水吸收二氧化碳填料塔课程设计
设计任务书（一）设计题目试设计一座吸收塔，用于脱除混于空气中的CO2，混合气体的处理为3500m3/h,其中CO23﹪。
要求二氧化碳吸收率为90%，采用清水进行吸收。
（二）操作条件常压，28℃（三）填料类型选用聚丙烯阶梯环填料，填料规格自选（四）设计内容1、吸收塔的物料衡算2、吸收塔的工艺尺寸计算3、填料层压降的计算4、吸收塔接管尺寸的计算5、绘制吸收塔的结构图6、对设计过程的评述和有关问题的讨论7、参考文献8、附表目录一、概述 (4)二、计算过程 (4)1. 操作条件的确定 (4)1.1吸收剂的选择 (4)1.2装置流程的确定 (4)1.3填料的类型与选择 (4)1.4操作温度与压力的确定 (4)2. 有关的工艺计算 (5)2.1基础物性数据 (5)2.2物料衡算 (6)2.3填料塔的工艺尺寸的计算 (6)2.4填料层降压计算 (11)2.5吸收塔接管尺寸的计算 (12)2.6附属设备……………………………………………… ..12三、评价 (13)四、参考文献 (13)五、附表 (14)一、概述填料塔不但结构简单，且流体通过填料层的压降较小，易于用耐腐蚀材料制造，所以它特别适用于处理量小，有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。
液体自塔顶经液体分布器喷洒于填料顶部，并在填料的表面呈膜状流下，气体从塔底的气体口送入，流过填料的空隙，在填料层中与液体逆流接触进行传质。
因气液两相组成沿塔高连续变化，所以填料塔属连续接触式的气液传质设备。
二、设计方案的确定(一) 操作条件的确定1．1吸收剂的选择因为用水作吸收剂，同时CO2不作为产品，故采用纯溶剂。
1．2装置流程的确定用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程，故为提高传质效率，选择用逆流吸收流程。
1．3填料的类型与选择用不吸收CO2的过程，操作温度低，但操作压力高，因为工业上通常选用塑料散装填料，在塑料散装填料中，塑料阶梯填料的综合性能较好，故此选用DN聚丙烯塑料阶梯环填料。
1．4操作温度与压力的确定28℃，常压（二）填料吸收塔的工艺尺寸的计算 2．1基础物性数据 ①液相物性数据对于低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取水的物性数据 查得，301K 时水的有关物性数据如下：密度ρ=998.2kg/m 粘度μ=0.836×10-3Pa ·s=3.0kg/(m ·h)表面张力б=72.6dyn/cm=940896kg/h3CO 2在水中的扩散系数为D L =1.77×10-9m 2/s=6.372×10-6m 2/h②气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为M vm =∑y i M i =0.03×44＋0.97×29=29.45混合气体的平均密度ρvm = =⨯⨯=301314.829.453.101RT PMvm 1.192kg/m 3 混合气体粘度近似取空气粘度，手册28℃空气粘度为 μV =1.78×10-5Pa ·s=0.064kg/(m •h) 查手册得CO2在空气中的扩散系数为 D V =1.8×10-5m 2/s=0.065m 2/h由手册查得28℃时CO 2在水中的亨利系数E=180kPa 相平衡常数为m=78.13.101180==P E 溶解度系数为H=)/(1008.318108.12.998345kPa m kmol E M s•⨯=⨯⨯=-ρ2.2物料衡算进塔气相摩尔比为Y 1=310.003.010.03=-出塔气相摩尔比为Y 2=0.031×10%=0.0031 进塔惰性气相流量为V=h kmol /137.464)03.01(3012734.225003=-⨯ 该吸收过程为低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比按下式计算，即（2121min /X m Y Y Y ）V L（--= 对于纯溶剂吸收过程，进塔液组成为X 2=0 （603.1078.1/310.00.0031310.0/2121min =--=--=X m Y Y Y ）V L （取操作液气比为L/V=1.5L/V=1.5×1.603=2.4045 L=2.4045×137.464=330.532kmol/h ∵V(Y 1-Y 2)=L(X 1-X 2) ∴X 1=1160.0330.532)0.0031310.0(137.464=-⨯2.3填料塔的工艺尺寸计算 ①塔径计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速 气相质量流量为 W V =3500×1.192=4172kg/h 液相质量流量可近似按纯水的流量计算 即W L =330.532×18.02=5956.19kg/h Eckert 通用关联图横坐标为4930.0)2.998192.1(41725956.19)(5.05.0=⨯=L V V L W W ρρ 查埃克特通用关联图得18.02.0=••L LV F F g u μρρϕφ 查表（散装填料泛点填料因子平均值）得1260-=m F φ s m g u LV F LF /385.21192.112602.99881.918.018.02.02.0=⨯⨯⨯⨯⨯==μϕρφρ取u=0.8u F =0.8×2.385=1.908m/s 由=⨯⨯==1.90814.33600/500344uV D Sπ0.8056m圆整塔径，取D=1.0m 泛点率校核 u=s m /1.2381.0785.03600/50032=⨯1002.3851.238⨯=F u u ﹪=51.93％(在允许范围内) 填料规格校核：840250010>==d D 液体喷淋密度校核，取最小润湿速率为 （L W ）min =0.08m 3/m ·h 查塑料阶梯环特性数据表得：型号为DN25的阶梯环的比表面积 a t =228 m 2/m 3 U min =(L W )min a t =0.08×228=18.24m 3/m 2·h U=min 2601.71.0785.02.998/5956.19U <=⨯ 经校核可知，塔径D=1000mm 不合理 经反复校核仍得不出合理的D 值 经综合考虑，取操作液气比为4.0452603.115)(15min =⨯==VLV L L=24.045×137.464=3305.32kmol/h X 1=11600.0305.323)0.0031310.0(137.464=-⨯此时气相质量流量为W V =3500×1.192=4172kg/h 此时液相质量流量为W L =3305.32×18.02=59561.9kg/h Eckert 通用关联图横坐标为0.493)(5.0=LV V L W W ρρ 查埃克特通用关联图得450.02.0=••L LV F F g u μρρϕφ 改选型号为D38的阶梯环查表（散装填料泛点填料因子平均值）得1170-=m F φ s m g u LV F LF /475.11192.111702.99881.9450.0450.02.02.0=⨯⨯⨯⨯⨯==μϕρφρ取u=0.8u F =0.8×1.475=1.180m/s 由=⨯⨯==1.18014.33600/500344uV D Sπ 1.024m圆整塔径，取D=1.2m 泛点率校核 u=s m /68.01.2785.03600/50032=⨯1001.18068.0⨯=F u u ﹪=72.88％(在允许范围内) 填料规格校核：831.58380012>==d D 液体喷淋密度校核，取最小润湿速率为 （L W ）min =0.08m 3/m ·h 查塑料阶梯环特性数据表得： 型号为DN38的阶梯环的比表面积a t =132.5m 2/m 3U min =(L W )min a t =0.08×132.5=10.6m 3/m 2·h U=min 252.7861.2785.02.998/9561.95U >=⨯经以上校核可知，填料塔直径先用D=1200mm 合理 ②填料层高度计算Y *1=mX 1=1.78×0.00116=0.0020648 Y *2=mX 2=0 脱因系数为 S=740.0305.323137.46478.1=⨯=L mV 气相总传质单元数N OG =()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+----**S Y Y Y Y S S 22211ln 11=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--⨯--074.000.00310310.0)740.01(ln 074.011=2.412气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-2.0205.021.075.045.1exp 1t L L L t L L t L L t L L c t w a U a a U a U a a σρσρμσσ查常见材质的临界表面张力值表得 σc =33dyn/cm=427680kg/h 2 液体质量通量为)/(99.526902.1785.09.5956122h m kg U L •=⨯=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-2.0205.021.075.05.1329408962.99899.526905.1329408962.9985.13299.526900.35.13299.5269094089642768045.1exp 1t w a a =0.4397 吸收系数由下式计算⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=RT D a D a U K V t V V V Vt VG 3/17.0237.0ρμμ质量通量为()h m kg U V •=⨯⨯=22/38.33742.1785.0192.13500⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=301314.8065.05.132065.0192.1064.0064.05.13238,3374237.03/17.0G K= 0.237×66.05×0.938×0.0034= 0.0505kmol/(m 3·h ·kPa)吸收系数由下式计算3/12/13/20095.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-L L L L L LW LL g D a U K ρμρμμ3/182/163/22.9981027.10.310372.62.9980.30.35.1324397.099.526900095.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=--L K =1.4252m/h1.1ϕW G G a K a K = 查常见填料的形状系数表得45.1=ϕ1.1ϕW G G a K a K =)/(4276.445.15.1324397.00505.031.1kPa h m kmol ••=⨯⨯⨯=h a K a K W L L /3375.9645.15.1324397.04252.14.04.0=⨯⨯⨯==ϕu/u F =72.88％>50﹪a K u u a K G F G ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+='4.15.05.91 a K u u a K L F L ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+='2.25.06.21 得()[]()kPa h m kmol a K G ••=⨯-⨯+='34.1/9.76254.42765.07288.05.91 得()[]h a K L /1002.61096.33755.07288.06.212.2=⨯-⨯+='()kPah m kml aHK K a K L GG ••=⨯+='+'=3/8.6666.100210725.019.762511111 H OG =m aP K V a K V G Y 1385.01.2785.03.1018.666137.4642=⨯⨯⨯=Ω=Ω Z=H OG N OG =0.1385×2.412=0.3341m 得Z ′=1.5×0.3341=0.50115m 取填料层高度为Z ′=2m 查散装填料分段高度推荐值表 对于阶梯环填料15~8=Dhh max ≤6m 取h/D=8 则h=8×1200=9600mm 计算得填料层高度为2000mm ，故不需分段2.4填料层压降计算散装填料的压降值可由埃克特通用关联图计算。
水吸收二氧化碳填料塔课程设计
水吸收二氧化碳填料塔的设计1.设计方案简介1.1设计题目试设计一座填料吸收塔，采用清水吸收混于空气中的二氧化碳气体。
混合气体的处理量为____5200____m3/h，其中含二氧化碳为____6%____（体积分数），混合气体的进料温度为25℃。
要求：①塔顶排放气体中含二氧化碳低于____0.04%____（体积分数）；②二氧化碳的回收率达到________。
1.2设计方案的确定用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程，故为提高传质效率，选择用逆流吸收流程。
因为用水作吸收剂，同时CO2不作为产品，故采用纯溶剂。
1.3填料的选择1.3.1吸收剂的选择因为用水作吸收剂，同时CO2不作为产品，故采用纯溶剂。
1.3.2装置流程的确定用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程，故为提高传质效率，选择用逆流吸收流程。
1.3.3填料的类型与选择用不吸收CO2的过程，操作温度低，但操作压力高，因为工业上通常选用塑料散装填料，在塑料散装填料中，塑料阶梯填料的综合性能较好，故此选用DN50聚丙烯塑料阶梯环填料。
1.3.4操作温度与压力的确定20℃，常压2.工艺计算2.1基础物性数据2.1.1.液相物性数据对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。
298K时水的有关物性数据如下：密度为：L =998.2kg/m3粘度为：μ=1.0×10-3Pa·s=3.6kg/(m·h)表面张力为：б=72.6dyn/cm=940896kg/h3CO2在水中的扩散系数为：DL=1.77×10-9m2/s=6.327×10-6m2/h2.1.2气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为：M Vm=Σy i M i=0.06×44＋0.94×29=29.90g/mol混合气体进塔温度为25℃混合气体的平均密度为：ρVm =101.329.908.314298PMvm RT ⨯==⨯ 1.223kg/m3 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，20°空气的粘度为： μV=1.81×10-5Pa ·s=0.065kg/(m •h)查手册得CO2在空气中的扩散系数为：22Dv 0.122cm /s 0.044m /h ==2.1.3气液相平衡数据由手册查得20℃时CO 2在水中的亨利系数5E 1.4410kPa =⨯相平衡常数为m=51.44101421.5101.3E P ⨯== 溶解度系数为H=43998.23.84710/()14400018skmol m kPa E M ρ-==⨯∙⨯2.1.4 物料衡算 进塔气相摩尔比为：=-=111y 1y Y 0.060.063810.06=- 出塔气相摩尔比为：Y 2=0.0638×0.06=3.828×10-3进塔惰性气相流量为：V=5200273(10.06)199.91/22.4298kmol h ⨯-= 该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算，即 2121min /)(X m Y Y Y V L --= 对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为02=X312min 120.0638 3.828101336.21/0.0638/1421.50Y Y L V Y m X ---⨯===--（） 取操作液比为： min L L1.1()V V = L1.11336.211469.83V=⨯= L 1469.83199.91293833.72kmol /h =⨯=)X -L(X )Y -V(Y 2121=351199.91(0.0638 3.82810)X 4.010293833.72--⨯-⨯==⨯2.2填料塔的工艺尺寸的计算2.2.1塔径计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速。
【课程设计】水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计
【课程设计】水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计【综述】水吸收二氧化硫(SO2)填料吸收塔是一种重要的排放控制设备，它能够将工业废气中的SO2转换为亚硫酸盐，有效地净化空气污染。
水吸收二氧化硫填料吸收塔包括三部分：溶液填料，水池和水壶。
溶液填料一般由碳酸钙或膨润土组成，其中的小孔可以增加二氧化硫在填料表面的吸附。
水池前面的水壶可以源源不断地向填料供水，从而对工业废气中的SO2进行吸附和吸收。
【填料的选择】传统的水吸收二氧化硫填料吸收塔一般选用碳酸钙或膨润土作为溶液填料。
碳酸钙具有较强的吸附SO2的性能，但它容易受到H2SO4(硫酸)的影响，使得机器变得不稳定。
膨润土则有着较低的吸附性能，但具有更高的耐硫酸性，因此在高浓度的硫酸环境中，可以得到更优的效果。
【塔体的选择】水吸收二氧化硫填料吸收塔一般采用圆塔、矩形塔或多面塔这三种不同形式的塔体。
圆塔具有完整的弧形外观，适合一些低浓度的环境条件；矩形塔具有狭长的视窗，适合那些对空间和安装有较高要求的地方使用；多面塔具有多种多样的表面处理，能够满足不同空间要求。
【控制系统的设计】为了确保填料处于正常的吸收状态，在水吸收二氧化硫填料吸收塔中还要安装有一套控制系统。
比如安装湿度传感器、温度传感器、液位传感器等，用来实时监测水壶中的水位和湿度，从而保证吸收效果。
此外，还可以安装一个消防报警系统和一个紧急报警系统，以便及时处理应急事件。
【结论】水吸收二氧化硫填料吸收塔是重要的污染控制设备，它可以有效地将工业废气中的二氧化硫转换为亚硫酸盐，从而净化空气。
在设计水吸收二氧化硫填料吸收塔时，要按照工艺要求合理选择填料、塔体和控制系统，以确保吸收塔的良好性能和可靠运行。
吸收填料塔的课程设计
吸收填料塔的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解吸收填料塔的基本概念，掌握其工作原理和应用场景。
2. 学生能够掌握吸收填料塔的构造、性能参数及其对吸收效率的影响。
3. 学生能够掌握吸收填料塔的设计原则和计算方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行吸收填料塔的选型和计算。
2. 学生能够分析吸收填料塔在实际工程中的应用，并提出优化方案。
3. 学生能够通过实验和模拟等方法，验证吸收填料塔的设计效果。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到吸收填料塔在环保和节能领域的重要意义，增强环保意识。
2. 学生通过吸收填料塔的学习，培养解决实际工程问题的兴趣和自信心。
3. 学生在团队协作中，培养沟通、交流和合作的能力。
课程性质：本课程为化学工程与工艺专业的一门专业课程，旨在帮助学生掌握吸收填料塔的基本理论、设计和应用。
学生特点：学生已具备一定的化学基础和工程观念，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求：结合实际案例，采用理论教学、实验操作和课后练习相结合的方式，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题。
在教学过程中，注重培养学生的创新能力、实践能力和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，并为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 吸收填料塔的基本概念与工作原理- 吸收填料塔的定义及其在化工中的应用- 吸收填料塔的工作原理及分类2. 吸收填料塔的构造与性能参数- 填料的种类、结构及其对吸收效率的影响- 填料塔的流体力学性能和传质性能参数3. 吸收填料塔的设计原则与计算方法- 设计原则及其考虑因素- 填料塔的塔径、塔高、填料层高度等计算方法4. 吸收填料塔的选型与应用- 填料塔选型的原则及方法- 填料塔在化工、环保等领域的应用案例5. 实验与模拟- 吸收填料塔的实验操作方法- 计算机模拟在吸收填料塔设计中的应用教学大纲安排：第一周：吸收填料塔的基本概念与工作原理第二周：吸收填料塔的构造与性能参数第三周：吸收填料塔的设计原则与计算方法第四周：吸收填料塔的选型与应用第五周：实验与模拟教学及课后实践教学内容依据课程目标和教材章节进行安排，注重理论与实践相结合，通过讲解、案例分析、实验和模拟等多种方式，使学生掌握吸收填料塔的相关知识。
CO2吸收填料塔实验
实验八 二氧化碳吸收填料塔实验一、实验目的⒈ 了解填料吸收塔的结构和流体力学性能。
⒉ 学习填料塔的液膜传质膜系数、总传质系数的测定方法，加深对传质过程原理的理解。
二、实验内容1．测定填料层压强降与操作气速的关系，确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速。
2．采用水吸收二氧化碳，测定填料塔的液膜传质膜系数和总传质系数。
三、实验原理1．气体通过填料层的压强降压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。
压强降与气液流量有关，不同喷淋量下的填料层的压强降ΔP 与气速u 的关系如图8-1所示：图8-1 填料层的ΔP ～u 关系当无液体喷淋即喷淋量L 0=0时，干填料的ΔP ～u 的关系是直线，如图中的直线0。
当有一定的喷淋量时，ΔP ～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。
这两个转折点将ΔP ～u 关系分为三个区段：恒持液量区、载液区与液泛区。
2．传质系数填料塔在传质过程的有关单元操作中，应用十分广泛，实验研究传质过程的控制步骤，测定传质膜系数和总传质系数，尤为重要。
根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （8－1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （8－2）式中：A G ——A 组分的传质速率，1-⋅s kmoI ；A ——两相接触面积，m 2；A P ——气侧A 组分的平均分压，Pa ；Ai P ——相界面上A 组分的平均分压，Pa ；A C ——液侧A 组分的平均浓度，3-⋅m kmol Ai C ——相界面上A 组分的浓度3-⋅m kmolk g ——以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---⋅⋅⋅Pa s m kmol ; k l ——以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-⋅s m 。
P 2，F LP AP A +d PP 1A 。
水吸收变换气中CO2的填料塔设计说明书
化工原理课程设计说明书设计题目：碳酸丙烯酯脱碳填料塔计算化工原理课程设计任务书(吸收装置设计)一、设计名称：碳酸丙烯酯脱碳填料塔设计二、设计条件1.合成氨原料气量（30000+200X）m3/h〖注：X代表学号最后两位数〗。
2.原料气组成组分CO2 CO H2 N2进塔气体，（V o1%）28.0 2.5 47.2 22.33.要求出塔净化气含CO20.5%（V ol%）。
4.吸收剂采用碳酸丙烯酯(PC)，可根据解吸操作情况决定其CO2含量或视为不含CO2。
5.气体进塔温度30℃，碳酸丙烯酯进塔温度30℃。
6.操作压强1.6Mpa。
三﹑设计任务1.总体论证：确定设计方案与流程，工艺流程简图并说明。
2.填料吸收塔的塔径、填料层高度或塔高及填料层压降计算。
3.填料塔附属结构的选型与设计。
4.带控制点的吸收塔工艺流程图（3＃图纸）。
5.填料吸收塔与流体分布器工艺条件图（3＃图纸）。
四﹑设计基础数据1.碳酸丙烯酯（1）分子式CH3CHOCO2CH2（2）结构CH3|CH—O\| C=OCH2—O/( 3 ) 物理性质常压沸点，ºC 蒸汽压×133.32¯¹Pa 粘度，mPa·s分子量30ºC 38ºC 20ºC 50ºC242 0.1 0.24 2.76 1.62 102.09Cp=1.39+0.00181(t-10) kJ／kg·ºC 式中：t—液相温度，℃3.CO2在碳酸丙烯酯中的溶解热可近似按下式计算（以△H CO2表示）：△H CO2=（4.59Bi×4.187kJ/kmol）Bi＝6761摘要填料是填料塔气液接触的原件，填料性能的优劣直接决定着填料塔的操作性能和传质效率。
填料塔的特点是：结构简单，压降小，填料种类多，具有良好的耐腐蚀性能，特别是在处理容易、产品产生泡沫的物料和真空操作时，有其独特的优越性。
水吸收二氧化碳填料塔课程设计
1536541631.设计方案简介1.1设计题目试设计一座填料吸收塔，采用清水吸收混于空气中的二氧化碳气体。
混合气体的处理量为___刚突然突然吐刚茹柔为25℃。
要求：①塔顶排放气体中含二氧化碳低于____0.04%____（体积分数）；②二氧化碳的回收率达到________。
1.2设计方案的确定用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程，故为提高传质效率，选择用逆流吸收流程。
因为用水作吸收剂，同时CO2不作为产品，故采用纯溶剂。
1.3填料的选择1.3.1吸收剂的选择因为用水作吸收剂，同时CO2不作为产品，故采用纯溶剂。
1.3.2装置流程的确定用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程，故为提高传质效率，选择用逆流吸收流程。
1.3.3填料的类型与选择用不吸收CO2的过程，操作温度低，但操作压力高，因为工业上通常选用塑料散装填料，在塑料散装填料中，塑料阶梯填料的综合性能较好，故此选用DN50聚丙烯塑料阶梯环填料。
1.3.4操作温度与压力的确定20℃，常压2.工艺计算2.1基础物性数据2.1.1.液相物性数据对低浓rerew取纯水的物性数据。
298K时水的有关物性数据如下：密度为：Lρ=998.2kg/m3粘度为：μ=1.0×10-3Pa·s=3.6kg/(m·h)表面张力为：б=72.6dyn/cm=9408tr为：DL=1.77×10-9m2/s=6.327×10-6m2/h2.1.2气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为：M Vm=Σy i M i=0.06×44＋0.94×29=29.90g/mol 混合气体进塔温度为25℃混合气体的平均密度为：ρVm=101.329.908.314298PMvmRT⨯==⨯1.223kg/m3混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，20°空气的粘度为：μV=1.81×10-5Pa·s=0.065kg/(m•h)查手册得CO2在空气中的扩trt 为：22Dv 0.122cm /s 0.044m /h ==2.1.3气液相平衡数据由手册查得20℃时CO 2在水中的亨利系数5E 1.4410kPa =⨯相平衡常数为m=51.44101421.5101.3E P ⨯== 溶解度系数为H=43998.23.84710/()14400018skmol m kPa E M ρ-==⨯∙⨯2.1.4 物料衡算 进塔气相摩尔比为：=-=111y 1y Y 0.060.063810.06=- 出塔气相摩尔比为：Y 2=0.0638×0.06=3.828×10-3进塔惰性气相流量为：V=5200273(10.06)199.91/22.4298kmol h ⨯-= 该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算，即 2121min /)(X m Y Y Y V L --= 对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为02=X312min 120.0638 3.828101336.21/0.0638/1421.50Y Y L V Y m X ---⨯===--（） 取操作液比为： min L L1.1()V V = L1.11336.211469.83V=⨯= L 1469.83199.91293833.72kmol /h =⨯=)X -L(X )Y -V(Y 2121=351199.91(0.0638 3.82810)X 4.010293833.72--⨯-⨯==⨯2.2填料塔的工艺尺寸的计算2.2.1塔径计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速。
化工原理课程设计——水吸收二氧化碳吸收塔
化工原理课程设计题目水吸收二氧化碳吸收塔学院化学工程学院专业安全工程学生姓名学号年级指导教师曹丽淑二〇一六年七月五日目录题目及数据 (3)流程图 (3)流程和方案的选择说明与论证 (4)吸收塔主要尺寸的计算 (6)附属设备的选型或计算 (14)设计评价 (18)设计结果概览 (19)参考文献 (20)题目及数据1.题目：设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔。
2.数据：（一）气体混合物1）组成(V%)：CO2 11%，H2 65.6%，N2 21%，CH4 0.5%,CO 3%,O2 0.1% 2）气体组成:3800Nm3/h3）温度：30℃4）压力:1800KN/m2（二）气体出口要求(V%)：CO2 0.62%（三）吸收剂：水流程图水吸收CO工艺流程图21-吸收塔；2-富液泵；3-贫液泵；4-解吸塔流程和方案的选择说明与论证1.塔设备：填料塔。
2.吸收剂：水。
3．装置流程的确定：对于单塔，气体和液体接触的吸收流程有逆流和并流两种方式。
在逆流操作下，两相传质平均推动力最大，可以减少设备尺寸，提高吸收率和吸收剂使用效率，因此逆流优于并流。
因此，本设计采用逆流。
4. 填料的选择：填料是填料塔的核心构件，它提供了塔内气-液两相接触而进行传质或传热的表面，与塔的结构一起决定了填料塔的性能。
现代填料大体可分为实体填料和网体填料两大类，而按照装填方式可分为乱堆填料盒规整填料。
对塔内填料的一般要求是：具有较大的比表面积和较高的空隙率，较低的压降，较高的传质效率；操作弹性大，还要考虑经济合理。
1)散装填料散装填料是一个个具有一定集合形状和尺寸的颗粒体一般以随机的方式堆积在塔内的，又称为乱堆填料和颗粒填料。
散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、和环鞍的填料等。
以下是典型的散装填料：a.拉西环填料：拉西环填料是最早提出的工业填料，其结构为外径与高度相等的圆环，可用陶瓷、塑料、金属等材质制成。
填料塔吸收实验_2
实验填料塔吸收实验一、实验目的1. 了解吸收过程的流程、设备结构，并掌握吸收操作方法。
2. 在不同空塔气速下，观察填料塔中流体力学状态。
测定气体通过填料层的压降与气速的关系曲线。
3. 掌握总传质系数的测定方法，测定在一定喷淋量下水吸收氨的体积传质系数T。
4.通过实验了解ΔP—u曲线和传质系数对工程设计的重要意义。
二、实验原理1. 填料塔的流体力学特性吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积，而气体在通过填料层时，由于有局部阻力和摩擦阻力而产生压强降。
填料塔的流体力学特性是吸收设备的重要参数，它包括压强降和液泛规律。
测定填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗和确定填料塔的适宜操作范围，选择适宜的气液负荷，因此填料塔的流体力学特性是确定最适宜操作气速的依据。
气体通过干填料（L=0）时，其压强降与空塔气速之间的函数关系在双对数坐标上为一直线，如图中AB线，其斜率为1.8～2。
当有液体喷淋时，在低气速时，压强降和气速间的关联线与气体通过干填料时压强降和气速间的关联线AB线几乎平行，但压降大于同一气速下干填料的压降，如图中CD段。
随气速的进一步增加出现载点（图中D点），填料层持液量开始增大，压强降与空塔气速的关联线向上弯曲，斜率变大，如图中DE 段。
当气速增大到E点，填料层持液量越积越多，气体的压强几乎是垂直上升，气体以泡状通过液体，出现液泛现象，此点E称为泛点。
2.传质实验总体积传质指数Kya是单位填料体积、单位时间吸收的溶质量。
它是反应填料吸收塔性能的主要参数，是设计填料高度的重要数据。
本实验是水吸收空气——氨混合气体中的氨。
混合气体中氨的浓度很低。
吸收所得的溶液浓度也不高，气液两相的平衡关系可以认为服从亨利定律（即平衡在X—Y坐标系位置线）。
故可用对树皮平均浓度差法计算填料层传质平均推动力，相应的传质速率方程式为：GA =KYa·VP·ΔYm所以 KY a=GA/VPΔYm其中ΔYm =[(Y1-Ye1)-(Y2-Ye2)]/[ln(Y1-Ye1)/ (Y2-Ye2)]式中GA—单位时间内氨的吸收量[Kmol/h]Kya—总体积传质系数[Kmol/m3h]Vp—填料层体积[m3]ΔYm—气相对数平均浓度差。
(完整版)化工原理课程设计——水吸收二氧化碳吸收塔
化工原理课程设计题目水吸收二氧化碳吸收塔学院化学工程学院专业安全工程学生姓名学号年级指导教师曹丽淑二〇一六年七月五日目录题目及数据 (3)流程图 (3)流程和方案的选择说明与论证 (4)吸收塔主要尺寸的计算 (6)附属设备的选型或计算 (14)设计评价 (18)设计结果概览 (19)参考文献 (20)题目及数据1.题目：设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔。
2.数据：（一）气体混合物1）组成(V%)：CO2 11%，H2 65.6%，N2 21%，CH4 0.5%,CO 3%,O2 0.1% 2）气体组成:3800Nm3/h3）温度：30℃4）压力:1800KN/m2（二）气体出口要求(V%)：CO2 0.62%（三）吸收剂：水流程图水吸收CO工艺流程图21-吸收塔；2-富液泵；3-贫液泵；4-解吸塔流程和方案的选择说明与论证1.塔设备：填料塔。
2.吸收剂：水。
3．装置流程的确定：对于单塔，气体和液体接触的吸收流程有逆流和并流两种方式。
在逆流操作下，两相传质平均推动力最大，可以减少设备尺寸，提高吸收率和吸收剂使用效率，因此逆流优于并流。
因此，本设计采用逆流。
4. 填料的选择：填料是填料塔的核心构件，它提供了塔内气-液两相接触而进行传质或传热的表面，与塔的结构一起决定了填料塔的性能。
现代填料大体可分为实体填料和网体填料两大类，而按照装填方式可分为乱堆填料盒规整填料。
对塔内填料的一般要求是：具有较大的比表面积和较高的空隙率，较低的压降，较高的传质效率；操作弹性大，还要考虑经济合理。
1)散装填料散装填料是一个个具有一定集合形状和尺寸的颗粒体一般以随机的方式堆积在塔内的，又称为乱堆填料和颗粒填料。
散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、和环鞍的填料等。
以下是典型的散装填料：a.拉西环填料：拉西环填料是最早提出的工业填料，其结构为外径与高度相等的圆环，可用陶瓷、塑料、金属等材质制成。
水吸收变换气中CO2的填料塔设计
水吸收变换气中CO2的填料塔设计.doc
填料塔是用于气体或液体分离、吸收、反应等过程中的装置，根据不同的应用场景，填料材料、塔高、进出口流量等要素的选择与设计都会有所区别和影响。
针对您提到的“吸收变换气
中CO2”的填料塔设计，以下是一些参考建议供您参考：
1. 选择合适的填料材料：吸收CO2的填料材料可以是NaOH、KOH等碱性化合物或是其他吸附剂材料，如分子筛、活性炭等，需要依据实际工艺需求及经济性因素进行综合考量和选择。
2. 确定塔高与填料层数：通过估算反应器中CO2质量传递系数，选择塔高、填料类型和层数等参数。
通常可以基于填料直径的两倍来计算塔高，不同填料的最佳填充高度也会有所区别，并根据填料的体积和重量来确定填料层的数量和高度。
3. 设计进出口流量及压力：根据需要吸收CO2的气体或液体
流量，进行填料塔的进出口流量计算，在设计上需要保证压力差不大于所选填料的最大承受压力。
4. 确定塔内液体循环速率：填料表面积和液体循环速率是决定反应效率的关键因素之一，通常来说，液体循环速率越高，
CO2吸收速率也越高，但也需要考虑经济性与实际可操作的
工艺条件。
5. 考虑塔内温度与PH值的控制：填料反应过程中需要注意塔内pH值和温度的控制，如适当调节pH值可以提高填料的反应效率，而过高或过低的温度可能会损害填料表面活性。
以上是一些填料塔设计的基本原则和注意事项，具体应用时还需要根据实际情况进行调整和改进。
希望以上建议能够为您的工作和研究提供一些帮助。