丙酮气体填料吸收塔的设计

第一章 丙酮气体填料吸收塔的设计 1 .1 概述 吸收是利用气体在液体中的溶解度差异来分离气态均相混合物的一种单元操作。用于吸收的设备类型很多，如我们常见的填料塔、板式塔、鼓泡塔和喷洒塔等。但工业吸收操作中更多的使用填料塔，这是由于填料塔具有结构简单、容易加工，便于用耐腐蚀材料制造，以及压强小、吸收效果好、装置灵活等优点，尤其使用于小塔径的场合。 1 .2 设备的选用 在本次课设中，要求用地下水吸收丙酮气体，且丙酮含量较低，故选用填料塔。这是由于填料塔具有结构简单、容易加工，便于耐腐蚀材料制造，以及生产能力大、压降小、吸收效果好、操作弹性大等优点。在工业吸收操作中，填料塔被广泛应用。 填料塔是气液呈连续性接触的气液传质设备，它的结构和安装相对于板式塔简单。塔的底部有支撑板用来支撑填料，并允许气液通过。支撑板上的填料有乱堆和整砌两种方式。填料层的上方有液体分布装置，从而使液体均匀喷洒于填料层上。填料层中的液体有向 塔壁 流 动 的趋 势 ，因 此 填料层较高 时 往 往 将 其分为 几段 ，每 一段 填料层上方设有再 分布器 ，将 沿 塔壁 流 动 的液体导 向 填料层内 。近 些年 来，由于性能优良 的新 型填料不 断 开 发 ，改 善 了 填料层内 气液两相的分布与 接触情 况 。促 使填料塔的应用日 趋 广泛。 1 .3 流程方案的确定 1 .3 .1 流 程 方案 用地下水吸收，水来自 地下或 水槽 ，由于是逆 流 操作，需 要泵 将 水抽 到 塔顶 ；还需一个泵将吸收液送走，由于丙酮不具有腐蚀性，故不需要防腐泵。气体则需选用风机。泵和风机一个型号需配置两台，供替换使用。详细流程参见流程图。 1 .3 .2 流程布置 由于逆流操作时平均推动力大，吸收剂利用率高，完成一定分离任务所需传质面积小，故可以暂定为逆流。对于无相变传热，当冷、热流体的进、出口温度一定时，逆流操作的平均推动力大于并流，因而传递同样的热流量，所需传热面积较小。就增加传热推动力而言，逆流操作总是优于并流。此时吸收剂用量未知，我们可以按照逆流进行物料衡算得出吸收剂用量后，以此作为一个评判标准，判断是否该用逆流。 1 .3 .3 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，选择吸收剂用量时应着重考虑以下几个方面： 1 ，溶解度要大，以提高吸收率并减少吸收剂的需用量； 2 ，选择性要好，对溶质组分以外其 ...