吸收塔设计(附图)
填料吸收塔课程设计说明书
专业应用化学
班级0704班
姓名李海涛
班级序号 3
目录
一前言 (2)
二设计任务 (2)
三设计条件............................................................ (2)
四设计方案 (2)
1流程图及流程说明
2填料塔的选择
五工艺计算 (5)
1物料衡算，确定塔顶，塔底的气、液流量和组成
2泛点的计算
3塔径的计算
4 填料层高度的计算
5 填料层压降的计算
6 液体分布装置
7分布点密度计算
8 液体再分布装置
9气体入塔分布
六填料吸收塔的附属设备 (5)
1填料支撑板
2填料压板和床层限制版
七设计一览表 (6)
八课程设计总结 (6)
九主要符号说明 (6)
十参考文献 (9)
十一附图.......................................................... . (13)
前言
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形式，可以分为填料塔和板式塔。板式塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大（2）分离效率高（3）操作弹性大（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。
塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。
填料塔由填料、塔内件及筒体构成。填料分规整填料和散装填料两大类。塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点：生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。
水吸收NH3填料塔设计
一设计任务
1000m³∕h含NH3空气填料吸收塔的设计
①1000m³∕h（标准状况下）含5％（体积比）氨气，其他组分视为惰性气体，气体进口温度为40℃，吸收后尾气中氨含量50μg／m³；
②用清水吸收，清水进口温度为35℃；
③操作压力为塔顶表压为0.2atm；
④填料采用乱堆式拉西环
二吸收工艺流程的确定
采用常规逆流操作流程．流程如下。
三 物料计算
(l). 进塔混合气中各组分的量
近似取塔平均操作压强为101.3kPa ，故： 混合气量＝ 1249（
27327335+）×1
22.4
＝ 49.42kmol ／h
混合气中NH 3量＝49.42×0.0213 ＝1.16 kmol ／h ＝ 1.16×49.42＝67.28kg ／h
查附录，35℃饱和水蒸气压强为5623．4Pa ，则相对湿度为70％的混合 气中含水蒸气量＝
4
.56237.0103.1017.04.56233
⨯⨯⨯-=0.0404 kmol （水气）/ kmol （空气十丙酮）
混合气中水蒸气含量＝0404
.010404
.042.49+⨯＝1.92kmol ／h （《化工单元操作及设备》P189
16-23）
＝1.92×18＝34.56kg ／h 混合气中空气量＝49.42－1.16-1.92＝46.34kmol ／h
＝46.34×29＝1344kg ／h
(2)．混合气进出塔的（物质的量）成 1y ＝0.0234,则
2y =
)
9.01(16.192.134.46)
9.01(16.1-⨯++-⨯=0.0024
（3）．混合气进出塔（物质的量比）组成 若将空气与水蒸气视为惰气，则 惰气量＝46.34十1.92＝48.26kmol ／h ＝1344＋34.56＝1378.56kg ／h
Y 1=
26
.4816
.1=0.024kmol(丙酮)/kmol(惰气) Y 2=26
.48)9.01(16.1-=0.0024kmol(丙酮)/kmol(惰气)
（4）．出塔混合气量
出塔混合气量=48.26+1.16×0.1=48.376kmol/h =1378.56+67.28×0.1=1385.3kg/h 四 热量衡算
热量衡算为计算液相温度的变化以判明是否为等温吸收过程。假设丙酮溶于水放出的热量全被水吸收，且忽略气相温度变化及塔的散热损失(塔的保温良好)。
查《化工工艺算图》第一册，常用物料物性数据，得丙酮的微分溶解热(丙酮蒸气冷凝热及对水的溶解热之和)：
d H 均=30230＋10467.5=40697.5 kJ ／kmol
吸收液(依水计)平均比热容L C ＝75.366 kJ ／kmo l ·℃，通过下式计算
1d n n L
H t t C -=+
均
n n-1（x -x ）
对低组分气体吸收，吸收液浓度很低时，依惰性组分及比摩尔浓度计算较方便，故上式可写为：
40697.6
2575.366
L t X =+
∆
依上式，可在x ＝0．000~0.009之间，设系列x 值，求出相应x 浓度下吸收液的温度
L t ，计算结果列于表1第l ，2列中。由表中数据可见，浓相浓度x 变化0.001时，温度升高0.54℃，依此求取平衡线。
表1 各液相浓度下的吸收液温度及相平衡数据
注：（1）气相浓度1Y 相平衡的液相浓度X 1＝0.0049，故取n X ＝0.009； （2）平衡关系符合亨利定律，与液相平衡的气相浓度可用y*＝mX 表示； （3）吸收剂为清水，x ＝0，X ＝0； （4）近似计算中也可视为等温吸收。 五 气液平衡曲线
当x ＜0.01，t ＝15~45℃时，氨气溶于水其亨利常数E 可用下式计算： 1gE ＝9.171－[2040／(t 十273)]
由前设X 值求出液温L t ℃，依上式计算相应E 值，且m ＝
E
P
，分别将相应E 值及相平衡常数m 值列于表1中第3、4列。由y *＝mX 求取对应m 及X 时的气相平衡浓度y *，结果列于表1第5列。
根据X —y *数据，绘制X —Y 平衡曲线OE 如附图所示。 六 吸收剂(水)的用量Ls
由图1查出，当Y 1＝0.024时,X 1*=0.0089,计算最小吸收剂用量,min S L
12
,min 12
*S B
Y Y L V X X -=-=48.26×0.00890.0024-0.024＝117.1 kmol ／h （《化工单元操作及设备》
P204 16-43a ）
取安全系数为1.8，则 Ls ＝1.8×117.1＝210.8kmol ／h ＝210.8×18＝3794kg/h 七 塔底吸收液浓度X 1 依物料衡算式：
B V (12Y Y -)＝S L （12X X -） 1X =48.26×
210.8
0.0024
-0.024=0.0049
八 操作线
依操作线方程式
22S S B B
L L Y X Y X V V =
+- =
26.488
.210X+0.0024 Y=4.368X+0.0024
由上式求得操作线绘于附图中。 九 塔径计算
塔底气液负荷大，依塔底条件(混合气35℃)，101.325kPa ，查表1，吸收液27.16℃计
图2 通用压降关联图
算。
u（《化工单元操作及设备》P206
F
16-45）
（1）.采用Eckert通用关联图法(图2)计算泛点气速
u
F
①有关数据计算
＝1344＋67.28＋34.56＝1446kg／h
塔底混合气流量V`
S
吸收液流量L`＝3794＋1.16×0.9×58＝3855kg／h
进塔混合气密度G ρ＝4.2229×35
273273
+＝1.15kg ／3m (混合气浓度低，可近似视为空气的密度)
吸收液密度L ρ＝996.7kg/3m 吸收液黏度L μ＝0.8543mP a ·s
经比较，选DG50mm 塑料鲍尔环(米字筋)。查《化工原理》教材附录可得，其填料因子φ=1201m -，比表面积A ＝106.423/m m ②关联图的横坐标值
``V L (L G ρρ)1/2=14463855(7
.99615.1)1/2
=0.090 ③由图2查得纵坐标值为0.13
即L L G
2F g μρρμ）（Φ0.2=
8543.07.99615.181.91202F ⨯⨯）（μ0.2=0.01372
F u =0.13 故液泛气速F u =0137
.013
.0=3.08m/s
(2)．操作气速
u ＝0.7F u ＝0.7×3.08 ＝2.16 m/s (3).塔径
D =
16
.2785.036001249
⨯⨯= 0.453 m=453mm
取塔径为0.5m(＝500mm) (4)．核算操作气速
U=
2
5
.0785.036001249⨯⨯=1.768m/s< F u
(5)．核算径比
D/d ＝500/50＝10，满足鲍尔环的径比要求。 (6)．喷淋密度校核
依Morris 等推专，d ＜75mm 约环形及其它填料的最小润湿速率(MWR)为0.083m ／
(m ·h),由式（4-12）：
最小喷淋密度min L =喷（MWR ）A ＝0.08×106.4＝8.512 3m /(m 2·h) 因
L 喷＝
2
5
.0785.07.9963855⨯⨯＝19.73m /(m ·h)
故满足最小喷淋密度要求。 十 填料层高度计算
计算填料层高度，即
Z ＝12*
Y B OG OG Y Ya V dY
H N K Y Y =
Ω-⎰ (1)．传质单元高度OG H 计算
OG H =
B
Ya V K Ω
，其中Ya K =Ga K P | 111
Ga Ga La
K k Hk =+
（《化工单元操作及设备》 P209 16-7） 本设计采用（恩田式）计算填料润湿面积a w 作为传质面积a ，依改进的恩田式分别计算L k 及G k ，再合并为La k 和Ga k 。
①列出备关联式中的物性数据
气体性质(以塔底35℃，101.325kPa 空气计)：G ρ＝1.15 kg/3m (前已算出)；G μ＝0.01885×310-.Pa s (查附录)；G D ＝1．09×510-2/m s （依翻Gilliland 式估算)；
液体性质(以塔底27．16℃水为准)：L ρ＝996.7 kg/3m ；L μ＝0.8543×310-Pa ·s ；
L D =1.344×9
10-2
/m s (以120.6
7.4*10L L A
D V βμ-=0.5
s （m ）T
式计算)(《化学工程手册》 10-89)，式中A V 为溶质在常压沸点下的摩尔体积，s m 为溶剂的分子量，β为溶剂的缔合因子。L σ＝71．6×310-N ／m(查化工原理附录)。
气体与液体的质量流速：
L G `=
2
5.0785.036003855⨯⨯=5.5/kg 2（m .s ）
V G `=
2
5
.0785.036001446⨯⨯=2.0/kg 2（m .s ）
50Dg mm 塑料鲍尔环(乱堆)特性：p d ＝50mm ＝0.05m;A ＝
106.423/m m ;C σ=40dy/cm=40×10-3 N/m;查《化学工程手册，第12篇，气体吸收》，有关形状系数ψ，ψ=1.45（鲍尔环为开孔环） ②依式
⎪
⎪⎭
⎪⎪⎬⎫
⎪⎪⎪⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛-⎪⎪⎪⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛
⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛⎩
⎨⎧
--=2.02'05.0'1.075
.02')(45.1exp 1g L G L L G t G g a L L a L c at aw t ρμσσ =1exp -{-1.45（
3
3
10
6.7110
40--⨯⨯）0.75（
3
108543.04.1065
.5-⨯⨯）0.1（
81
.97.9964.1065.522⨯⨯）-0.05
4
.106106.717.9965.532
⨯⨯⨯-）0.2}
=1exp -{-1.45（0.646）（1.51）（1.49）（0.33）} =1exp -（-0.695）=0.501 故w a =.w
a A A
=0.501×106.4=53.323/m m ③依式
K L =0.0051(
L t G a L μ`)2/3(L
L L D ρμ)1/\3(L L g ρμ)1/3
(a t d p )0.4 =0.0051(
3
10
8543.03.535
.5-⨯⨯)2/3(
9
3
10
334.17.99610
8543.0--⨯⨯⨯)1/3(
7
.99681
.9108543.03
⨯⨯-)1/3(5.32)0.4
=0.0051×24.4×0.0396×0.02033×1.95=1.95×10-4 m/s ④依式
k G= 5.23(
G t G a V μ`)0.7(G
G G D ρμ)1\3(RT D a G
t )(a t d p )
= 5.23(
5
10
885.14.1060
.2-⨯⨯)0.7(
5
5
10
09.115.110885.1--⨯⨯⨯)1/3(
308
314.810
09.14.1065
⨯⨯⨯-)(5.32)
=5.23(125.6)(1.146)(4.529×10-7)(5.32) =1.814×10-3kmol/(m 2·S ·kPa)
故L L w k a k a ==1.61×410-×53.3=1.04×10-2 (m/s)
G G w k a k a ==1.814×10-3×53.3=9.67×10-22/(..)kmol m s kPa (2)计算Y K a
Y K a ＝G K aP ，而
111
Ga Ga La K k Hk =+
，H=L S
EM ρ（（《化工单元操作及设备》 P189 16-21a ）。由于在操作范围内，随液相组成和温度L t 的增加，m (E)亦变，故本设计分为两个液相区间，分别计算G K a (I)和G K a (II)
区间I X ＝0．0049~0.002(为G K a (I)) 区间II X ＝0.002~0 (为G K a (II)) 由表1知
I E ＝2．33×210kPa , I H ＝
L
I S
E M ρ=
18
1033.27.9962⨯⨯=0.2383/(.)kmol m kPa
II E =2.18×210 kPa, II H =
L
II S
E M ρ=
181018.27
.9962
⨯⨯=0.2543/(.)kmol m kPa
)
I (1
a K G =2
10
67.91-⨯＋2
10
04.1238.01
-⨯⨯＝414.34
()Ga I K =
34
.4141
=2.41×10-33/(..)kmol m S kPa
()Ya I K =()Ga I K .P=2.41×10-3
×101.3=0.2443/(.)kmol m S
)
II (1
a K G =2
10
67.91-⨯＋
2
10
03.9254.01
-⨯⨯=389
()Ga II K =2.57×10-3
3/(..)kmol m S kPa
()().Ya II Ga II K K P ==0.00257×101.3=0.263/(.)kmol m S (3)计算OG H
()OG I H =
Ω
I Y B
a K V =2
5
.0785.0254.03600/26.48⨯⨯=0.269m
()OG II H =
Ω
II a K V Y B
=2
5
.0785.026.03600/26.48⨯⨯ =0.263m
(4)．传质单元数OG N 计算
在上述两个区间内，可将平衡线视为直线，操作线系直线，故采用对数平均推动力法计算OG N 。两个区间内对应的X 、Y 、Y*浓度关系如下：
N OG =
m
Y Y Y ∆-2
1（《化工单元操作及设备》 P209 16-54a ） *)(*)(ln
*)
(*)(22112211Y Y Y Y Y Y Y Y Y m -----=
∆（《化工单元操作及设备》 P212 16-26）
=∆I )(m Y )
00442.00111.0()0118.0024.0(ln
004421.00111.00118.0024.0-----）（）（=0.00916
()OG N I =
3
10
16.9)0111.0024.0(-⨯-=1.41m
=∆II )(m Y )
00024.0()00442.00111.0(ln
00024.000442.00111.0-----）
（）（=0.00419
()OG N II =
3
10
19.4)0024.00111.0(-⨯-=2.07m
3．填料层高度z 计算
Z ＝Z 1十Z 2＝H OG （I ）N OG （I ）+ H OG （II ）N OG （II ）
＝0.269×1.41十0.26×2.07＝0.93m
取25％富余量，则完成本设计任务需Dg50mm 塑料鲍尔环的填料层高度z ＝1．25×0.93=1.2m 。
十一 填料层压降计算
取图2(通用压降关联图)横坐标值0.105(前已算出)；将操作气速'u (＝1．425m/s) 代替纵坐标中的F u 查表，DG50mm 塑料鲍尔环(米字筋)的压降填料因子φ＝125代替纵坐标中的．则纵标值为：
81
.9125
768.12⨯×(
7
.99615
.1)×(0.8543)0.2=0.031 查图2(内插)得
∆P=24×9.81=235.4Pa/m 填料 全塔填料层压降 P ∆=1.2×235.4=282.5Pa
至此，吸收塔的物科衡算、塔径、填料层高度及填料层压降均已算出。关于吸收塔的物料计算总表和塔设备计算总表此处从略。 十二 填料吸收塔的附属设备 1、填料支承板
分为两类：气液逆流通过平板型支承板，板上有筛孔或栅板式;气体喷射型，分为圆柱升气管式的气体喷射型支承板和梁式气体喷射型支承板。 2、填料压板和床层限制板
在填料顶部设置压板和床层限制板。有栅条式和丝网式。 3、气体进出口装置和排液装置
填料塔的气体进口既要防止液体倒灌，更要有利于气体的均匀分布。对500mm直径以下的小塔，可使进气管伸到塔中心位置，管端切成45度向下斜口或切成向下切口，使气流折转向上。对1.5m以下直径的塔，管的末端可制成下弯的锥形扩大器。气体出口既要保证气流畅通，又要尽量除去夹带的液沫。最简单的装置是除沫挡板（折板），或填料式、丝网式除雾器。
液体出口装置既要使塔底液体顺利排出，又能防止塔内与塔外气体串通，常压吸收塔可采用液封装置。
注：(1)本设计任务液相负荷不大，可选用排管式液体分布器；且填料层不高，可不设液体再分布器。
(2)塔径及液体负荷不大，可采用较简单的栅板型支承板及压板。其它塔附件及气液出口装置计算与选择此处从略。
十三课程设计总结
1、通过本次课程设计，使我对从填料塔设计方案到填料塔设计的基本过程的设计方法、步骤、思路、有一定的了解与认识。它相当于实际填料塔设计工作的模拟。在课程设计过程中，基本能按照规定的程序进行，先针对填料塔的特点和收集、调查有关资料，然后进入草案阶段，其间与指导教师进行几次方案的讨论、修改，再讨论、逐步了解设计填料塔的基本顺序，最后定案。设计方案确定后，又在老师指导下进行扩初详细设计，并计算物料守衡，传质系数，填料层高度，塔高等；最后进行塔附件设计。
2、此次课程设计基本能按照设计任务书、指导书、技术条件的要求进行。同学之间相互联系，讨论，整体设计基本满足使用要求，但是在设计指导过程中也发现一些问题。理论的数据计算不难，困难就在于实际选材，附件选择等实际问题。这些方面都应在以后的学习中得以加强与改进。
以上足本次课程设计的指导过程中的心得与体会以及对课程设计完成情况的总结，希望在以后的学习当中能扬长避短，以取得更好的教学效果。
十四 主要符号说明
E —亨利系数，atm G μ—气体的粘度，/Pa s
m —平衡常数 ψ—水的密度和液体的密度之比
g —重力加速度，2/m s ,G L ρρ—分别为气体和液体的密度，3/kg m
,G L W W —分别为气体和液体的质量流量，/kg s
Y K a —气相总体积传质系数， ()3
/kmol m s ⋅
Z —填料层高度，m Ω—塔截面积，
2
4
D π
Ω=
OG H —气相总传质单元高度，m OG N —气相总传质单元数
G K —以分压差表示推动力的总传质系数，()2
/kmol m s kPa ⋅⋅
W a —单位体积填料的润湿面积
G k —以分压差表示推动力的气膜传质系数，()2
/kmol m s kPa ⋅⋅
H —溶解度系数，
()
2/kmol m kPa ⋅
L k —以摩尔浓度差表示推动力的液摩尔传质系数，/m s
G G —气体通过空塔截面的质量流速，()2
/kg m s ⋅
R —气体常数，()8.314/kN m kmol K ⋅⋅ G D —溶质在气相中的扩散系数，2
/m s
十五参考文献
1 王明辉编著《化工单元过程课程设计》化学工业出版社 2007.8
2南京工业大学化工原理精品课程https://www.360docs.net/doc/2819358685.html,/huagong
3 时钧、汪国鼎、余国琮、陈敏恒编著《学工程手册》化化学工业出版社 1996.1
4 冷士良、陆清、宋志轩编著《化工单元操作及设备》化学工业出版社 2007.8 6 涂晋林、吴志泉编著《化工工业中的吸收操作》华南理工大学出版社1994.12
水吸收二氧化硫填料吸收塔_课程设计完整版
吉林化工学院 化工原理课程设计 题目处理量为2500m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计 教学院化工与材料工程学院 专业班级化学工程与工艺0804班 学生姓名 学生学号 08110430 指导教师徐洪军 2010 年 12 月 15 日 化工原理课程设计任务书
专业化学工程与工艺班级化工0804 设计人郑大朋一．设计题目 处理量为2500m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计 二．原始数据及条件 生产能力：年处理空气—二氧化硫混合气2.3万吨（开工率300天／年）。 原料：二氧化硫含量为5%（摩尔分率，下同）的常温气体。 分离要求：塔顶二氧化硫含量不高于0.26% 。 塔底二氧化硫含量不低于0.1% 。 建厂地址：河南省永城市。 三．设计要求 （一）编制一份设计说明书，主要内容包括: 1. 摘要； 2. 流程的确定和说明（附流程简图）； 3. 生产条件的确定和说明； 4. 吸收塔的设计计算； 5. 附属设备的选型和计算； 6. 设计结果列表； 7. 设计结果的讨论和说明； 8. 主要符号说明； 9. 注明参考和使用过的文献资料； 10. 结束语 (二) 绘制一个带控制点的工艺流程图。 （三）绘制吸收塔的工艺条件图]1[。 四．设计日期： 2010 年 11 月 22 日至 2010 年 12 月 15 日
目录 摘要.................................................................................................................................IV 第一章绪论. (1) 1.1 吸收技术概况 (1) 1.2 吸收设备发展 (1) 1.3 吸收在工业生产中的应用 (3) 第二章吸收塔的设计方案 (4) 2.1 吸收剂的选择 (4) 2.2 吸收流程选择 (5) 2.2.1 吸收工艺流程的确定 (5) 2.2.2 吸收工艺流程图及工艺过程说明 (6) 2.3 吸收塔设备及填料的选择 (7) 2.3.1 吸收塔设备的选择 (7) 2.3.2 填料的选择 (8) 2.4 吸收剂再生方法的选择 (10) 2.5 操作参数的选
吸收塔设计(附图)
填料吸收塔课程设计说明书 专业应用化学 班级0704班 姓名李海涛 班级序号 3
目录 一前言 (2) 二设计任务 (2) 三设计条件............................................................ (2) 四设计方案 (2) 1流程图及流程说明 2填料塔的选择 五工艺计算 (5) 1物料衡算，确定塔顶，塔底的气、液流量和组成 2泛点的计算 3塔径的计算 4 填料层高度的计算 5 填料层压降的计算 6 液体分布装置 7分布点密度计算 8 液体再分布装置 9气体入塔分布 六填料吸收塔的附属设备 (5) 1填料支撑板 2填料压板和床层限制版 七设计一览表 (6) 八课程设计总结 (6) 九主要符号说明 (6) 十参考文献 (9) 十一附图.......................................................... . (13)
前言 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形式，可以分为填料塔和板式塔。板式塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大（2）分离效率高（3）操作弹性大（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。 塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。 填料塔由填料、塔内件及筒体构成。填料分规整填料和散装填料两大类。塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点：生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。 水吸收NH3填料塔设计 一设计任务 1000m³∕h含NH3空气填料吸收塔的设计 ①1000m³∕h（标准状况下）含5％（体积比）氨气，其他组分视为惰性气体，气体进口温度为40℃，吸收后尾气中氨含量50μg／m³； ②用清水吸收，清水进口温度为35℃； ③操作压力为塔顶表压为0.2atm； ④填料采用乱堆式拉西环 二吸收工艺流程的确定 采用常规逆流操作流程．流程如下。
化工原理课程设计吸收塔-终极版
目录 引言 (1) 1.流程的说明 (2) 1.1吸收剂的选择 (2) 1.2填料层 (2) 1.2.1填料的作用 (2) 1.2.2填料种类的选择 (3) 1.2.3填料的选择 (3) 1.2.4填料塔的选择 (3) 1.3吸收流程 (4) 1.4液体分布器 (4) 1.5液体再分布器 (4) 2.吸收塔工艺计算 (5) 2.1基础物性数据 (5) 2.1.1 液相物性数据 (5) 2.1.2气相物性数据 (5) 2.2物料衡算 (5) 2.3填料塔的工艺尺寸计算 (6) 2.3.1塔径计算 (6) 2.3.2传质单元高度的计算 (8) 2.3.3 传质单元数的计算 (8) 2.3.4填料层高度的计算 (9) 2.4塔附属高度的计算 (10) 2.5填料层压降的计算 (10) 2.6其他附属塔内件的选择 (11) 2.6.1液体分布器的选择： (11) 2.6.2布液计算 (12) 2.7.3液体再分布器的选择 (13) 2.6.4填料支承装置的选择 (13) 2.6.5填料压紧装置 (14) 2.6.6塔顶除雾器 (14) 2.7吸收塔的流体力学参数计算 (14) 2.7.1 吸收塔的压力降 (14) 2.7.2 吸收塔的泛点率校核 (14) 2.7.3 气体动能因子 (15) 3.其他附属塔内件的选择 (15) 3.1吸收塔主要接管的尺寸计算 (15) 3.2离心泵的计算与选择 (16) 3.3风机的选取 (17) 4.总结 (18) 附录一吸收塔设计计算用量符号总表 (19) 参考文献 (21)
引言 吸收是分离气体混合物的单元操作，其分离原理是利用气体混合物中各组分在液体溶剂中溶解度的差异来实现不同气体的分离。一个完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分。气体吸收过程是利用气体混合物中，各组分在液体溶解度或化学反应活性的差异，在气液两相接触时发生传质，实现气液混合物的分离。 在化工生产过程中，原料气的净化，气体产品的精制，治理有害气体，保护环境等方面都广泛应用到气体吸收过程。本次化工原理课程设计的目的是根据设计要求采用填料吸收塔的方法处理含有二氧化硫的混合物，使其达到排放标准，采用填料吸收塔吸收操作是因为填料可以提供巨大的气液传质面积而且填料面积具有良好的湍流状态，从而使吸收易于进行，填料塔有通量大，阻力小，压降低，操作弹性大，塔内持液量小，耐腐蚀，结构简单，分率效率高等优点，从而使吸收操作过程节省大量人力和物力。 在设计中，以水吸收混合气中的二氧化硫，在给定的操作条件下对填料吸收塔进行物料衡算。本次设计包括设计方案的选取、主要设备的工艺设计计算——物料衡算、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算、工艺流程图、主要设备的工艺条件图等内容。
吸收塔设计1
大庆师范学院 《化工原理》课程设计说明书 设计题目 学生姓名 指导老师 学院 专业班级 完成时间
目录 第一节前言 (5) 1.1 填料塔的主体结构与特点 (5) 1.2 填料塔的设计任务及步骤 (5) 1.3 填料塔设计条件及操作条件 (5) 第二节填料塔主体设计方案的确定 (6) 2.1 装置流程的确定 (6) 2.2 吸收剂的选择 (6) 2.3填料的类型与选择 (6) 2.3.1 填料种类的选择 (6) 2.3.2 填料规格的选择 (6) 2.3.3 填料材质的选择 (7) 2.4 基础物性数据 (7) 2.4.1 液相物性数据 (7) 2.4.2 气相物性数据 (7) 2.4.3 气液相平衡数据 (8) 2.4.4 物料横算 (8) 第三节填料塔工艺尺寸的计算 (9) 3.1 塔径的计算 (9) 3.2 填料层高度的计算及分段 (10) 3.2.1 传质单元数的计算 (10) 3.2.3 填料层的分段 (12) 3.3 填料层压降的计算 (12) 第四节填料塔内件的类型及设计 (13) 4.1 塔内件类型 (13) 4.2 塔内件的设计 (13) 4.2.1 液体分布器设计的基本要求： (13) 4.2.2 液体分布器布液能力的计算 (13) 注：14 1填料塔设计结果一览表 (14) 2 填料塔设计数据一览 (14)
3 参考文献 (16) 4 后记及其他 (16) 附件一：塔设备流程图 (16) 附件二：塔设备设计图 (17)
大庆师范学院本科学生 化工原理课程设计任务书 设计题目苯和氯苯的精馏塔塔设计 系（院）、专业、年级化学化工学院、化学工程与工艺专业、08级化工四班学生姓名学号 指导教师姓名下发日期 任务起止日期：2010 年日6 月21 日至2010 年7 月20
二氧化碳吸收塔设计
《化工原理》课程设计水吸收二氧化碳填料塔设计 学院医药化工学院 专业精细化工 班级 姓名 学号 指导教师 年月日
目录 概述 (1) 1. 设计题目 (1) 2. 操作条件 (1) 3.填料类型 (1) 4.设计内容 (1) 4.1吸收剂的选择 (1) 4.2装置流程的确定 (1) 4.3填料的类型与选择 (2) 5.填料吸收塔的工艺尺寸的计算......................... .. (2) 5.1基础物性数据 (2) 5.1.1液相物性数据 (2) 5.1.2气相物性数据 (2) 5.1.3气液相平衡数据 (2) 5.2物料衡算 (2) 5.3填料塔的工艺尺寸计算 (3) 5.3.1塔径计算 (3) 5.3.2填料层高度计 算 (4) 6.填料层压降计算 (6) 7.液体分布器建简要设计 (7) 7.1液体分布器的选型 (7) 7.2分布点密度计算 (7) 7.3布液计算 (7) 8. 吸收塔接管尺寸计算 (8) 9.要符号说明 (8) 9.1料的特性参数 (8) 9.2符号说明 (8) . 附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图）
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。吸收操作在化学工业中是一种重要的分离方法，本次设计采用水吸收空气中的二氧化碳，处理流量为3800m3/h，其中进塔二氧化碳的体积分数为7%，二氧化碳的吸收率达到95％。吸收效果以减少对大气的污染，属于物理吸收。影响吸收的因素主要为溶质在吸收剂中的溶解度,其吸收速率主要决定于气相或液相与界面上溶质的浓度差，以及溶质从气相向液相传递的扩散速率。本设计本设计采用4个同类型的吸收塔并联，塔高8.4m，塔径2.9m，采用聚丙烯阶梯填料，具有通量大、阻力小、传质效率高等优点，可以达到较好的通过能力和分离效果。一般说来，完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分。在化工生产过程中，原料气的净化，气体产品的精制，治理有害气体，保护环境等方面都要用到气体吸收过程。 填料塔作为主要设备之一，越来越受到青睐。 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3800 m3/h，其中含二氧化碳为7%（体积分数），混合气体的进料温度为25℃。要求： 二氧化碳的回收率达到95% 。 2. 操作条件 （1）操作压力：常压（2）操作温度：20℃ （3）吸收剂用量为最小用量的1.5倍。 3.填料类型 公称直径为50mm的聚丙烯塑料阶梯环 4.设计内容 设计方案的确定 4.1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。
烟气脱硫吸收塔设计
烟气脱硫吸收塔设计 摘要 在概述我国烟气脱硫技术现状，介绍了一些国外的烟气脱硫技术的基础上分析了我国燃煤锅炉烟气脱硫技术的发展前景。本文针对设计任务书中所给出的烟气含量和脱硫要求，结合我国烟气脱硫的技术现状选择了顺应吸收塔发展潮流的喷淋塔作为设计对象来实现石灰石－石膏湿法烟气脱硫，主要设计吸收塔部分。 本设计用于小型机组的烟气脱硫，这套工艺采用了脱硫、除尘和就地强制氧化同时完成的高性能化组合塔型。设计塔内烟气的流速为3 m•s-1 ，液气比为18 L•m-3，钙硫比为1.04。喷淋塔主体、除雾器和再热器依次垂直布置，这样塔的整体布局将会更加紧凑，占地面积较小。采用价廉易得的石灰石为原料，脱硫产物石膏品质优良，可代替天然石膏使用。采取了回收与抛弃兼容的处理方法。本文还介绍了湿式石灰石-石膏烟气脱硫工艺的各个子系统，大致确定了本工艺中选用各子系统的的处理流程、装置和设备。并对所设计的烟气脱硫工艺进行了技术经济分析。 关键词：湿法烟气脱硫，喷淋塔，石灰石－石膏法 ABSTRACT After summarizes the flue gas desulphurization technical present situation of our country，also introduces some overseas technologies of flue gas desulphurization. This thesis analyzed developing prospect of the flue gas desulphurization technologies of our country. The spray scrubber, which is the developing trend of absorption tower ,is designed for CaCO3－CaSO4 wet flue gas desulphurization in this paper according to the composition of the fume gas and the desulphurization request. The major mission of the paper is design of the absorber. The system is fit for small-sized unit in thermal .The technology uses the high-performance integral spray scrubber, in which the function of desulphurization、dedusting and forced oxidation on the spot are possessed simultaneously. The designed velocity of flue gas in countercurrent sect ion is 3 m•s-1. The liquid/gas ratio is 18 L•m-3 and Ca/S ratio is 1.04. Spray tower, mist eliminator, reheaters are arranged one on top of another vertically, therefore the tower area layout of it is more compact and the occupied land area is smaller. The raw material is limestone because of its low-price, the product-gypsum is reliable enough to take the place of natural gypsum. The treatment of part of the gypsum being recovered and part being abandoned was adopt. This thesis introduces the subsystems of the WFGD technology and ascertains the technological process、devices and equipments of every subsystem approximately. And also carries out economical and technical analyze of the WFGD system designed.
脱硫吸收塔系统设计
锅炉均采用的是燃煤热水锅炉（SZL系列锅炉） 第一组（环境081）：额定蒸发量为25t/h，锅炉燃料消耗量为4519kg/h，燃料含硫为 1.5%（其它如含碳、含氢等参数自定，可以参考教材），空气过剩系数取1.15，排烟温度为168℃，排放标准执行（GB13271-2001）《锅炉大气污染物排放标准》中900mg/m3。 第二组（环境081）：额定蒸发量为20t/h，锅炉燃料消耗量为3083kg/h，燃料含硫为 1.7%（其它如含碳、含氢等参数自定，可以参考教材），空气过剩系数取1.25，排烟温度为166℃，排放标准执行（GB13271-2001）《锅炉大气污染物排放标准》中900mg/m3。 第三组（环境081）：额定热功率为21MW，锅炉燃料消耗量为5778.2kg/h，燃料含硫为1.35%（其它如含碳、含氢等参数自定，可以参考教材），空气过剩系数取1.24，排烟温度为168℃，排放标准执行（GB13271-2001）《锅炉大气污染物排放标准》中900mg/m3。 第四组（环境082）：额定热功率为29 MW，锅炉燃料消耗量为7713kg/h，燃料含硫为1.28%（其它如含碳、含氢等参数自定，可以参考教材），空气过剩系数取1.26，排烟温度为167℃，排放标准执行（GB13271-2001）《锅炉大气污染物排放标准》中900mg/m3。 第五组（环境082）：额定蒸发量为35t/h，锅炉燃料消耗量为5830kg/h，燃料含硫为 1.3%（其它如含碳、含氢等参数自定，可以参考教材），空气过剩系数取1.2，排烟温度为167℃，排放标准执行（GB13271-2001）《锅炉大气污染物排放标准》中900mg/m3。 第六组（环境082）：额定蒸发量为30t/h，锅炉燃料消耗量为5174kg/h，燃
课程设计 吸收塔 - 完成版
目录 设计任务书 (1) 1、流程及流程说明 (2) 2、物料衡算 (2) 3、填料塔的工艺尺寸计算 (3) 3.1塔径D的计算 (3) 3.2液体喷淋密度的核算 (4) 3.3填料层高度的计算 (4) 3.3.1传质单元高度的计算 (4) 3.3.2传质单元数的计算 (4) 3.4塔附属高度的计算 (6) 4、填料层压降的计算 (7) 5、其他附属塔内件的选择 (7) 5.1液体分布器的选择 (7) 5.1.1布液计算 (8) 5.2液体再分布器的选择 (8) 5.3填料支承装置的选择 (9) 6、吸收塔流体力学参数计算 (9) 7、吸收塔主要接管的尺寸计算 (9) 7.1液体进料接管 (10) 7.2气体进料接管 (10) 8、总结 (10) 附表 (12) 参考文献 (12) 设计任务书
一、设计题目：填料吸收塔的设计 二、设计任务： 设计用水吸收SO2的常压填料塔，操作温度20℃，操作压力101.325KPa。 三、设计条件： 1、气体混合物成分：空气和SO2； 2、SO2的含量：4% 3、混合气体流量：4000 m3/h 4、操作温度：293K； 5、混合气体压力：101.325KPa； 6、回收率：95% 四、设计项目： 1、确定吸收流程； 2、物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成； 3、选择填料、计算塔径、填料层高度、填料的分层、塔高的确定。 4、流体力学特性的校核：液气速度的求取，喷淋密度的校核，填料层压降△P的计算。 5、附属装置的选择与确定：液体喷淋装置、液体再分布器、气体进出口及液体进出口装置、 栅板。 五、设计要求： 1、设计说明书内容包括： ⑴、目录和设计任务书； ⑵、流程图及流程说明； ⑶、计算（根据计算需要，作出必要的草图，计算中所采用的数据和经验公式应注明其来源）； ⑷、设计计算结果表； ⑸、对设计成果的评价及讨论； ⑹、参考文献。 2、设计图纸：绘制一张填料塔装置图 1.流程及流程说明：
填料吸收塔设计
天津大学 SO2填料吸收塔设计2009级化工课程设计 2012/9/6
吸收塔课程设计 。摘要：本设计的任务是为某化工厂设计一个吸收塔，以除去化工厂废气中的SO 2对环境和人体有着很大的危害，如果不处理而直接排放，其易与空气中的水SO 2 蒸气结合形成酸雨，并且有可能造成人类的呼吸道疾病。因此，化工厂的含SO 2的废气不能直接排放，而是经过吸收塔吸收后排放。本次设计采用填料塔用20℃的清水逆流吸收SO 。 2 引言：填料塔是以塔内装有大量的填料为相间接触构件的汽液传质设备。填料塔于19世纪中期已应用于工业生产，此后，它与板式塔竞相发展，构成了两类不同的汽液传质设备。填料塔属于连续接触式的汽液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 与板式塔相比，填料塔具有以下特点：①生产能力大。②分离效率高。③压力降小。④持液量小。⑤操作弹性大。但是，填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效的润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太合适等。因此，在选择塔的类型时，应根据分离物系的具体情况和操作所追求的目标综合考虑上述各因素。 填料的种类很多，根据装填方式不同，可分为散装填料和规整填料两大类。散装填料中较为典型的有拉西环填料、鲍尔环填料、阶梯环填料、弧鞍填料、矩鞍填料、金属环矩鞍填料、球形填料。工业上常用的规整填料有格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。 塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。
填料吸收塔课程设计(1)
一设计任务书 （一）设计题目 过程填料吸收塔的设计：试设计一座填料吸收塔，用于脱除焙烧水吸收SO 2 炉送出的混合气体(先冷却)中的SO2，其余为惰性组分，采用清水进行吸收。混合气体的处理量m3/h 1800 含量（体积分数）5% 混合气体SO 2 的回收率不低于97% SO 2 （二）操作条件 （1）操作压力常压混合气体的温度23℃ （2）操作温度 20℃ （三）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）液体分布器简要设计； （5）吸收塔接管尺寸计算； （6）绘制吸收塔设计条件图； （7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。 二设计方案简介 2.1方案的确定 用水吸收SO 属中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流 2 不作为产品，故采用纯溶剂。 程。因用水作为吸收剂，且SO 2 2.2填料的类型和选择 的过程，操作温度及操作压力较低，工业上通常选用塑料散对于水吸收SO 2 装填料。在塑料散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，故此选用DN38聚丙烯阶梯环填料。 阶梯环是对鲍尔环的改进。和鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半，并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为
缩短，减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更新，有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。 2.3设计步骤 本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计 （一）吸收塔的物料衡算；（二）填料塔的工艺尺寸计算；主要包括：塔径，填料层高度，填料层压降；（三）设计液体分布器及辅助设备的选型；（四）绘制有关吸收操作图纸。 三、工艺计算 3.1基础物性数据 3.1.1 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。由手册查得，25℃时水的有关物性数据如下： 密度为ρ L =998.2 kg/m3 粘度为μ L =0.001Pa·s=3.6kg/(m·h) 表面张力为σ L =72.6×3 10-N/m=940896kg/h2 SO 2在水中的扩散系数为 D L =1.47×10-9m2/s=5.29×10-6m2/h （依Wilke-Chang 0.5 18r 0.6 () 1.85910 M T D V φ μ - =?计算，查《化学工程基础》） 3.1.2 气相物性数据 设进塔混合气体温度为23℃， 混合气体的平均摩尔质量为 M Vm=Σy i M i=0.05×64.06+0.95×29=30.75g/mol 混合气体的平均密度为 ρVm=PM/RT=101.325×30.75/（8.314×298.15）=1.257kg/ m3 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册得25℃空气的粘度为
填料吸收塔的设计
填料吸收塔的设计 一、填料吸收塔的设计原则： 1.吸收效率：填料吸收塔的设计要保证充分的气液接触，提高气体吸收效率。这可以通过增加填料表面积、增加气液接触时间和提高液体分布效果来实现。 2.填料选择：根据气体和液体的性质和吸收的要求，选择适合的填料材料和形状。常见的填料材料有塑料和金属材料，常见的形状有球状、环状和片状等。 3.填料层数：填料层数的设置要兼顾气液相接触和液滴碰撞的效果。填料层数过多会增加气体液体流阻，降低吸收效率，填料层数过少则会减少气液接触面积。 4.液体分布：设计合理的液体分布系统可以保证液体均匀分布在填料表面，避免干点和湿点的出现。常见的液体分布系统有喷淋系统和分布管系统等。 5.塔底设计：填料吸收塔的塔底设计要考虑液体和气体的平衡、流动和分离。常见的塔底结构有分流器和收集器等。 二、填料的选择： 填料是填料吸收塔中起关键作用的部分，其选择要兼顾各种因素。常见的填料材料有聚丙烯、聚氨酯、陶瓷和金属材料等。在选择填料时要考虑以下几个方面：
1.填料表面积：填料表面积越大，气液接触面积越大，吸收效果越好。聚氨酯和陶瓷等材料的填料表面积较大，适合用于吸收性能要求较高的场合。 2.填料孔隙率：填料的孔隙率决定了气体和液体在填料中的通道。孔 隙率过高会导致液体层不稳定，孔隙率过低会增加气阻。填料的孔隙率一 般为40%~95%。 3.填料形状：填料的形状也会影响气液接触效果。环状和球状填料的 气液接触效果较好，片状填料则适用于在高液体负荷下运行的塔。 4.填料强度：填料的强度决定了填料在使用过程中的耐久性和机械性能。填料吸收塔中较常用的填料有波纹填料、环形填料、骨架填料和多孔 填料等。 三、液体的分布： 液体的均匀分布对填料吸收塔的性能有着至关重要的影响。设计合理 的液体分布系统可以有效地保证液体在填料中的分布。常见的液体分布系 统有： 1.喷淋系统：喷淋系统通过喷头喷洒液体来实现分散。喷淋系统一般 采用喷嘴式分布器，通过喷嘴的设计和安装位置来实现液体的均匀分布。 2.分布管系统：分布管系统通过设置分布管和分布孔来实现液体的均 匀分布。分布管系统一般采用大口径的管道或者槽道，通过设置孔隙来实 现液体的分散。 四、气液相接触：
化工原理课程设计说明书(附流程图和设计图)
徐州工程学院化工原理课程设计说明书 设计题目水吸收氨过程填料吸收塔设计学生姓名 指导老师 学院 专业班级 学号 完成时间
目录 第一节前言 (3) 1.1 填料塔的设计任务及步骤 (3) 1。2 填料塔设计条件及操作条件 (3) 第二节填料塔主体设计方案的确定 (3) 2。1 装置流程的确定 (3) 2.2 吸收剂的选择 (3) 2.3填料的类型与选择 (3) 2.3.1 填料种类的选择 (4) 2.3.2 填料规格的选择 (4) 2。3。3 填料材质的选择 (4) 2.4 基础物性数据 (4) 2。4。1 液相物性数据 (4) 2.4.2 气相物性数据 (5) 2。4。3 物料横算 (5) 第三节填料塔工艺尺寸的计算 (6) 3.1 塔径的计算 (7) 3.2 填料层高度的计算及分段 (7) 3.2。1 传质单元数的计算 (7) 3。2。2 填料层的分段 (8) 3.3 填料层压降的计算 (9) 第四节填料塔内件的类型及设计 (10) 4。1 塔内件类型 (10) 4。2 塔内件的设计 (10) 注：1填料塔设计结果一览表 (10) 2 填料塔设计数据一览 (11) 3 参考文献 (12) 附件一：塔设备流程图 (12) 附件二：塔设备设计图 (13)
第一节前言 1.1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。 设计步骤：（1）根据设计任务和工艺要求，确定设计方案; （2）针对物系及分离要求，选择适宜填料; （3)确定塔径、填料层高度等工艺尺寸（考虑喷淋密度）； （4）计算塔高、及填料层的压降; （5）塔内件设计。 1.2填料塔设计条件及操作条件 1. 气体混合物成分：空气和氨 2。空气中氨的含量： 5。0%(体积分数)，要求塔顶排放气体中含氨低于0.02%；) 3. 混合气体流量6000m3/h 4. 操作温度293K 5. 混合气体压力101。3KPa 6。采用清水为吸收剂,吸收剂的用量为最小用量的1。5倍。 7。填料类型:采用聚丙烯鲍尔环填料 第二节精馏塔主体设计方案的确定 2.1装置流程的确定 本次设计采用逆流操作：气相自塔低进入由塔顶排出，液相自塔顶进入由塔底排出，即逆流操作。 逆流操作的特点是：传质平均推动力大，传质速率快,分离效率高，吸收剂利用率高。工业生产中多采用逆流操作。 2.2 吸收剂的选择 因为用水做吸收剂，故采用纯溶剂。 2.3填料的类型与选择 填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料两大类。
Aspen吸收塔的设计
Aspen吸收塔的设计
SO2吸收塔的设计计算 矿石焙烧炉送出的气体冷却到25℃后送入填料塔中，用20℃清水洗涤以除去其中的SO2。入塔的炉气流量为2400h m/3，其中SO2摩尔分率为0.05，要求SO2的吸收率为95%。吸收塔为常压操作。 试设计该填料吸收塔。 解（1）设计方案的确定 用水吸收SO2属于中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收过程。因用水作为吸收剂，且SO2不作为产品，故采用纯溶剂。 （2）填料的选择 对于水吸收SO2的过程，操作过程及操作压力较低，工业上通常选用塑料散装填料。在塑料散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，故此选用聚丙烯阶梯环填料。 （3）工艺参数的计算 步骤1：全局性参数设置。计算类型为“Flowsheet”，选择计量单位制，设置输出格式。 单击“Next”，进入组分输入窗口，假设炉气由空气（AIR）和SO2组成。在“Component ID”中依次输入H2O，AIR，SO2。
步骤2：选择物性方法。选择NRTL方程。 步骤3：画流程图。选用“R adFrac”严格计算模块里面的“ABSBR1”模型，连接好物料线。结果如图3-1所示。 图3-1 水吸收SO2流程图 步骤4：设置流股信息。按题目要求输入进料物料信息。初始用水量设定为400kmol/h。 步骤5：吸收塔参数的输入。在“Blocks|B1|Setup”栏目，输入吸收塔参数。吸收塔初始模块参数如表3-1所示。其中塔底气相GASIN由第14块板上方进料，相当于第10块板下方。 Calculation type Equili brium Number of stages 13 Condenser None Reboiler None Valid Vapor
化工原理课程设计吸收塔
化工原理课程设计吸收塔(总18 页) --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-- --内页可以根据需求调整合适字体及大小--
《化工原理》课程设计 课题: 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设计者：王涛 学号： 02 指导老师：曹丽淑
目录 第一章设计任务3设计题目3 设计任务及操作条件3 设计内容3 第二章设计方案4设计流程的选择及流程图4 第三章填料塔的工艺设计4气液平衡关系4 吸收剂用量5 计算热效应5 定塔径6 喷淋密度的校核6 体积传质系数的计算7 填料层高度的计算8 附属设备的选择 第四章设计结果概要 第五章设计评价17
第一章设计任务 、设计题目 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、设计任务及操作条件 （一）气体混合物 1.组成（如表1所示）： 2.气体量：4700Nm3∕h 3.温度：30°C 4.压力：1800KN∕m2 (二)气体出口要求（V%）：CO2≤% (三)吸收剂：水 、设计内容 设计说明书一份，其内容包括： 1.目录 2.题目及数据
3.流程图 4.流程和方案的选择说明与论证 5.吸收塔的主要尺寸的计算，注明计算依据的公式、数据的来源 6.附属设备的选型或计算 7.设计评价 8.设计结果 9.参考文献 第二章设计方案 、吸收流程的选择及流程图 本设计混合原料气溶质浓度不高，同时过程分离要求不高，选用一种吸收剂（水）一步流程即可完成吸收任务。由于逆流操作传质推动力大，这样可减少设备尺寸，并且能提高吸收率和吸收剂使用效率，故选择逆流吸收。由于本任
务吸收后的CO2要用以合成尿素，则需对吸收后的溶液解吸以得到CO2,同时溶剂也可循环使用。 水吸收CO2工艺流程图(图1) 1-吸收塔；2-富液泵；3-贫液泵；4-解吸塔 第三章填料塔的工艺设计 、气液平衡关系 由于此操作在高压下进行,高压环境对理想气体定律有偏差,故需对压力进行校核: 由《化工原理设计导论》查得CO2的临界温度Tc=304K，临界压力Pc= 则其对比温度Tr== = 对比压力Pr= = = 查《化工原理设计导论》图2-4得在此温度压力下: 逸度系数 则逸度f=p=1800×=1656KPa
四川大学化工原理课程设计(吸收塔)
四川大学化工学院 化工原理课程设计说明书 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专业：过程装备与控制工程 年级： 2 0 1 1 级 学生姓名 学号： 指导老师: 设计时间:
目录 第一章设计任务 (3) 第二章设计流程的选择 (4) 第三章吸收塔的设计计算 (5) 3.1 气液平衡关系 (6) 3.2 确定吸收剂的用量 (6) 3.3 计算热效应 (7) 3.4 塔径的计算 (8) 3.4.1 混合气体的密度 (8) 3.4.2 填料的选择 (8) 3.4.2 计算塔径 (11) 3.5喷淋密度的校核 (12) K a计算 (13) 3.6总传质系数 X 3.7 填料层高度的计算 (14) 3.8 填料层阻力计算 (16) 第四章附属设备的选型和计算 (16) 4.1 液体喷淋装置 (16) 4.2 液体再分布器 (18) 4.3 塔附属高度 (19) 4.4 填料支撑板 (19) 4.5 填料限定装置 (20) 4.6 气体入口装置 (20) 4.7 除沫装置 (20) 4.8 封头 (21) 4.9 泵的选择 (21) 第五章设计结果概览 (23)
第六章设计评价 (25) 主要符号说明 (27) 参考文献 (28)
第一章设计任务 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 目的和意义： 在合成氨工艺中，由任何含碳原料制得的原料气（半水煤气）都含有相当量的二氧化碳，这些二氧化碳在进入合成工序以前必须清除干净，因为在合成过程中为高温高压，在高压下，二氧化碳很容易化成干冰，会堵塞设备和管道，给操作带来很大的危害；另外，二氧化碳的存在还会使氨合成的催化剂中毒，而且还给清除少量一氧化碳过程带来困难，同时二氧化碳又是制造尿素、碳酸氢铵、纯碱和干冰的重要原料。因此，合成氨生产中，二氧化碳的脱除极其回收利用往往是脱碳过程的双重目的。 已知数据 （一）气体混合物： 1.组成（V%）：CO2 10.2% ，H2 65%，N2 21%， CH4 0.5% ,CO 3.2% , O2 0.1% 2.气体量：42003/ Nm h 3.温度：30C 4.压力：17003 / KN m CO0.65% （二）气体出口要求（V%）： 2 （三）吸收剂：水
板式吸收塔的设计
板式吸收塔设计任务书 一设计题目 水吸收二氧化硫板式吸收塔设计 二设计任务及操作条件 1 设计任务 混合气体的处理为20000m3/h ，其中废气进入塔的浓度为0.3%（体积比），其余组分为惰性气体（空气）。要求采用清水进行吸收，吸收效率为98%。 2 操作条件：塔顶表压力0.3atm ，操作温度30℃ 3 塔板类型: 泡罩式塔板 4 设备型式：塔板 三设计内容 1 设计方案的选择及流程说明 2 吸收塔的基础物性数据 3 吸收塔的物料衡算 4 吸收塔的工艺尺寸的计算 5 溢流装置的计算 6 塔板的流体力学验算 7 塔板负荷性能图； 8 板式塔的结构与附属设备的计算 9 设计结果汇总表 10 设计心得 11 主要参数说明 12 绘制生产工艺流程图 13 绘制主要设备结构总装图
板式吸收塔设计说明书 目录 第一章设计方案的简介 (4) 1.1 概述 (4) 1.1.1 塔设备的类型 (4) 1.1.2 板式塔与填料塔的比较及选型 (4) 1.2 板式塔的设计 (5) 1.2.1 设计方案——装置流程的确定 (6) 1.2.2 塔板的类型与选择 (6) 第二章板式塔工艺尺寸计算 (9) 2.1 基础物性数据 (9) 2.1.1 液相物性数据 (9) 2.1.2 气相物性数据 (9) 2.1.3 气液相平衡数据 (9) 2.2 物料衡算 (9) 2.3 板式吸收塔的工艺尺寸的计算 (10) 2.3.1 塔径计算 (10) 2.3.2 塔截面积 (10) 2.3.2 塔截面积 (10) 2.4 溢流装置的计算 (10)
2.4.1 溢流堰长 (10) 2.4.2 出口堰高 (10) 2.4.3 降液管的宽度和降液管的面积 (10) 2.4.4 降液管底隙高度 (11) 2.4.5 塔板布置 (11) 2.5 塔板的流体力学验算 (11) 2.6 塔板负荷性能图 (13) 2.6.1 漏液线 (13) 2.6.2 雾沫夹带线 (13) 2.6.3 液相负荷下限线 (14) 2.6.4 液相负荷上限线 (15) 2.6.5 液泛线 (15) 第三章板式塔的结构与附属设备 (18) 3.1 塔体结构 (18) 3.2 塔板结构 (18) 第四章设计结果总汇 (20) 4.1 板式塔设计汇总表 (20) 4.2 结束语 (21) 附录1 主要符号说明 附录2 参考文献 附图一板式吸收塔工艺流程简图 附图二板式塔的装配图
300kta合成氨厂硫化氢吸收塔结构设计本科生毕业设计论文.doc
300kta合成氨厂硫化氢吸收塔结构设计本科 生毕业设计论文 图标清单
主要符号说明 P—计算压力，MPa c D—筒体或者封头的内直径，mm i φ—焊接接头系数 δ—筒体或者封头的计算厚度，mm δ—筒体或者封头的设计厚度，mm d δ—筒体或者封头的名义厚度，mm n δ—筒体或者封头的有效厚度，mm e [] P—筒体或者封头的最大允许工作压力，MPa w t σ—筒体或者封头的计算应力，MPa []tσ—塔体的材料的许用应力，MPa C—厚度附加量，mm C—钢板的负偏差，mm 1 C—腐蚀裕量，mm 2 m—全塔操作质量，kg m—塔的壳体质量，kg 01 m—塔内部构件的质量，kg 02 m—保温层质量，kg 03 m—扶梯及平台的质量，kg 04
05m —操作时的物料质量，kg w m —水压试验时的充水质量，kg a m —塔上各个附件的质量，kg min m —全塔最小质量，kg max m —全塔最大质量，kg i i m -—计算截面的操作质量，kg i T —塔的基本自振周期，s z C —结构综合影响系数 α—对应i T 的地震影响系数 H —塔的总高度，mm it h —塔的第i 段截面处距地面的高度，mm i i E M -—塔的第i 段截面处的地震弯矩，N mm ⋅ max i i M -—塔的第i 段截面处的最大弯矩，N mm ⋅ 0q —10米高度处的基本风压值，2/N mm 1K —空气动力系数 3K —笼式扶梯当量宽度，mm 4K —操作平台当量宽度，mm i f —风压高度变化系数 ξ—脉动增大系数 i υ—脉动影响系数 zi φ—振型系数 i P —塔的第i-i 段计算段的水平风力，MPa