碳酸丙烯酯(pc)脫碳填料塔的工藝設(shè)計(jì)

《碳酸丙烯酯(pc)脫碳填料塔的工藝設(shè)計(jì)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、碳酸丙烯酯（PC）脫碳填料塔的工藝設(shè)計(jì)學(xué)校上海工程技術(shù)大學(xué)專業(yè)環(huán)境工程姓名陳文誠學(xué)號041509222上海工程技術(shù)大學(xué)1548000t/a合成氨碳酸丙烯酯（PC）脫碳填料塔設(shè)計(jì)目錄碳酸丙烯酯（PC）脫碳填料塔設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書4一、設(shè)計(jì)題目4二、操作條件4三、設(shè)計(jì)內(nèi)容4四、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)5設(shè)計(jì)依據(jù)：6一、計(jì)算前的準(zhǔn)備61.CO2在PC中的溶解度關(guān)系62.PC密度與溫度的關(guān)系73.PC蒸汽壓的影響84.PC的粘度8二、物料衡算81.各組分在PC中的溶解量82.溶劑夾帶量Nm3/m3PC93.溶液帶出的氣量Nm3/m3PC94.出脫碳塔凈化氣量10

2、5.計(jì)算PC循環(huán)量106.驗(yàn)算吸收液中CO2殘量為0.15Nm3/m3PC時(shí)凈化氣中CO2的含量117.出塔氣體的組成11三、熱量衡算121.混合氣體的定壓比熱容122.液體的比熱容133.CO2的溶解熱144.出塔溶液的溫度145.最終的衡算結(jié)果匯總15四、設(shè)備的工藝與結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算16（一）確定塔徑及相關(guān)參數(shù)16五、填料層高度的計(jì)算18六、填料層的壓降26七、附屬設(shè)備及主要附件的選型261.塔壁厚262．液體分布器263．除沫器264．液體再分布器275．填料支撐板276．塔的頂部空間高度2715八、設(shè)計(jì)概要表27九、對本設(shè)計(jì)的評

3、價(jià)28參考文獻(xiàn)2815化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書碳酸丙烯酯（PC）脫碳填料塔的工藝設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目44000設(shè)計(jì)一座碳酸丙烯酯（PC）脫碳填料塔，要求年產(chǎn)合成氨46000t/a。二、操作條件1.每噸氨耗變換氣取4300Nm3變換氣/t氨；2.變換氣組成為：CO2：28.0；CO：2.5；H2：47.2；N2：22.3。（均為體積%，下同。其它組分被忽略）；3.要求出塔凈化氣中CO2的濃度不超過0.5%；4.PC吸收劑的入塔濃度根據(jù)操作情況自選；5.氣液兩相的入塔溫度均選定為30℃；6.操作壓強(qiáng)為1.6MPa；7.年工作日330天，每天24小時(shí)

4、連續(xù)運(yùn)行。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1.設(shè)計(jì)方案的確定及工藝流程的說明2.填料吸收塔的工藝計(jì)算3.塔和塔板主要工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.填料吸收塔附屬結(jié)構(gòu)的選型與設(shè)計(jì)5.塔的工藝計(jì)算結(jié)果匯總一覽表6.吸收塔的工藝流程圖7.填料吸收塔與液體再分布器的工藝條件圖8.對本設(shè)計(jì)的評述或?qū)τ嘘P(guān)問題的分析與討論。四、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1.碳酸丙烯酯（PC）的物理性質(zhì)正常沸點(diǎn)，（℃）蒸汽壓×133.32-1Pa粘度，mPa·s分子量20430℃38℃20℃50℃102.090.10.242.761.62溫度，（℃）015254055ρ（kg/m3）1224120711981184

5、11692.比熱計(jì)算式3.CO2在碳酸丙烯酯（PC）中的溶解度15溫度t，（℃）2526.737.84050亨利系數(shù)E×101.3-1kPa81.1381.7101.7103.5120.84.CO2在碳酸丙烯酯（PC）中的溶解熱可近似按下式計(jì)算（以表示）5.其他物性數(shù)據(jù)可查化工原理附錄。設(shè)計(jì)依據(jù)：吸收是利用各組分溶解度的不同而分離氣體混合物的操作?；旌蠚怏w與適當(dāng)?shù)囊后w接觸，氣體中的一個(gè)或幾個(gè)組分便溶解于液體中而形成溶液，于是原組分的一分離。對與此題中的易溶氣體是CO2。依題意：年工作日以330天，每天以24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行計(jì)，有：合成氨：44

6、000t/a=133.33t/d=5.56t/h變換氣：4300m3（標(biāo)）變換氣/t氨（簡記為Nm3/t）V=5.56×4300=23908m3變換氣組成及分壓如下表進(jìn)塔變換氣CO2COH2N2合計(jì)體積百分?jǐn)?shù),%28.02.547.222.3100組分分壓，MPa0.4480.0400.7550.3571.600組分分壓，kgf/cm24.5680.4087.7013.63816.3215一、計(jì)算前的準(zhǔn)備1.CO2在PC中的溶解度關(guān)系CO2在PC中亨利系數(shù)數(shù)據(jù)溫度t，（℃）2526.737.84050亨利系數(shù)E×101.3-1kPa81.

7、1381.7101.7103.5120.8作圖得：亨利系數(shù)與溫度近似成直線，且kPa因?yàn)楦邼舛葰怏w吸收，故吸收塔內(nèi)CO2的溶解熱不能被忽略?，F(xiàn)假設(shè)出塔氣體的溫度為，出塔液體的溫度為，并取吸收飽和度（定義為出塔溶液濃度對其平衡濃度的百分?jǐn)?shù)）為70%，然后利用物料衡算結(jié)合熱量衡算驗(yàn)證上述溫度假設(shè)的正確性在40℃下，CO2在PC中的亨利系數(shù)E40=103.5×101.3kPa=10485kPa1．出塔溶液中CO2的濃度（假設(shè)其滿足亨利定律）（摩爾分?jǐn)?shù)）2．根據(jù)吸收溫度變化的假設(shè)，在塔內(nèi)液相溫度變化不大，可取平均溫度35℃下的CO2在PC中溶解的

8、亨利系數(shù)作為計(jì)算相平衡關(guān)系的依據(jù)。即：kPa15CO2在PC中溶解的相平衡關(guān)系，即：式中：為摩爾比，kmolCO2/kmolPC；為CO2的分壓，kgf/cm2；T為熱力學(xué)溫度，K。用上述關(guān)聯(lián)