水吸收氨过程填料塔的设计解析.doc

淮 阴 工 学 院 课程设计说明书 作 者: 学 号： 系 (院): 生命科学与化学工程学院 专 业: 化学工程与工艺 题 目: 水吸收氨过程填料塔的设计 指导者： 2014 年 6 月 淮 阴 工 学 院 化 工 原 理 课 程 设 计 任 务 书 （III） 专业： 化学工程与工艺 班级： 化工 姓名： 学号： 设计日期： 2014 年 6 月 16 日 至 2014 年 6 月 27 日 设计题目：水吸收氨过程填料塔的设计 设计条件： 混合气处理量 570 m3/h，其中含氨为8%（体积分数），要求塔顶排放气体中含氨低于0.08%（体积分数），采用清水进行吸收，操作压力为常压，操作温度为20℃，该温度下氨在水中的溶解度系数为 H=0.725 kmol/(m3﹒kPa)。 设计内容: 1、吸收塔的物料衡算； 2、吸收塔填料层压降的计算； 3、吸收塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 4、吸收塔的相关工艺尺寸计算； 5、绘制吸收塔设计条件图。 指导教师： 2014年 6 月 6 日  目录 1引言 ……………………………………………………………………………………………4 1.1目的要求 ………………………………………………………………………………4 1.2填料塔结构及原理……………………………………………………………………4 2塔设计任务及内容 …………………………………………………………………………4 3确定设计方案 ………………………………………………………………………………5 3.1流程图及流程说明……………………………………………………………………5 3.2填料及吸收剂的选择…………………………………………………………………5 4工艺计算 ……………………………………………………………………………………5 4．1吸收塔物料横算 ……………………………………………………………………6 4．2塔径的计算 …………………………………………………………………………6 4．3填料层的计算 ………………………………………………………………………7 5填料塔压降的计算…………………………………………………………………………10 6液体分布器设计……………………………………………………………………………11 7填料支撑装置………………………………………………………………………………11 8气体的入塔分布……………………………………………………………………………11 9设计一览表…………………………………………………………………………………11 10设计小结…………………………………………………………………………………13 11参考文献………………………………………………………………………………… 12 CAD工程制图………………………………………………………………………… 塔内件：包括填料支承与压紧装置、液体与气体分布器、液体再分布器以及气体除沫器等。 操作原理：液体经塔顶喷淋装置均匀分布于填料上，依靠重力作用沿填料表面自上而下流动，并与在压强差推动下穿过填料空隙的气体相互接触，发生传热和传质。 2 填料塔设计任务及内容 混合气处理量 570 m3/h，其中含氨为8%（体积分数），要求塔顶排放气体中含氨低于0.08%（体积分数），采用清水进行吸收。操作压力为常压，操作温度为20℃，该温度下氨在水中的溶解度系数为 H=0.725 kmol/(m3﹒kPa)。 设计内容: 1、吸收塔的物料衡算； 2、吸收塔填料层压降的计算； 3、吸收塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 4、吸收塔的相关工艺尺寸计算； 5、绘制吸收塔设计条件图。 3 确定设计方案 3.1流程图及流程说明 该填料塔中，氨气和空气混合后，经由填料塔的下侧进入填料塔中，与从填料塔顶流下的清水逆流接触，在填料的作用下进行吸收。经吸收后的混合气体由塔顶排除，吸收了氨气的水 由填料塔的下端流出。（如右图所示） 3.2填料及吸收剂的选择 该过程处理量不大，所用的塔直径不会太大，可选用16*8.9*1.0聚丙烯阶梯环塔填料，其主要性能参数如下： 比表面积at：370 空隙率：0.85 干填料因子： 根据所要处理的混合气体，可采用水为吸收剂，其廉价易得，物理化学性能稳定，选择性好，符合吸收过程对吸收剂的基本要求。 4 工艺计算 对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。混合气体的黏度可近似取