黏度為G=0.0

7、000186pas1查得SO2在空氣中的擴散系數(shù)為52Dg1.46910m/s13.1.3 氣液相平衡數(shù)據(jù)查資料51:KgSO2Ca(kmol/m3)x103H(kmol/kpa*m3)yPA(kpa)100KgH2O5.010.74213.900.01230.42242.752.500.3796.980.01320.21221.486化工原理課程設(shè)計1.500.2304.200.01380.12112.261.000.1542.800.01460.07767.860.700.1081.960.01560.05135.200.500.0771.400.01600.03423.460.300.0

8、470.840.01790.01861.880.200.0310.560.01970.01121.130.150.0230.420.02130.0111.080.100.0160.280.02540.0060.63平均溶解度系數(shù)H0.01698Ca-30度時二氧化硫在水中的平衡濃度，單位為kmol/m30度時二氧化硫在水中溶解平衡時的摩爾分?jǐn)?shù)H30度時二氧化硫在水中達(dá)到平衡時的溶解度系數(shù)，單位為3kmol/kpa*my30度時氣相中二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù)PA30度時氣相中二氧化硫的平衡分壓，單位為kpa由以上的y和x,以x的值為橫坐標(biāo)，y的值為縱坐標(biāo)作平衡曲線，如圖1.1：化工原理課程設(shè)計x/10

9、00系列13.2 物料衡算進口氣體的體積流量G'=1000m3/h二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù)為yi=0.09進塔氣相摩爾比為Yi=yi/1-y1=0.09/(1-0.09)=0.0989效率1Y2/Y194.9%出塔氣相摩爾比Y2=丫1=0.00504進塔惰性氣相流量G=(G'/22.4)(1-y1)273/303=(1000/22.4)(1-0.09)273/303=36.603kmol/h空氣的體積流量Vg=G'(1-y1)=10000.91=910m3/h出口液體中溶質(zhì)與溶劑的摩爾比X2=0由圖1.1平衡曲線可以讀出y1=0.09所對應(yīng)的溶質(zhì)在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)Xi=0.0

10、0252化工原理課程設(shè)計對應(yīng)的液相中溶質(zhì)與溶劑的摩爾比為*Xi*Xi*1X10.0025210.002520.00253最小液氣比(L)minY1Y237.0991GX1X2取液氣比1.5()min55.6491GG故L=G55.649=2036.920kmol/h操作線方程：YXY21代入數(shù)據(jù)得：Y55.649X0.00504G3.3 塔徑計算該流程的操作壓力及溫度適中，避免二氧化硫腐蝕，故此選用25mm型的塑料鮑爾環(huán)填料。其主要性能參數(shù)為：比表面積at209m2/m3【4】空隙率0.90m3/m34形狀修正系數(shù)=1.4541填料因子平均值=232m4pA=0.09424K=1.7543.3

11、.1 塔徑的計算吸收液的密度近似看成30度水的密度：L水995.7Kg/m330度時空氣的密度空氣1.165Kg/m31二氧化硫2.927Kg/m31MPRT31.293Kg/mM水18Kg/kmol采用Eckert關(guān)聯(lián)式計算泛點氣速：氣相質(zhì)量流量為：WVG空氣（G,G）二氧化硫273/3039101.165902.927273/3031297.5Kg/h液相質(zhì)量流量為:化工原理課程設(shè)計WLLM水2036.921836664.56Kg/hK=1.754選用25mm型的塑料鮑爾環(huán)A=0.09424at209m2/m30.90m3/m3AK(%)1/4(WVV1/84代入數(shù)值得：Uf0.77m/s

12、取空塔氣速：u,0.6uF0.462m/s塔徑D但二0.875m1:4U,圓整塔徑，取D=0.9m則算得uG20.785D21000/360020.437m/s0.7850.923.3.2泛點率校核:1000/3600u220.437m/s0.785D0.7850.9u0.437uF0.77100%56.75%（50%85%為經(jīng)驗值，所以在允許范圍之內(nèi)）3.3.3 填料規(guī)格校核:D0.9d0.0253615(合格)43.3.4 液體噴淋密度校核:填料表面的潤濕狀況是傳質(zhì)的基礎(chǔ)，為保持良好的傳質(zhì)性能，每種填料應(yīng)維持定的液體潤濕速率（或噴淋密度）。10化工原理課程設(shè)計依Morris等推薦，d<

13、;75mm的環(huán)形及其它填料的最小潤濕速率(Lw)min為0.08m3/m2h最小噴淋密度UminLwminat0.0820916.72m3/m2h噴淋密度ULV36.82357.91m3/(m2h)Umin0.924經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用D=900mm合理。3.4 填料層高度的計算3.4.1 傳質(zhì)單元數(shù)的計算由圖1.1曲線可以讀出以下9個點所對應(yīng)的y和x:點數(shù)序號yY*xX*X1XX89%0.098900.002450.0024560.0016871300.39378%0.086960.002220.0022200.0014721336.89867%0.075270.001970.00

14、19700.0012621412.42956%0.063830.001720.0017230.0010561499.25045%0.052630.001460.0014620.0008891745.20134%0.041670.001230.0012320.0006581742.1623%0.030930.000970.0009710.0004651980.19812%0.020410.000730.0007300.0002762202.64300.457%0.005040.000240.00024104168.404*X8X00.0024560.000241八由辛普森積分法有:800.000

15、2778811化工原理課程設(shè)計Nol(f0fs4fi2f24f3.)0.000092342868.2543.96m3x與y對應(yīng)的平衡故相中的溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)X與Y對應(yīng)的平衡故相中的溶質(zhì)與溶劑的摩爾比Nol傳質(zhì)單元數(shù)，單位m3.4.2傳質(zhì)單元高度的計算C33103N/m,L7.122102N/mC，L查資料【5】有：Dg1.469105m2/s,DL2.2109m2/sG1.86105Pas氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計算：也1exp1.45(，)0.75(W)0(尊)。.05()。.2aLatLLgLLat液體質(zhì)量通量WL36664.562xW,L57662.28Kg/(m?h)20.

16、924氣體質(zhì)量通量WV1297.522040.58Kg/(m2?h)20.924代入數(shù)值得:2.3aw208.96m/m氣膜吸收系數(shù):12化工原理課程設(shè)計kG0.237(_產(chǎn)(J)1/3(aDG)atgDggRT0.23732.715.220.000001222、0.0001439kmol/(mspa)液膜吸收系數(shù)：kL0.0095(-W-)2/3()°.5(-Lg)1/3aWLDLLL0.009520.910.000870.3050.0000527m/s.111kGa(aW0.0453skLakLaw0.40.0128s1u0.5uF故繼續(xù)修正：kGa19.5(0.5)1.4kGa

17、0.0552sUfkLa12.6(。2.20.0129sUf11KLa-0.01284s1L_H_1kGak1aHolL1.25mLa3.4.3填料層高度的計算由ZHolNol1.253.964.95m填料有效高度取：Z'=1.3Z=6.435m設(shè)計取填料層高度為Z16.435m13化工原理課程設(shè)計3.5填料塔附屬高度的計算塔的附屬高度主要包括塔的上部空間高度，安裝液體分布器所需的空間高度，塔的底部空間高度等。塔的上部空間高度是為使隨氣流攜帶的液滴能夠從氣相中分離出來而留取的高度，可取1.2m（包括除沫器高度）。設(shè)塔定液相停留時間為10s,則塔釜液所占空間高度為10WL/水103666

18、4.56/3600995.72=0.16m0.785D20.7850.92考慮到氣相接管的空間高度，底部空間高度取為0.5米，那么塔的附屬空間高度可以取為1.7m。吸收塔的總高度為h1.76.4358.135m3.6 液體分布器計算液體分布器可分為初始分布器和再分布器，初始分布器設(shè)置于填料塔內(nèi)，用于將塔頂液體均勻的分布在填料表面上，初始分布器的好壞對填料塔效率影響很大，分布器的設(shè)計不當(dāng)，液體預(yù)分布不均，填料層的有效濕面積減小而偏流現(xiàn)象和溝流現(xiàn)象增加，即使填料性能再好也很難得到滿意的分離效果。因而液體分布器的設(shè)計十分重要。特別對于大直徑低填料層的填料塔，特別需要性能良好的液體分布器。液體分布器的

19、性能主要由分布器的布液點密度（即單位面積上的布液點數(shù)），各布液點均勻性，各布液點上液相組成的均勻性決定，設(shè)計液體分布器主要是決定這些參數(shù)的結(jié)構(gòu)尺寸。對液體分布器的選型和設(shè)計，一般要求：液體分布要均勻；自由截面率要大；操作彈性大；不易堵塞，不易引起霧沫夾帶及起泡等；可用多種材料制作，且操作安裝方便，容易調(diào)整水平。液體分布器的種類較多，有多種不同的分類方法，一般多以液體流動的推動力或按結(jié)構(gòu)形式分。若按流動推動力可分為重力式和壓力式，若按結(jié)構(gòu)形式可分為多孔型和溢流型。其中，多孔型液體分布器又可分為：蓮蓬式噴灑器、直管式多孔分布器、排管式多孔型分布器和雙排管式多孔型分布器等。溢流型液體分布器又可分為：

20、溢流盤式液體分布器和溢流槽式液體分布器。根據(jù)本吸收的要求和物系的性質(zhì)可選用重力型排管式液體分布器，布液孔數(shù)噴淋點密度應(yīng)遵循填料的效率越所需應(yīng)應(yīng)依所用填料所需的質(zhì)量分布要求決定，14化工原理課程設(shè)計的噴淋點密度越大這一規(guī)律。3.6.1 液體分布器的選型D800mm時，建議采用盤式分布器（篩孔式）3.6.2 液體分布器的選擇：按Eckert建議值，D750mm時，每60cm2塔截面設(shè)一個噴淋點按分布點幾何均勻與流量均勻的原則，進行布點設(shè)計。設(shè)計結(jié)果為：盤式分布器（篩孔式）：【5】分布盤直徑：600mm5分布盤厚度：4mm515化工原理課程設(shè)計3.6.3布液計算Ls0.58,H160mmdon.2g

21、H1/24_4Ls_n2gH1/2485348.31/998.23600八0.0153.141360.58.29.810.16設(shè)計取d°15mm3.7 其他附屬塔內(nèi)件的選擇3.7.1 填料支承裝置的選擇填料支承裝置的作用是支承填料以及填料層內(nèi)液體的重量，同時保證氣液兩相順利通過。支承若設(shè)計不當(dāng)，填料塔的液泛可能首先發(fā)生在支承板上。為使氣體能順利通過，對于普通填料塔，支承件上的流體通過的自由截面積為填料面的50蛆上，且應(yīng)大于填料的空隙率。止匕外，應(yīng)考慮到裝上填料后要將支承板上的截面堵去一些，所以設(shè)計時應(yīng)取盡可能大的自由截面。自由截面太小，在操作中會產(chǎn)生攔液現(xiàn)象。增加壓強降，降低效率，甚

22、至形成液泛。由于填料支承裝置本身對塔內(nèi)氣液的流動狀態(tài)也會產(chǎn)生影響，因此作為填料支承裝置，除考慮其對流體流動的影響外，一般情況下填料支承裝置應(yīng)滿足如下要求：（1）足夠的強度和剛度，以支持填料及所持液體的重量（持液量），并考慮填料空隙中的持液量，以及可能加于系統(tǒng)的壓力波動，機械震動，溫度波動等因素。足夠的開孔率（一般要大于填料的空隙率），以防止首先在支撐處發(fā)生液泛；為使氣體能順利通過，對于普通填料塔，支承件上的流體通過的自由截面積為填料面的50蛆上，且應(yīng)大于填料的空隙率。止匕外，應(yīng)考慮到裝上填料后要將支承板上的截面堵去一些，所以設(shè)計時應(yīng)取盡可能大的自由截面。自由截面太小，在操作中會產(chǎn)生攔液現(xiàn)象。增

23、加壓強降，降低效率，甚至形成液泛12。結(jié)構(gòu)上應(yīng)有利于氣液相的均勻分布，同時不至于產(chǎn)生較大的阻力（一般阻力不大于20Pa）；結(jié)構(gòu)簡單，便于加工制造安裝和維修。要有一定的耐腐蝕性。因柵板支承板結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，滿足題目各項要求，故選用柵板支承板。柵板兩塊查資料【5】（單位：mm）DRhst16化工原理課程設(shè)計88044050625柵板1:（單位：mm）iiLini1213連接板長度270880102507270柵板2：（單位：mm）17化工原理課程設(shè)計支撐圈兩塊查資料【5】D1(mm)D2(mm)厚度（mm）8947948升氣管式再分布器18化工原理課程設(shè)計3.7.2填料壓緊裝置為保證填料塔在工

24、作狀態(tài)下填料床能夠穩(wěn)定，防止高氣相負(fù)荷或負(fù)荷突然變動時填料層發(fā)生松動，破壞填料層結(jié)構(gòu)，甚至造成填料損失，必須在填料層頂部設(shè)置填料限定裝置。填料限定可分為類：一類是將放置于填料上端，僅靠自身重力將填料壓緊的填料限定裝置，稱為填料壓板；一類是將填料限定在塔壁上，稱為床層限定板。填料壓板常用于陶瓷填料，以免陶瓷填料發(fā)生移動撞擊，造成填料破碎。床層限定板多用于金屬和塑料填料，以防止由于填料層膨脹，改變其開始堆積狀態(tài)而造成的流體分布不均勻的現(xiàn)象。一般要求壓板和限制板自由截面分率大于70%本任務(wù)由于使用塑料填料，故選用床層限定板。3.7.3塔頂除霧器0.09m/s由于氣體在塔頂離開填料塔時，帶有大量的液沫

25、和霧滴，為回收這部分液相，經(jīng)常需要在頂設(shè)置除沫器。根據(jù)本吸收塔的特點，此處用絲網(wǎng)除霧器:D1234mm519化工原理課程設(shè)計3.8吸收塔的流體力學(xué)參數(shù)計算3.8.1吸收塔的壓力降氣體通過填料塔的壓強降，對填料塔影響較大。如果氣體通過填料塔的壓強降大，則操作過程的消耗動力大，特別是負(fù)壓操作更是如此，這將增加塔的操作費用。氣體通過填料塔的壓力降主要包括氣體進入填料的進口及出口壓力降，液體分布器及再分布器的壓力降，填料支撐及壓緊裝置壓力降以及除沫器壓力降等。填料層壓降的計算可以利用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計算壓強降;橫坐標(biāo)為WLV0536664.56/36001.29305X(-)0.5()1.018

26、Wvl1297.5/3600995.7又查散裝填料壓降填料因子平均值p232m14操作空塔氣速u=0.437m/s2縱坐標(biāo)Y-()L0.20.0056gl液體密度校正系數(shù)，11LP其它塔內(nèi)件的壓力降P較小，在此可忽略查資料【4】P/Z159.81147.15Pa/m總壓降P147.156.435946.910Pa20化工原理課程設(shè)計3.8.2 吸收塔的泛點率校核泛點率80437100%56.75%(50%85%為經(jīng)驗值，所以在允許范圍之內(nèi)uF0.773.8.3 氣體動能因子吸收塔內(nèi)氣體動能因子為3"-30.5FuG0.437.1.1650.4717m/skg/m3氣體動能因子在常用的

27、范圍內(nèi)。3.9附屬設(shè)備的計算與選擇3.9.1 離心泵的選擇與計算取液體流速為u=2.0m/s21化工原理課程設(shè)計VlW36664.5636.82m3/h995.7l801.5106Pas取管內(nèi)液體流速u,2m/s估算管內(nèi)徑為d,Vl36.820.08m.36004u,36003；42選用88.5mm4mm水煤氣管【1】，內(nèi)徑d80.5mm管內(nèi)實際流速uVl3600一d4-2.01m/s2Re也L鋼管粗糙度0.08052.01995.76801.510201009.660.35mm【1】,相對粗糙度/d0.35/80.50.0043查得摩擦系數(shù)0.028【1】,截止閥（全開）：l-300Hl,d

28、兩個90度彎頭：匕352d70【1】帶濾水器的底閥（全開）：l-420111d吸入管伸進水里總管長l8.34管路的壓頭損失l”0.2m0.211.54mHf(Hr)d5.38m(水柱)2u2g0Q28端30070420)2.01229.81原料泵的選擇對1-1和2-2截面列伯努力方程得：乙且如HZ2號"Hfg2gg2g2HZHfu8.345.320.2113.72m2g選用IS80-65-125型泵【1】22化工原理課程設(shè)計汽蝕余量：3.03.5m130度時水的飽和蒸汽壓R4.241kPa【1】P101.3kPa【1】取吸入管長l,4.2m,吸入管壓頭損失Hf-4.2-2.012-0

29、.028(42035)2.92m0.080529.81泵的最大允許安裝高度:PPVHgVg泵的實際安裝高度應(yīng)小于(101.34.241)1033.52.923.52m995.79.813.52m,這里取1.8m,即安裝在離地面1m處由于本設(shè)計中吸收劑使用的是水，因而，采用清水泵（可用于輸送各種工業(yè)用水以及物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)類似于水的其他液體）既簡單又使用。通過計算可知，吸收塔所要求的壓頭不是很高，所以采用普通的單級單吸式即可，本設(shè)計中選用的型號為IS125-100-200，其具體參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速n/(r/min)8M:/m3/h揚程H/m效率/%軸功率/kW電機功率/kW必須汽蝕余量（NUSH）

30、r/m質(zhì)量（泵/底座）/kg145010012.5764.487.52.5100/6623化工原理課程設(shè)計遠(yuǎn)處泵和路的設(shè)計及計算90度彎頭三個，進水管伸進水里l”1.0m,總管長l=1802.8+1.0=1803.8m3qv1.2Vl1.236.8244.18m/h去管內(nèi)流速U1.5m/s,估算管內(nèi)徑為d曳0.102m33600-U1選用直徑為114mm5mm的焊接鋼管【1】內(nèi)經(jīng)d104mm管內(nèi)流速uqv44乎1.45m/s231423600d236000.104244duL187338.190.1041.45995.7801.5106鋼管絕對粗糙度：24化工原理課程設(shè)計0.35mm【1,相對

31、粗糙度/d0.35/1040.0034查得摩擦系數(shù)0.027H截止閥（全開）：1300H,d三個90度彎頭匕35310511d帶濾水器的底閥（全開）：420Hd關(guān)出口突然擴大1111,管進口突然縮小20.511管路的壓頭損失Hf（ld2）2g0.027(1803.80.10430010542010.5)1.45229.8154.9m以大河面為11截面，出管口截面為22P1U1P2U2HZ2Lg2gLg2gu1u20m/s,P1P2101.3kPaZ1.2m,外加壓頭HZHf22截面列伯努利方程:Hf1.254.956.1m選用IS8050160的泵，汽蝕余量h2.53.0m30度時水的飽和蒸汽

32、壓為PV4.241kPaP101.3kPa,吸入管長l3.4m吸入管的壓頭損失Hf(-)u-0.027(衛(wèi)土42035)1.45dd2g0.10429.811.41m泵的最大允許安裝高度：3P_V,(101.34.241)101Hg允hHf31.415.53mLg995.79.81這里取2m,即直接安裝在地面上。le當(dāng)量長度，單位mZ兩截面的高度差，單位m3.9.2吸收塔主要接管尺寸選擇與計算（1）進氣管（管的末端可制成向下的喇叭形擴大口）25化工原理課程設(shè)計取氣體流速u=15m/s=54000m/h0.1536m管徑:查資料【1】取165.04.50勺焊接鋼管，內(nèi)徑d0.156m氣體流速u，

33、-G-d2410003.1440.156252345.716m/h14.54m/s26化工原理課程設(shè)計對于直徑1.5mm以下的塔，管口末端可制成向下的喇叭形擴大口，防止淋下的液體進入管內(nèi)，同時還要使氣體分散均勻。(3)氣體出口裝置氣體的出口裝置，要求既能保證氣體暢通又要盡量除去被夾帶的液沫，在氣體出口前加裝除液沫擋板。當(dāng)氣體夾帶較多霧滴時，需另裝除沫器(4)液體管路直徑取液體流速u2m/s,_050505_05_05_05dL0.01881l.u.l.0.0188136664.56.2.995.7.0.0807m據(jù)根管材規(guī)范，選擇熱軋無縫鋼管，取管徑為：89mm4mm其內(nèi)徑為81mm(5)液體

34、進口裝置液體進口管應(yīng)直接通向噴淋裝置，可選用直管。液體出口裝置為了便于塔內(nèi)液體排放，保證塔內(nèi)有一定液封裝置高度而設(shè)計，并能防止氣體短27化工原理課程設(shè)計(6)封頭工藝設(shè)計計算結(jié)果匯總與主要符號說明吸收塔的吸收劑用量計算總表表-1項目符號數(shù)值與計量單位混合氣體處理量V1000m3/h進塔氣相摩爾比10.0989出塔氣相摩爾比20.00504進塔液相摩爾分率X20出塔液相摩爾分率Xi0.00253最小液氣比L/G55.649混合氣體的平均摩爾質(zhì)量Mvm32.15gmo1混合氣體的平均密度Vm1.293kg.m3吸收劑用量L2036.920kmo1h氣相質(zhì)里流里V1297.5kg/h液相質(zhì)量流量L3

35、6664.56kg/h塔設(shè)備計算總表表-2項目符號數(shù)值與計量單位塔徑D0.09m填料層高度h6.435m28化工原理課程設(shè)計填料塔上部空間高度hi1.2m填料塔下部空間高度h20.5m塔附屬高度h31.7m塔圖Z，8.135m傳質(zhì)單兀局度HOG1.25m傳質(zhì)單元數(shù)Nog3.96總壓降Pf838.99Pa空塔氣速u0.437ms泛點率UUf56.75%填料計算總表表-3項目符號數(shù)值與計量單位填料直徑d25mm泛點填料因子F1232m填料臨界表面張力c0.033N/m主要符號說明表-4符號意義數(shù)值與計量單位A吸收因子或填料常數(shù)0.0942at填料的比表面積2.3209m/mDl30CSO2l01.

36、3Kpa水中擴散系數(shù)2.2109m2/sDg30CSO2l01.3Kpa空氣中擴散系數(shù)g重力加速度9.81ms2G氣體摩爾流速kmol.h或kghkG氣體膜吸收系數(shù)20.0001439kmol/(m2spa)kL液膜吸收系數(shù)20.0000527kmol/(m2spa)L液相摩爾流速kmol.hUf泛點氣速3.0.77m/su氣體流速30.437m/sVl液相體積流量336.82m3/hVs口相體積流里31003.48m/sWl液體質(zhì)量流量36664.56Kg/hWv氣體質(zhì)里流里1297.5Kg/hL液體密度995.7kg/m3v混合氣體密度1.293kg/m3G混合氣的粘度一一一51.8610

37、Pas水水的粘度801.5106Pas空隙率90%29化工原理課程設(shè)計c填料材質(zhì)的臨界表向張力33103N/mL水的表向張力7.122102N/maw填料的潤濕比表面枳2.3208.96m/mF氣體動能因子30.50.4717m/skg/mUmin最小噴淋密度16.72m3/m2h0.08m3/m2hLwmin最小潤濕速率U液體噴淋密度3257.91m/(mh)恍氣體的質(zhì)量通量_2-.、2040.58Kg/(m?h)W，液體的質(zhì)里通里2_57662.28Kg/(m?h)4.總結(jié)剛開始看到這個設(shè)計題目時，老師給我們講了一下設(shè)計中的一些過程，但自己腦袋里幾乎是一片空白，不知道如何下手。向周圍的同學(xué)

38、詢問她們的見解，大家的反應(yīng)好像都一樣一一茫然！同學(xué)們在一起討論，應(yīng)該怎么做？我們先是反復(fù)閱讀設(shè)計任務(wù)，然后查看課本，去辦公室問老師，經(jīng)過這些步驟后，頭腦里漸漸有了設(shè)計過程的一個輪廓，盡管不是太清楚，但已經(jīng)知道具體應(yīng)該做些什么。在以后的日子里，我的生活就是和同學(xué)就去圖書館查資料，去用電腦完成文字部分的輸入。但是在計算過程中，出現(xiàn)了不少問題。在選擇數(shù)據(jù)時，因為沒有經(jīng)驗，費了好多時間，計算完成后發(fā)現(xiàn)不合理，這時就得回到原點，再從新選擇，再計算。說實話，出現(xiàn)這種情況很氣人，后悔選擇了原來不合適的數(shù)據(jù)，有一種“走錯一步，全盤皆輸”的感覺。這時候就用一句“人生豪邁，大不了從頭再來”來激勵自己！當(dāng)其他同學(xué)也有同樣的感覺時，用這句話也很管用。它幾乎成了激勵我們繼續(xù)走下去滅火劑。遇到問題時，我們不再煩躁，而是靜下心來，想出解決問題的方法。我是體會最深的一個，因為就在我計算問題完成后，接近大功告成時，我的U盤丟了！這事要是在放在以前，我肯定會抱怨，會煩躁不安，那是自己的多大心血啊！經(jīng)歷了那么多后，我的心漸漸的平靜下來，