发布时间 : 星期六 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
计为高压，所以我们取进气口速度为10m/s液体进出口管气速可取0.8～1.5m/s(必要时可加大些)。管径依所选气速决定后，应按标准管规格进行圆整，并规定其厚度。
3)气体进气口气速取10m/s，因为是高压环境液体进液口流速取6m/s 4)气体进出口管径：
D1=(4*240.667/3.14/10/3600)=0.09228m=92.28mm
5)液体流量：
L=26559.425kmol/h=26559.425*18/995.87=480.052m3/h
6)液体进出口管直径：
D2=(4*479.460/3.14/6/3600)0.5=0.1682m=168.2mm 7)按标准管规格进行圆整后得，气体进口出管直径D1=100mm，厚度为10mm 液体进出管直径D2=170mm，厚度为15mm。
8)设计位于塔底的进气管时，主要考虑两个要求：压力降要小和气体分布要均匀。由于填料层压力降较大，减弱了压力波动的影响，从而建立了较好的气体分布；同时，本装置由于直径较小，可采用简单的进气分布装置。由于对排放的净化气体中的液相夹带要求不严，可不设去除液沫的装置。 4.封头
封头为压力容器的主要受压元件，此处采用椭圆形封头，其由半个椭球和具有一定高度的圆筒形壳体组成，此圆筒形壳体高度一般称为直边高度设置直边高度的目的是为了避免在封头和圆筒形壳体相交的这一结构不连续处出现焊缝，从而避免焊缝边缘应力问题。在制造难以程度上，由于椭圆形封头的深度较浅，冲压成形较易，是目前国内广泛应用的中低压容器的封头形式。 选择封头的时候要根据填料塔的塔径，由于塔径圆整后为1.5m，即1500mm，所以根据《化工原理课程设计导论》选择封头的公称直径为1500，该型号的其他数据分别为：曲面高度375mm，直边高度25、40、50mm，内表面积2.55、2.62、2.67m2，容积0.487、0.513、0.530m3，厚度为4mm，其标记为：封头Dg1500*4，IB115-73。 5.泵的选择
1） 流量Q=WL/ρL=478069.641/995.87=480.052m3/h 2)管径的确定
一般管道为圆形，根据吸收剂流量选择吸收剂输送管道半径为d=250mm
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计算出吸收剂流速u=3.14×3600×0.252=2.715m/s 则有：雷诺数Re=
duρμ
479.460×4
=
0.25×2.715×995.87
80.07×10?5
=845237.448
选用?=273×11mm的热轧无缝钢管(《化工原理》上P435) 内径d=273—2*11=251mm
钢管粗糙度??0.35mm 相对粗糙度ε/d=0.35/251=0.0014 查资料，湍流区有：则有λ=0.021
由流程图可知从泵出口到喷淋口有三个直角弯头，查资料知标准弯头的局部阻力系数ξ=0.75，竖直与水平直管，根据以上数据取le=10m
e则有：hf=2(3ξ+λd)u2=9.41m
1√=1.74?2lg(
λ2εd
)=1.74?2lg(
2×0.35250
)
1l
扬程的计算
列伯努力方程得：
∴H=?Z+ρg+∑Hf=4+0.0043+9.41=13.414m 综上，扬程为13.414m，流量为479.460m3/h
由于本设计中吸收剂使用的是水，因而，可以采用清水泵(可用于输送各种工业用水以及物理性质、化学性质类似于水的其他液体)因为既简单又使用。通过计算可以得出，吸收塔所要求的压头不是很高，所以采用普通的单级单吸式即可，本设计中根据杨程、流量，选用的型号为IS200-150-315,其具体参数如下： 转速流量扬程效率 H/m 轴功电机功必须汽蚀余量质量?P
n/(r/min/m3/) 1450 h 460 ?/% 率/kW 率/kW 80 44.6 55 (NUSH)r/m 4.0 (泵/底座)/kg 28.5 262/295
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设计评价
1.对于吸收塔基本尺寸的确定以及数据来源，物性参数，合适取值范围的确定都需要按具体的实际设计情况来定,最佳方案也要考虑到多方面因素,不可随便确定。
2.对于吸收塔填料装置的材料属性，以及经济效益要综合考虑工艺的可能性又要满足实际操作标准,综合各种因素选择最佳填料和规格形状。
3.对于吸收塔的温度的确定，由吸收的平衡关系可知，温度降低可增加溶质组分的溶解度，对于压力的确定，选择常压，减少工作设备的负荷,但高压却更利于吸收,因此也应综合各方面因素从整体出发考虑。
4.在此次的课程设计过程中，由于刚开始对课程设计了解不深，在设计中也遇到很多问题，通过和同学的及时沟通和查阅相关质料得以解决。通过这次设计，我对吸收塔有了更深一层次的认识，体会到了如何把课本所学运用到设计中，并且初步了解到了工业设计过程，个人认为是一次很好很全面的对学习能力的锻炼。
设计结果概览
设计结果概览 液气比 1.3()min L(kmol/h) X1 uF(m/s) u(m/s) D(m) Z(m) LV23018.168 2.830*10-0.0551 40.04684 1.4 11.2 0.04029 1.5 7.7 1.5()min LV26559.425 2.453*10-0.0474 4 0.03290 1.7 5.4 1.8()min LV31871.309 2.044*10-0.0387 4
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附：主要符号说明
aw——填料层的润滑比表面积m2/m3； S——脱吸因数;无因次; a——填料层的有效传质比表面积(m2/m3) D——扩散系数，m2/s; 塔径,m; UG2kg/(m?h) ——气体质量通量UL——液体质量通量kg/(m2?h) E——亨利系数，KPa; g——重力加速度，kg/(m2.h); HG——气相传质单元高度 ，m; ——气相总传质单元高度，m; H——溶解度系数，kmol /(m3.KPa); HL——液相传质单元高度，m; HOL——液相总传质单元高度，m; HOGL喷NG——液体喷淋密度; ——气相传质单元数，无因次; ——气相总传质系数，无因次 m——相平衡常数，无因次; NL——液相传质单元数，无因次; NOL—— 液相总传质系数，无因次; NOGP——总压，KPa ; T——温度，0C; R——气体通用常数，kJ/(kmol.K)； d——填料直径，mm； u——空塔速度，m/s ; uF——液泛速度，m/s ; GSkG——混合气体体积流量，m3/h; ——气膜吸收系数，kmol/(m2.h.kpa); —液相总吸收系数，l/h; G——惰性气体流量，kmol/h kL—液膜吸收系数 m/h; ?akG—气相总吸收系数kmol/(m3.h.kpa); —气相总传质系数 kmol/(m3.h.kpa); ?klaKGaLSKLa—液相总传质系数l/h; L——是吸收液量 kmol/h WG——气体质量流量，kg/h； ——吸收剂用量kmol/h; kmol/s; WL——吸收剂质量流量kg/h； ?——密度kg/ m3 ?——填料因子， m-1 ; 修正系数，无因次 20 / 21