化工原理填料塔课程设计模板

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填料塔课程设计

填料塔课程设计

目录前言 (1)第一章概述 (4)1.1 吸收的目的 (4)1.2 吸收塔的用途 (4)1.3 设计方案的确定 (4)第二章填料吸收塔概况 (7)2.1填料吸收塔 (7)2.2流向选择 (7)2.3吸收剂的选择 (8)2.4填料的相关内容 (8)第三章基本数据 (12)3.1操作条件 (12)3.2相关物性参数 (12)3.3设计参数 (12)3.4基本数据换算 (12)第四章吸收塔的设计 (13)4.1乙醇--水气液平衡相图 (13)4.2吸收剂用量、塔径、压降及填料层高度计算 (13)第五章塔的结构设计 (17)5.1筒体的设计 (17)5.2封头的设计 (17)5.3除沫器的设计 (18)5.4液体进料管设 (19)5.5喷淋装置设计 (19)5.6法兰的设计 (20)5.7填料压板的设计 (20)5.8填料支撑装置的设计 (20)5.9手孔的设计 (21)5.10吸收塔支座的设计 (21)5.11气体进料管设计 (21)5.12液体出料管设计 (22)5.13气体出管设计 (22)5.14泵的选择 (22)第六章填料吸收塔主要尺寸 (23)设计小结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附图:填料吸收塔装配图前言第一章概述1.1吸收的目的在化学工业中,经常需将气体混合物中的各个组分加以分离,其目的是:(1)回收或捕获气体混合物中的有用物质,以制取产品;(2)除去工艺气体中的有害成分,使气体净化,以便进一步加工处理,或除去工业放空尾气的有害物质,以免污染大气。

1.2吸收塔的用途塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。

根据塔内气液接触部件的结构型式,可分为板式塔与填料塔两大类。

按气﹑液两相接触方式的不同可将吸收设备分为级式接触与微分接触两大类,填料塔即为微分接触式气液传质设备。

板式塔内设置一定数量塔板,气体以泡沫或喷射形式穿过板上液层进行物质和热传递,气液相组成呈阶梯变化,属逐级接触逆流操作过程。

化工原理课程设计甲醇填料吸收塔设计

化工原理课程设计甲醇填料吸收塔设计
经济评价与环保考虑
投资估算及经济效益分析
投资估算
根据甲醇填料吸收塔的设计方案,对设备、材料、安装、调试等各方面的费用进行详细估算,以确保投资预算的 准确性。
经济效益分析
通过对比不同设计方案的经济效益,包括投资回报率、净现值、内部收益率等指标,评估甲醇填料吸收塔的经济 效益,为决策提供依据。
环保法规遵守情况说明
在甲醇吸收塔周围设置防火墙或 防火带,防止火灾蔓延。同时, 塔体上应设置明显的安全警示标 志和灭火器材。
防爆措施
对于可能存在爆炸危险的区域, 应采取相应的防爆措施,如设置 防爆门、防爆窗等。此外,还应 对塔体进行定期检查和维修,确 保设备完好无损。
防毒措施
甲醇具有一定的毒性,因此在设 计过程中应采取相应的防毒措施 。例如,在塔体上设置排风口和 通风设备,确保空气流通;工作 人员在操作时应佩戴防毒面具和 防护服等个人防护用品。
化工原理课程设计甲 醇填料吸收塔设计
目录
• 课程设计背景与目的 • 甲醇填料吸收塔基本原理 • 设计方案制定与参数选择
目录
• 工艺流程设计与优化 • 设备布置与管道设计 • 控制系统设计与实现 • 经济评价与环保考虑
01
课程设计背景与目的
化工原理课程设计意义
01 02
理论与实践结合
化工原理课程设计是连接化工理论学习与工程实践的重要桥梁,通过课 程设计,学生可以将所学的化工原理知识应用于实际工程问题中,加深 对理论知识的理解和掌握。
塔内件设计与优化
通过对塔内件(如分布器、收集器、再分布器等)的设计和优化,实现气液均匀分布、减少返混和降低压降等目标, 从而提高吸收效率和降低能耗。
操作条件优化
通过对操作条件(如温度、压力、流量等)的优化,使吸收塔在最佳工况下运行,提高吸收效率和产品 质量,降低能耗和废弃物排放。

填料吸收塔的设计化工原理课程设计

填料吸收塔的设计化工原理课程设计

一、设计任务书1、设计题目:填料吸收塔的设计2、设计任务:试设计一填料吸收塔,用于脱除合成氨尾气中的氨气,要求塔顶排放气体中含氨低于200ppm,采用清水进行吸收3、工艺参数与操作条件(1)工艺参数表1—1(2)操作条件①常压吸收:P=②混合气体进塔温度:30℃③吸收水进塔温度:20℃。

4、设计项目:(1)流程的确定及其塔型选择;(2)吸收剂用量的确定;(3)填料的类型及规格的选定;(4)吸收塔的结构尺寸计算及其流体力学验算,包括:塔径、填料层高度及塔高的计算;喷淋密度的校核、压力降的计算等;(5)吸收塔附属装置选型:喷淋器、支承板、液体再分布器等;(6)附属设备选型:泵、风机附:1、NH3~H2O系统填料塔吸收系数经验公式:k G a=cG m WLnk L a=bWLP式中ka——气膜体积吸收系数,kmol/——液膜何种吸收系数,l/h GG——气相空塔质量流速,kg/——液相空塔流速,kg/WL2、(氨气—水)二成分气液平衡数据表1—3二、工艺流程示意图(带控制点)三、流程方案的确定及其填料选择的论证1、塔型的选择:塔设备是能够实现蒸馏的吸收两种分离操作的气液传质设备,广泛地应用于化工、石油化工、石油等工业中,其结构形式基本上可以分为板式塔和填料塔两大类。

在工业生产中,一般当处理量较大时采用板式塔,而当处理量小时多采用填料塔。

填料塔不仅结构简单,而且阻力小,便于用耐腐蚀材料制造,对于直径较小的塔,处理有腐蚀性的物料或要求压降较小的真空蒸馏系统,填料塔都具有明显的优越性。

根据本设计任务,是用水吸收法除去合成氨生产尾气的氨气,氨气溶于水生成了具有腐蚀性的氨水;本设计中选取直径为600mm,该值较小,且Φ800mm以下的填料塔对比板式塔,其造价便宜。

基于上述优点,因此本设计中选取填料塔。

2、填料塔的结构填料塔的主要构件为:填料、液体分布器、填料支承板、液体再分器、气体和液体进出口管等。

3、操作方式的选择对于单塔,气体和液体接触的吸收流程有逆流和并流两种方式。

化工课程设计填料塔设计

化工课程设计填料塔设计

化工课程设计填料塔设计一、教学目标本节课的学习目标包括:知识目标:学生需要掌握填料塔的基本概念、类型和设计方法;了解填料塔在化工过程中的应用和重要性。

技能目标:学生能够运用所学的知识,独立完成填料塔的设计计算;能够分析并解决实际工程中的问题。

情感态度价值观目标:培养学生对化工行业的兴趣和热情,提高学生对工程实践的重视,培养学生的创新意识和团队合作精神。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括:1.填料塔的基本概念和类型:介绍填料塔的定义、结构和工作原理,分析不同类型填料塔的特点和应用范围。

2.填料塔的设计方法:讲解填料塔的设计步骤和方法,包括填料的选择、塔径的确定、塔高的计算等。

3.填料塔在化工过程中的应用:介绍填料塔在化工过程中的重要作用,分析其在不同领域的应用案例。

4.实际工程案例分析:通过分析实际工程中的填料塔设计案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题解决。

三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法:1.讲授法:教师通过讲解填料塔的基本概念、设计方法和应用案例,使学生掌握相关理论知识。

2.讨论法:学生进行小组讨论,分享不同类型的填料塔设计和应用经验,培养学生的团队合作精神和创新意识。

3.案例分析法:分析实际工程中的填料塔设计案例,引导学生运用所学知识解决实际问题。

4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自操作填料塔设备,增强学生的实践能力和操作技能。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法,将采用以下教学资源:1.教材:选用权威的化工教材,为学生提供系统的理论知识。

2.参考书:推荐相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,通过图片、图表和动画等形式,直观地展示填料塔的原理和设计方法。

4.实验设备:提供填料塔实验装置,让学生亲身体验填料塔的操作和应用。

五、教学评估本节课的评估方式包括:1.平时表现:通过观察学生的课堂参与、提问回答、小组讨论等,评估学生的学习态度和积极性。

化工原理课程设计(氨气填料吸收塔设计)

化工原理课程设计(氨气填料吸收塔设计)

化工原理课程设计(氨气填料吸收塔设计)1000字氨气填料吸收塔是一种常见的化工工艺设备,用于从氨气等气体中去除二氧化碳等有害成分。

在这篇课程设计中,我们将重点讨论氨气填料吸收塔的设计原理和实现方法。

一、设计原理氨气填料吸收塔的设计原理基于物理吸收法,它通过填充物(如泡沫塑料、陶瓷、金属等)将气相物质传递到液相解吸剂中,以达到去除气体中有害成分的目的。

其中,填充物的种类、形状和大小会影响到吸收效率和压力损失。

塔顶设置进口气流分布器,塔底设置液体分布器,使操作稳定,保证吸收效果。

二、实现方法1. 确定设计参数氨气填料吸收塔的设计需要涉及到多项因素,包括:(1)吸收剂的化学性质:吸收剂的化学性质会影响到塔内化学反应的速率和吸收效率。

因此,需要选择合适的吸收剂,并对其进行物性参数测定。

(2)气体流量:气体流量会影响到塔内的混合程度和扩散速率。

因此,需要确定气体流量范围和变化规律。

(3)操作温度和压力:操作温度和压力会直接影响到化学反应的速率和吸收效率。

因此,需要选择合适的操作温度和压力,并对其进行测定。

(4)塔体高度和直径:塔体高度和直径会影响到填充物的分布、气液流动情况和压降。

因此,需要按照实际需要确定塔的高度和直径。

(5)填充物种类和数量:填充物的种类和数量对吸收效率和压力损失有较大影响。

因此,需要选择合适的填充物,并确定填充层数和填充物粒径。

2. 填充物选型填充物的种类是影响氨气填料吸收塔吸收效率和压力损失的一个关键因素。

选用填充物时需要考虑以下方面:(1)物理性能:填充物的物理性能直接影响其在吸收塔内的分布、气液流动情况和压降。

因此,需要选择合适的物理性能(如比表面积、孔隙率、容重等)的填充物。

(2)化学特性:填充物的化学特性对气液反应速率和吸收效率有较大影响。

因此,需要选择符合需要的化学特性的填充物。

(3)成本和耐久性:填充物的成本和耐久性也是选型时需要考虑的因素,以确保经济可行和长期稳定运行。

化工原理填料吸收塔课程设计

化工原理填料吸收塔课程设计

化工原理填料吸收塔课程设计引言:填料吸收塔是化工工艺中常用的一种设备,用于将气体中的有害物质通过吸收剂吸附或反应的方式去除。

本次课程设计旨在通过对填料吸收塔的设计和工艺参数的优化,实现高效的气体净化效果。

一、填料吸收塔的基本原理及结构填料吸收塔是利用填料表面积大、内部通道多、与气体充分接触的特点,通过物理吸附或化学吸收的方式将气体中的有害成分去除。

其基本结构包括进气口、出气口、填料层和液体循环系统等。

二、填料的选择及特性填料是填料吸收塔中起到关键作用的部分,其选择应根据气体的性质和处理效果的要求来确定。

常用的填料包括球状填料、骨架填料和网状填料等,它们具有不同的表面积、孔隙率和液体分布性能,对吸收效果和塔内气液分布起到重要影响。

三、填料吸收塔的设计步骤及要点1. 确定气体的物理和化学性质,包括流量、温度、压力、组成等;2. 选择合适的填料类型和尺寸,考虑填料的表面积、孔隙率和液体分布性能;3. 确定填料层数和塔径高比,以及液体循环系统的设计参数;4. 进行塔内气液分布的模拟和优化,保证填料与气体充分接触;5. 进行设备的结构设计和材料选择,考虑耐腐蚀性和操作安全性;6. 进行设备的动态模拟和优化,确定最佳操作条件和效果。

四、填料吸收塔的性能评价及优化填料吸收塔的性能评价主要包括吸收效率、压降和能耗等指标。

通过调整填料层数、液体循环系统和操作条件等参数,可以实现吸收效率的提高和能耗的降低。

同时,还应考虑填料的寿命和维护等方面的因素,以保证设备的稳定运行和经济性。

五、填料吸收塔的应用及发展趋势填料吸收塔广泛应用于化工、环保和能源等行业,用于废气处理、脱硫和脱硝等工艺。

随着环保要求的提高和技术的进步,填料吸收塔的设计和优化将更加注重能耗和运行成本的降低,同时也将更加重视对废气中微量有害物质的去除效果。

结论:填料吸收塔作为一种重要的气体净化设备,在化工工艺中发挥着重要作用。

通过合理的设计和优化,可以实现高效的气体净化效果和能耗降低。

化工原理课程设计(水吸收氨填料吸收塔设计)

化工原理课程设计(水吸收氨填料吸收塔设计)

化工原理课程设计(水吸收氨填料吸收塔设计)目录第1节前言31.1填料塔的主体结构与特点31.2填料塔的设计任务及步骤31.3填料塔设计条件及操作条件4第2节精馏塔主体设计方案的确定42.1装置流程的确定42.2吸收剂的选择52.3填料的类型与选择52.3.1填料种类的选择52.3.2填料规格的选择52.3.3填料材质的选择62.4基础物性数据62.4.1液相物性数据62.4.2气相物性数据72.4.3气液相平衡数据72.4.4物料横算8第3节填料塔工艺尺寸的计算93.1塔径的计算93.2填料层高度的计算及分段113.2.1传质单元数的计算113.2.2传质单元高度的计算113.2.3填料层的分段143.3填料层压降的计算14第4节填料塔内件的类型及设计154.1塔内件类型154.2塔内件的设计164.2.1液体分布器设计的基本要求:164.2.2液体分布器布液能力的计算16注:171.填料塔设计结果一览表 (17)2.填料塔设计数据一览 (18)3.参考文献 (19)4.后记及其他 (19)附件一:塔设备流程图20附件二:塔设备设计图20表索引表 21工业常用吸收剂 (5)表 22 常用填料的塔径与填料公称直径比值D/d的推荐值 (6)图索引图 11 填料塔结构图 (3)图 31 Eckert图 (15)第1节前言1.1填料塔的主体结构与特点结构图错误!文档中没有指定样式的文字。

1所示:图错误!文档中没有指定样式的文字。

1 填料塔结构图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,所以她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。

1.2填料塔的设计任务及步骤设计任务:用水吸收空气中混有的氨气。

化工原理课程设计(规整填料塔)

化工原理课程设计(规整填料塔)

填料精馏塔设计任务书一、设计题目:填料塔设计二、设计任务:苯-甲苯精馏塔设计三、设计条件:1、年处理含苯41%(质量分数,下同)的苯-甲苯混合液3万吨;2、产品苯含量不低于96%;3、残液中苯含量不高于1%;4、操作条件:填料塔的塔顶压力:4kPa(表压)进料状态:自选回流比:自选加热蒸汽压力:101.33kPa(表压)5、设备型式:规整填料塔6、设备工作日:300天/年,24h连续运行四、设计内容和要求目录第1章流程的确定和说明 (3)1.1加料方式 (3)1.2进料状态 (3)1.3冷凝方式 (3)1.4回流方式 (3)1.5加热方式 (3)1.6加热器 (4)第2章精馏塔设计计算 (5)2.1操作条件和基础数据 (5)2.1.1操作压力 (5)2.1.2基础数据 (5)2.2精馏塔工艺计算 (7)2.2.1物料衡算 (7)2.2.2热量衡算 (9)2.2.3理论塔板数计算 (11)2.3精馏塔的主要尺寸 (12)2.3.1精馏塔设计的主要依据 (12)2.3.2塔径设计计算 (15)2.3.3填料层高度的计算 (16)第3章附属设备及主要附件的选型计算 (17)3.1冷凝器 (17)3.1.1计算冷却水流量 (18)3.1.2冷凝器的计算与选型 (18)3.2再沸器 (18)3.2.1间接加热蒸汽 (18)3.2.2再沸器加热面积 (18)3.3塔内其他结构 (19)3.3.1接管的计算与选择 (19)3.3.2液体分布器 (20)3.3.3除沫器 (21)3.3.4液体再分布器 (22)3.3.5填料支撑板的选择 (22)3.3.6塔底设计 (23)3.3.7塔的顶部空间高度 (23)第4章结束语 (24)参考文献 (25)第1章流程的确定和说明1.1加料方式加料分两种方式:泵加料和高位槽加料。

高位槽加料通过控制液位高度,可以得到稳定流量,但要求搭建塔台,增加基础建设费用:泵加料属于强制进料方式,泵加料易受温度影响,流量不太稳定,流速也忽大忽小,影响传质效率。

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化工原理课程设计
题目: 填料吸收塔的设计
教学院: 化学与材料工程学院
专业: 应用化工技术级(1)班
学号: 15 40 20 22
学生姓名: 罗全海刘勇万丽蓉张硕
指导教师: 胡燕辉屈媛
年 6 月14 日
目录
1 绪论 .............................................................................. 错误!未定义书签。

1.1吸收技术概况 ...................................................... 错误!未定义书签。

1.2吸收过程对设备的要求及设备的发展概况...... 错误!未定义书签。

1.3吸收的应用概况 .................................................. 错误!未定义书签。

1.4设计方案介绍 ...................................................... 错误!未定义书签。

1.5填料选择 .............................................................. 错误!未定义书签。

1.5.1填料塔选择原则 ......................................... 错误!未定义书签。

1.5.2填料种类 ..................................................... 错误!未定义书签。

1.6填料尺寸的的选择: ........................................... 错误!未定义书签。

1.7填料材质的选择: ............................................... 错误!未定义书签。

2 吸收塔的工艺计算 ...................................................... 错误!未定义书签。

2.1 基础物性数据处理 ............................................. 错误!未定义书签。

2.1.1 液相物性数据 ............................................ 错误!未定义书签。

2.1.2气相物性数据 ............................................. 错误!未定义书签。

2.1.3气液平衡数据 ............................................. 错误!未定义书签。

2.1.4物料衡算 ..................................................... 错误!未定义书签。

2.1.5 液气比的计算 ............................................ 错误!未定义书签。

2.1.6吸收剂的用量 ............................................. 错误!未定义书签。

2.2 塔径的计算及校核 ............................................. 错误!未定义书签。

2.2.1物性数据: ................................................... 错误!未定义书签。

2.2.2 泛点气速、塔径的计算........................... 错误!未定义书签。

2.2.3 数据校核..................................................... 错误!未定义书签。

2.3 填料层高度的计算 ............................................. 错误!未定义书签。

2.3.1 传质单元高度计算 .................................... 错误!未定义书签。

2.3.2 传质单元数的计算 .................................... 错误!未定义书签。

2.3.3 总高度的计算 ............................................ 错误!未定义书签。

2.4流体力学参数计算 .............................................. 错误!未定义书签。

2.4.1 吸收塔的压力降 ........................................ 错误!未定义书签。

2.4.2 气体动能因子 ............................................ 错误!未定义书签。

2.4.3 吸收因子..................................................... 错误!未定义书签。

3解吸塔工艺计算........................................................... 错误!未定义书签。

3.1基础数据计算 ...................................................... 错误!未定义书签。

3.1.1最小气液比及吸收剂用量 ......................... 错误!未定义书签。

3.2塔径的计算及校核 .............................................. 错误!未定义书签。

3.2.1 塔径计算..................................................... 错误!未定义书签。

3.2.2 数据校核..................................................... 错误!未定义书签。

3.3 填料层高度的计算 ............................................. 错误!未定义书签。

3.3.1 传质单元高度计算 .................................... 错误!未定义书签。

3.3.2传质单元数的计算 ..................................... 错误!未定义书签。

3.3.3 总高度的计算 ............................................ 错误!未定义书签。

3.4 流体力学参数的计算 ......................................... 错误!未定义书签。

3.4.1解吸塔的压力降 ......................................... 错误!未定义书签。

3.4.2气体动能因子 ............................................. 错误!未定义书签。

3.4.3解吸因子 ..................................................... 错误!未定义书签。

3.5设计结果 .............................................................. 错误!未定义书签。

3.5.1设计结果一览表 ......................................... 错误!未定义书签。

4附录 ............................................................................... 错误!未定义书签。

4.1主要符号说明: ................................................... 错误!未定义书签。

4.2希腊字母: ........................................................... 错误!未定义书签。

参考文献.......................................................................... 错误!未定义书签。

1 绪论
1.1吸收技术概况
在化学工业中, 利用不同气体组分在液体溶剂中的溶解度差异对其进行选择性溶解, 从而将混合物各组分分类的传质过程称为吸收。

气体吸收过程是化工生产中常见的气体混合物的分离操作, 其基本原理是利用混合物中各组分在特定的液体吸收剂中的溶解度不同, 实现各组分分离的单元操作。

实际生产中, 吸收过程所用的吸收剂常需回收利用, 故一般来说, 完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分, 因而在设计上应将两部分综合考虑, 才能得到较为理想的设计结果。

作为吸收过程的工艺设计, 其一般性问题是在给定混合气体处理量、混合气体组成、温度、压力以及分离要求的条件下, 完成以下工作:
( 1) 根据给定的分离任务, 确定吸收方案;
( 2) 根据流程进行过程的物料和热量衡算, 确定工艺过程中的物性参数;
( 3) 依据物料及热量衡算进行过程的设备选型或设备设计;。

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