化工原理課程設計

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 2008級化學工程與工藝專業(yè)化工原理課程設計說明書 題 目：含高硫氣體的脫硫設備噴旋塔的設計姓 名：班級學號：指導老師：同組學生名：完成時間：2011年6月8日 化工原理課程設計評分細則評審單元評審要素評審內涵評審等級檢查方法指導老師評分檢閱老師評分設計說明書35%格式規(guī)范是否符合規(guī)定的格式要求5-44-33-22-1格式標準內容完整設計任務書、評分標準、主要設備計算、作圖、后記、參考文獻、小組成員及承擔任務10-88-66-44-1設計任務書設計方案方案是否合理及是

2、否有創(chuàng)新10-88-66-44-1計算記錄工藝計算過 程計算過程是否正確、完整和規(guī)范10-88-66-44-1計算記錄設計圖紙30%圖面布置 圖紙幅面、比例、標題欄、明細欄是否規(guī)范10-88-66-44-1圖面布置標準標注文字、符號、代號標注是否清晰、正確10-88-66-44-1標注標準與設計吻合圖紙設備規(guī)格與計算結果是否吻合10-88-66-44-1比較圖紙與說明書平時成績20%出勤計算、上機、手工制圖10-88-66-44-1現(xiàn)場考察衛(wèi)生與紀律設計室是否整潔、衛(wèi)生、文明10-88-66-44-1答辯成績15%內容表述答辯表述是否清楚5-44-33-22-1現(xiàn)場考察內容是否全面5-44-3

3、3-22-1回答問題回答問題是否正確5-44-33-22-1總 分綜合成績 成績等級 指導老師 評閱老師 （簽名） （簽名） 年 月 日 年 月 日 說明：評定成績分為優(yōu)秀(90-100),良好(80-89)，中等(70-79)，及格(60-69)和不及格(9,說明以上計算尺寸可以適用。3.2.3 下段旋流板其他參數(shù)的設計（1）板片徑向角采用切向板，由式（8）知，（2）罩筒高度在盲板與旋流板之間的開孔區(qū)，系按15塊葉片下料，但以20塊葉片組裝 計算罩筒高度時，式中m應取20：取=50mm兩葉片外端之間間距：（3）板間距H 取溢流口液體流速為v=0.4m/s ，則 為了利于氣液分離，?。?）溢流

4、裝置溢流口面積溢流口總面積溢流口取3個，則每個溢流口面積溢流口的長寬尺寸環(huán)板區(qū)寬度取弧形溢流口寬b=70mm=7cm 則弧形溢流口長檢驗溢流口液體流速v： 檢驗結果，符合要求。溢流管直徑溢流管直徑現(xiàn)取1596鋼管3根，即管內液體流速： (符合要求)溢流管全長：式中集液管管徑，取集液管內液體流速=1m/s則 取,即2456.5,其長度取其中異形管長度(5)塔板的開孔率按式（11），旋流板開孔率3.2.4下段旋流板塔板數(shù)目的確定設塔頂氣相中的H2S含量，kmolH2S/kmol惰性氣體設塔底氣相中的H2S含量，kmolH2S/kmol惰性氣體設底液相中的H2S含量，kmolH2S/kmol氨水設塔

5、底液相中的H2S含量，kmolH2S/kmol氨水則 下段塔頂H2S和NH3的平衡分壓：因下段塔頂溶液中總氨量A=1mol/l總CO2=0.63mol/l總H2S=20g/m3=0.mol/l2.560 x2+0.3328x-0.63=0解得x=0.435即HCO3-=0.435mol/lNH3=HCO3-+A-2C-S =0.435+1-20.63-0. =0.1744mol/lCO32-=(K4HCO3-NH3/C)+S =(0.06650.4350.1744/0.63)+0. =0.NH4+=C+S-CO32-=0.63+0.-0.=0.622mol/lNH2COO-=K3HCO-NH3

6、=2.4550.4350.1744=0.18625mol/lA=NH3+NH4+NH2COO-=0.1744+0.622+0.18625=0.982651mol/l 證明計算基本正確。求得液相組成后，氣相平衡分壓可按下式計算： (14) （15） （16）式中 （17）（m常數(shù)，見小氮肥工藝手冊4）HNH3氨的亨利系數(shù)，可用下式估算 （18）（H0氨在純水中的亨利系數(shù)，見參考文獻5）查表得35時，a=-1.55,m=0.1798代入式（17），得代入式（14），得由式，得 式中假定氣體通過旋流板塔下段阻力降為200mmH2O1m3=1000升，其中含H2S：0.0523升H2S=即與0.005

7、25% 相當?shù)拿苛⒎矫讱怏w中H2S的克數(shù)為說明在此條件下可以滿足脫硫指標要求。理論塔板數(shù)的計算 由 （19）得m=則A= （20） （21）實際塔板數(shù)的計算= （22）式中取E0為30%，則ET=故=為留有余量，今取塔板數(shù)為7塊。3.3上段旋流板參數(shù)和塔板數(shù)目的確定為使制作方便，取塔體直徑等參數(shù)與下段一致，即：DT=1000 mm DX=700mm Dm= 273mm B=150mm m=24 = 3mm =25 hz= 50mm H=500mm校核穿孔負荷因子F0由于粗合成氣組成變化不大，仍取其分子量=18.68.實際氣體重度為：已設下段氣體的壓力降P下=300mmH2O,今設上段氣體的壓力

8、降P上=100mmH2O,則在上段吸收的CO2，由總CO2含量計算，得操作狀態(tài)下實際氣量 為：故氣體穿孔負荷因子 為： F09，說明所選參數(shù)基本合適。確定溢流裝置：取溢流口總面積每個溢流口面積（i=3）：=溢流口液體流速v： 取b=5cm，則弧形溢流口長為：溢流管直徑（取=0.89m/s）故取953.5鋼管3根，即上段塔板數(shù)目的確定上段氣體進口處H2S含量 ：假定氣體體積不變，則上段氣體出口處H2S含量 ： 因上段和下段的入口溶液組成皆相同，且A、C、S、K3、K4等均相同，故H2S的分壓亦相等，即有：=則取E0=80%，則 因考慮到所取的下段塔板數(shù)比計算值多2塊，已留有較大的余地了，參照工廠

9、實際使用經(jīng)驗，則上段實際塔板數(shù)取4塊即可。3.4除霧板結構設計 除霧板即外向板，氣液通過外向板被甩至塔壁的行程，要比內向板短捷，能增加氣液分離效率。 除霧板無須設置溢流口及溢流管，一般可將除霧板的中心盲板尺寸適當放大一些，以提高氣體穿孔負荷因子，則更有利于氣液分離。 本設計中所取除霧板的尺寸為 表3 除霧板的結構參數(shù) 校核氣體穿孔負荷因子： 在1012之間，對分離板合適。 3.5升氣帽尺寸取實際流速為7m/s,則 解得取4809鋼管一截。升氣帽筒體高度（不包括罩高）考慮上段溶液出口液封作用，按經(jīng)驗，取 則罩帽高度（取為1/3）188mm3.6全塔壓力降的估算（1）下段壓力降由式（13）知， (

10、2)上段壓力降計算同上（3）取升氣帽壓力降=10mmH2O則全塔總壓力降估計值為300mmH2O,現(xiàn)計算值為269.64 mmH2O，二者相差30.36mmH2O,是可允許的。3.7旋流板塔設計小結表4 下段旋流板參數(shù)和塔板數(shù)目板片直徑=700mm板間距H=500mm盲板直徑=260mm(2736.5)環(huán)板區(qū)寬度B=150mm塔徑=1000mm弧形溢流口寬b=7cm=70mm 旋流板葉片數(shù)m=24，厚度=3mm溢流管直徑=235mm(2455)葉片仰角=25溢流管長度板片徑向角=異型管的長度罩筒高度=50mm集液管管徑（2456.5）兩葉片外端間距=45mm 弧形溢流口寬弧形溢流口長溢流管直徑

11、（953.5）4塊表5 上段旋流板參數(shù)和塔板數(shù)目盲直徑板Dm=550mm板片直徑DX=700mm葉片數(shù)m=18葉片仰角=板片徑向角=罩筒高度hz=55mm葉片厚度=3mm板開孔率=15.22% 表6 除霧板參數(shù)課程設計心得體會 “脫硫噴旋塔設備的設計”，初次看到這個課題時，我的第一個反應是，這個，該怎么做呢？從來沒有接觸過的，我沒信心保證我能夠完成。可是，組長卻安慰我，很多事都是從開始的不知所措到完全了解的，我只得硬著頭皮定下心來完成這個被我定為看似不可能完成的任務。事實證明，我的看法是錯誤的。經(jīng)過兩個星期的奮斗，我們小組四個人成功圓滿地完成了脫硫噴旋塔設備的設計工作。從計算到畫圖，隨著設備設

12、計的完成，我整個人也感覺煥然一新了，因為，從這整個過程中，我收獲異常多，不管是學習上或是生活上。通過這次課程設計，我深刻地體會到化工原理課程的重要性和實用性，對吸收過程的原理和操作方法有了進一步的認識，同時，也見識到了一個新型的吸收設備噴旋塔，還對實際單元操作設計所涉及的各方面問題有了初步的了解。再者，在設計的過程中，我們多方查閱資料，一一核算數(shù)據(jù)，糾正錯誤，繪制圖形，尤記得我們的設備初具模型時帶給我們的欣喜，怕是其他一般時候所領略不到的。這次任務，還有一個最大的收獲便是，讓我對平時的習慣徹底的反思?！半S便一點，大概就好”，一直以來我都是這樣的態(tài)度對待生活，然而，事實證明，很多時候，一點點，大

13、概，便是致命的錯誤?！扒Ю镏虧⒂谙佈ā?，我們這次的設計便是這種狀況，就因為前面的計算出現(xiàn)了一點點的失誤，便導致了整個流程的錯誤，大大加重了工作量。嚴謹，認真，于生活中，怕也是必不可少的。參考文獻1. 國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設計院，化工工藝設計手冊（上）（下）M,化學工 業(yè)出版社，北京，1986，10.2. 浙江大學化工原理教研組，旋流塔板的初步試驗介紹一種新型的高負荷塔板M，1973，9.3. 丁浩，蔡德瑾，王育琪，化工工藝設計M,上?？茖W技術設計出版社，上海，1964，84. 石油化學工業(yè)部設計院，小氮肥工藝設計手冊M,石油化學工業(yè)出版社，北京，1979，15. 實用環(huán)境工程手冊大氣污染控制工程M，化學工業(yè)與環(huán)境科學與工程出版社中心聯(lián)合出版，北京，2001，6. 化工設備設計全書編輯委員會編. 塔設計. 北京：化學工業(yè)出版社，2004.7. 化學工程手冊編輯委員會. 化學工程手冊第1篇化工基礎數(shù)據(jù). 北京： 化學 工