发布时间 : 星期一 文章(完整版)化工原理课程设计——水吸收二氧化碳吸收塔更新完毕开始阅读
液膜的表面更新。有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前环形填料中最为优良的一种。 2)规整填料
规整填料是按一定的的几何图形排列，整齐堆砌的填料。规整填料种类很多，根据其几何结构分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料。工业上使用的绝大多数规整填料为波纹填料。波纹填料按结构分为网波纹填料和板波纹填料可用陶瓷、塑料、金属制造。
a.金属丝波纹填料：是网波纹填料的主要形式，是由金属丝制成。其特点是压降低、分离效率高，特别适用于精密精馏及真空精馏装置，为难分离物系、热敏性的精馏提供了有效的手段。尽管造价高，但因性能优越仍得到了广泛的应用。
b.金属板波纹填料：是板填料的主要形式，该填料的波纹板片上冲压有许多Φ4mm~Φ6mm的小孔，可起到粗分配板片上的液体、加强横向混合的作用。波纹板片上扎成细小沟纹，可起到细分配板片上的液体、增强表面润湿性能的作用。金属孔板波纹填料强度高，耐腐蚀性强，特别适用于大直径塔及气液负荷较大的场合。
波纹填料的优点是结构紧凑，阻力小，传质效率高，处理能力大，比表面积大。其缺点是不适用于处理粘度大、易聚合或有悬浮物的物料，且装卸、清洗困难、造价高。
拉西环 鲍尔环 弧鞍形填料
矩鞍形填料
阶梯环 金属鞍环 θ网环
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波纹填料结构
本次吸收过程中，操作温度低，气体通量不大，但操作压力高，因为工业上通常选用塑料散装填料，在塑料散装填料中，塑料阶梯填料的综合性能较好，故此选用塑料阶梯环填料。
阶梯环
吸收塔主要尺寸计算
1. 气液平衡关系
1） 高压下因压力影响产生对理想气体定律的偏差需对压力进行校核。 由《物理化学》查得CO2的临界温度TC=30.98℃，临界压力PC=7.375MPa，由题所致，温度T=30℃，压力P=1800KN/m2，因此求得： 对比温度Tr=T/TC=(30+273.15)/(30.98+273.15)=0.997 对比压力Pr=P/PC=1800/(7.375*1000)=0.244。 查《化工原理设计导论》图2-4
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得，在Tr=0.997，Pr=0.244情况下，γ=0.325 f=p*γ=1800*0.325=585kPa
2） m=E/f，当T=30℃时，ECO2=1.65*105KPa， 所以，m=E/f=E/(Pγ)=(1.65*105)/585=282.051------282 3） Y=mX/[1+(1-mX)]=282X/(1-282X) 2.确定吸收剂用量
1)由题可知y1=0.11，y2=0.0062，
所以，Y1=y1/(1-y1)=0.11/(1-0.11)=0.124，Y2=y2/(1-y2)=0.0062/(1-0.0062)=0.00624；V=3800/22.4*(1-0.11)=150.982mol/h。 2)Y1=282X1*/(1-282X1*)=0.124，所以，X*=3.912*10-4-------X1，max
3)因为，Lmin(X1,max-X2)=V(Y1-Y2)，由题干可知，吸收剂为清水，因此X2=0，且Y1=0.124，Y2=0.00624，X1，max=3.912*10-4，V=150.982，
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所以，Lmin=[V(Y1-Y2)]/(X1,max-X2)=[150.982(0.124-0.00624)]/(3.912*10-4-0)=45448.200
所以，(L/V)min=45448.200/150.982=301.017 4） 由于L/V=(1.1~2.0)L/V，
取L1=1.3Lmin，即(Y1-Y2)/(X1,1-0)=1.3(L/V)min，所以，X1,1=V(Y1-Y2)/(1.3Lmin)=150.982(0.117-0.00624)/(1.3*45448.200)=2.830*10-4； 同理，取L1=1.5Lmin，X2,1=2.453*10-4； 取L1=1.8Lmin，X3,1=2.044*10-4。 3.计算热效率
1)水吸收二氧化碳的量：GA=V(Y1-Y2)=150.982(0.124-0.00624)=17.780 2)查《化工原理设计导论》图4-5
因 T=30℃，压力约为18大气压，所以q=100.5kcal/kg 3)查《化工原理》上册附录， 30℃时水的Cp为4.174 4)L*18*Cp*△t=17.780*44*q*4.18，
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