(完整word版)填料吸收塔设计说明书
学校：华东交通大学学院：基础科学学院姓名：王业贵学号：20100810030111指导老师：周枚花老师时间：2013.12.30-2014.1.10一、设计任务书一、设计题目年处理量为4吨氮气填料吸收塔的设计2.0410二、设计任务及操作条件试设计一座填料吸收塔，用于脱除混于空气中的氨气。
混合气体的处理量为2400 m3/h，其中含空气95%，含氨气为5％（体积分数），要求塔顶排放气体中含氨低于0.02％（体积分数）。
采用清水进行吸收，吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。
20℃氨在水中的溶解度系数为H ＝0.725kmol/（m3.kPa）三、工艺操作条件1.厂址为南昌地区2.操作压力为101.3kpa3.操作温度20℃4.每年生产时间：300天，每天24小时5.自选填料类型及规格四、设计内容1. 吸收流程选择2. 填料选择（根据处理量选择）3. 基础物性数据的搜集与整理4. 吸收塔的物料衡算5. 填料塔的工艺尺寸计算（塔径，填料层高度，填料层压降）6. 流体分布器简要设计7.辅助设备的计算及选型8.设计结果一览表9.后记（对设计过程的评述和有关问题的讨论）10.绘制有关图纸11.编写设计说明五、化工设计说明书的内容完整的化工设计报告由说明书图纸两部分组成。
设计说明书中应包括所有论述、原始数据、计算、表格等，编排顺序如下：（1）标题页；（2）设计任务书；（3）目录；（4）设计方案简介；（5）工艺流程草图；（6）工艺计算以主体设备设计计算及选型；（7）辅助设备的计算及选择；（8）设计结果概要或设计一览表；（9）对本设计的评述；（10）附图（工艺流程图（设计说明书中）、主体设备工艺条件图（A3））；（11）参考文献；二、设计方案(一)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。
(二)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25×12.5×1.4聚丙烯阶梯环塔填料，其主要性能参数如下：比表面积a t ：22332/m m 空隙率ε：0.90湿填料因子Φ：1172m - 填料常数 A:0.204 K ：1.75 见下图：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。
三、工艺计算(一)基础物性数据 1.液相物性数据3998.2(/)L kg m ρ=6100410() 3.6(/)L Pa s kg m h μ-=⨯⋅=272.6(dyn /c )940896(/)L m kg h σ==931.7610(/)L D m s -=⨯2. 气相物性数据混合气体平均密度：31.166(/)v kg m ρ=c σ=427680(2/kg h )空气黏度：51.8110()0.065(/)v Pa s kg m h μ-=⨯⋅=273K ，101.3Kpa.氨气在空气中扩散系数：200.17(/)D m s = (二)物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成20℃，101.3Kpa 下氨气在水中的溶解度系数 30.725/H kmol m kpa =998.20.7540.72518101.3s S E m P HM P ρ====⨯⨯进塔气相摩尔比： 10.080.087010.08Y ==-出塔气相摩尔比：20.00020.00020010.0002Y ==-对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成：20X = 混合气体流量 ：1240027399.82929322.4V ⨯==⨯ kmol/h进塔惰性气体流量： 99.829(10.08)91.843V =⨯-= kmol/h吸收过程属于低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算：12min 120.08700.0002000.752(0.0870/0.754)0e Y Y L V x X --⎛⎫=== ⎪--⎝⎭ 11e Y x m =取操作液气比为最小液气比的1.5倍，可得吸收剂用量为：0.75291.843 1.5103.598/L Kmol h =⨯⨯=根据全塔物料衡算式:()()()121212120.08700.0002000.07700.752 1.5V Y Y L X X V Y Y X LX L-=---=+==⨯液气比 ：103.598180.6662400 1.166l v W W ⨯==⨯ (三)塔径的计算 1.塔径的计算考虑到填料塔内塔的压力降,塔的操作压力为101.3KPa()()()()33330.05170.952928.40/101.31028.4010 1.181/8.314527320998.2/v L M Kg Kmol PM Kg m RT Kg m ρρ-=⨯+⨯=⨯⨯⨯∴===⨯+=液体密度可以近似取为采用贝恩----霍夫泛点关联式:112480.23lg f t v v L L L v L u a W A K g W ρρμρρε⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦即()20.231184223 1.166lg () 1.0049.81998.20.90 1.1660.204 1.750.666998.20.476f u ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎛⎫=-⨯⨯ ⎪⎝⎭=-3.017/f u m s =()0.50.85f u u =-取泛点率为0.6. 即 0.60.6 3.017 1.810/f u u m s ==⨯=()0.848D m === 圆整后取 ()()0.848800D m mm ==2.泛点率校核：224003600 1.327/0.7850.8u m s ==⨯ 1.3270.6703.017F u u ==（在0.5到0.85范围之间） 3.填料规格校核：80032825D d ==> 4.液体喷淋密度校核：取最小润湿速率为：)/(08.0)(3min h m m L W ⋅=23223/t a m m = 所以得32min min ()0.0822317.84/()W t U L a m m h =⋅=⨯=⋅6322103.59818998.2 3.70510/()0.7850.8U m m h ⨯⨯==⨯⋅⨯ min U U >故满足最小喷淋密度的要求.(四)填料层高度计算1.传质单元高度计算273K ，101.3kpa 下，氨气在空气中的扩散系数20.17(/)o D cm s =.由3/2000V p T D D p T ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则293K ，101.3kpa 下，氨气在空气中的扩散系数20.189(/)v D cm s =293K ，101.3kpa 下，氨气在水中的扩散系数()921.7610/L D m s -=⨯ (查化工原理附录)*110.7540.07700.0581Y mX ==⨯= *220Y mX ==脱吸因数为：0.7540.6680.752 1.5mV S L ===⨯ 气相总传质单元数为：()*12*221ln 11OGY Y N S S S Y Y ⎡⎤-=-+⎢⎥--⎣⎦=()10.08700ln 10.6680.66810.6680.0002000-⎡⎤-+⎢⎥--⎣⎦=14.992气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：0.050.20.10.752221exp 1.45w c L t L Lt L t L L L t L a U a U U a a a g σσμρσρ-⎧⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪=--⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎪⎪⎩⎭液体质量通量为：222103.598183711.711/()0.7850.7850.8L L W U Kg m h D ⨯===⋅⨯⨯ 气体质量通量为：2222400 1.1665570.064/()0.7850.7850.8v v W U Kg m h D ⨯===⋅⨯⨯ 故20.750.10.052820.24276806186.216186.212231exp{ 1.45()()()940896223 3.6998.2 1.27106186.21()}998.29408962230.2476w t a a -⨯=--⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=气膜吸收系数：10.7310.74340.2375570.0640.0652230.1891036000.2372230.065 1.1660.1891036008.314293 0.089V V t V G t V V V U a D k a D RT μμρ--⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⨯⨯⨯⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭=液膜吸收系数:211323121833290.00953711.711 3.6 3.6 1.27100.00950.2476223 3.6998.2 1.76103600998.20.216(/)L L L L w L L L L U g k a D m h μμμρρ---⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⨯⨯⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯ ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭=查表得ψ=1.35 故1.1G G W K a K a ψ==0.089⨯0.2476⨯223⨯ 1.11.35=6.8361()3/Kmol m h kpa ⋅⋅ 0.4L L W K a K a ψ==0.216⨯0.2476⨯223⨯0.41.35=16.5911()3/kmol m h kpaf =fuu =0.670>0.5 以下公式为修正计算公式：1.419.50.5G G f u K a K a u ⎡⎤⎛⎫'⎢⎥=+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦()()1.4319.50.17006.83617.3796/Kmol m h kpa ⎡⎤=+⨯⨯⎣⎦=⋅⋅2.219.50.5L L f u K a K au ⎡⎤⎛⎫⎢⎥'=+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦()()2.2319.50.17016.591119.7896/kmol m h kpa =+⨯⨯=则 111G G L K a K a HK a =+'' （H 为溶解度系数）；=1117.37960.72519.7896+⨯=4.87313/()Kmol m h kpa ⋅⋅由 OG Y G V VH K a K aP ==ΩΩ=291.8436.8361101.30.7850.8⨯⨯⨯=0.264m 2. 填料层高度的计算由 0.26414.992 3.957OG OG Z H N m =⋅=⨯=取上下活动系数为1.51.5 1.5 3.957 5.936Z mZ'==⨯=故 取填料层高度为6m.查[2]化工原理课程设计213页表5-41散装填料分段高度推荐值查得：塑料阶梯环 h/D ⊂8～15 max 6h m ≤ 取h/D=10 得 h=10⨯0.8=8m故 填料层需要分为二段，高度分别为4m. (五) 填料塔压降的计算采用Eckert 通用关联图计算填料层压降横坐标为：0.50.51.1660.666998.2V LVL WW ρρ⎛⎫⎛⎫=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=0.0228查[2]P 215表5-44得：189P m -Φ=纵坐标为：220.20.21.327891 1.1661.0040.04779.81998.2P V L L u g ψρμρΦ⨯⨯⋅⋅=⨯⨯=查图得859.81833.85/Ppa m Z∆=⨯= 填料层压降为：833.85 4.438 3.70P pa Kpa ∆=⨯=Eckert 图(六) 吸收塔的主要接管尺寸的计算 1、气体进料管由于常压下塔气体进出口管气速可取12～20/m s ，故若取气体进出口流速近似为16m/s ，则由公式24V q d u π=可求得气体进出口内径为42400/360053.070.78516Vq d mm uπ===⨯采用直管进料，由《化工原理》 第三版 上册 [谭天恩等主编 化学工业出版社]P269查得 选择1563mm mm Φ⨯热轧无缝钢管，则 2242400/3600'92.15/0.785(0.1560.0032)V q u m s d π===⨯-⨯（在符合范围内） 气体进出口压降:进口：()22111 1.16692.154950.6222p u Pa ρ∆==⨯⨯=出口：()222110.50.5 1.16692.152475.3122p u Pa ρ∆=⨯=⨯⨯⨯=2、液体进料管由于常压下塔液体进出口管速可取13/m s ，故若取液体进出口流速近似为2.6m/s ，则由公式24V q d u π=可求得液体进出口内径为0.326d m === 采用直管进料，由《化工原理》第三版 上册 [谭天恩等主编 化学工业出版社]P368查得 选择384mm mm Φ⨯热轧无缝钢管，则 2246186.21/(998.23600)' 3.91/0.785(0.0380.0042)V q u m s d π⨯===⨯-⨯（在符合范围内） (七)吸收塔设计条件图表四、符号说明五、对设计过程的评述这次我的课程设计题目是水吸收氨过程填料塔的设计，这是关于吸收中填料塔的设计。
水吸收二氧化硫填料吸收塔设计说明书
化工原理课程设计题目处理量为1200m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计专业化学工程与工艺班级化工2102姓名柯来烽学号 3102109230指导教师胡章文化工原理设计任务书专业：化学工程与工艺班级：化工2102 设计人：柯来烽一．设计题目处理量为1200m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计二．原始数据及条件进塔二氧化硫含量为8%（摩尔分率，下同），温度25℃。
塔顶易挥发组分回收率94% 。
进塔吸收剂温度20℃，由于气液比比较大，温度基本不变，吸收温度可近似取清水温度。
二氧化硫回收率为操作压强为常压三．设计要求1. 标题页；2. 设计任务书；3. 目录；4. 确定设计方案；5. 填料塔吸收的塔径，填料层高度，塔高和填料层压降的计算；6. 塔及主要附属构件结构尺寸设计；7. 设计一览表；8. 对本设计的评述；9. 绘制填料塔装备图；10. 参考文献。
四．设计日期： 2013 年 6 月 10 日至 2013 年 6月 20 日目录摘要 (1)1绪论 (2)1.1吸收技术概况 (2)1.2吸收设备发展 (2)1.3吸收在工业生产中的应用 (3)2设计方案 (4)2.1吸收方法及吸收剂的选择 (4)2.1.1吸收方法 (4)2.1.2吸收剂的选择: (4)2.2吸收工艺的流程 (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操作参数选择 (7)2.3.1操作温度的选择 (7)2.3.2操作压力的选择 (7)2.3.3吸收因子的选择 (7)2.4吸收塔设备及填料的选 (8)2.4.1吸收塔设备的选择 (8)2.4.2填料的选择 (8)3吸收塔工艺的算 (10)3.1基础性物性数据 (10)3.1.1液相物性数据 (10)3.1.2气相物性数据 (10)3.1.3气液平衡数据 (10)3.2物料衡算 (11)3.3塔径的计算及校核 (11)3.3.1塔径的计算 (11)3.3.2泛点率的计算 (13)3.3.3气体能动因子 (13)3.3.4填料规格校核 (13)3.3.5液体喷淋密度校核 (13)3.4填料层高度计算 (14)3.4.1传质单元数计算 (14)3.4.2传质单元高度计算 (14)3.4.3填料层高度的计算 (15)3.5 填料塔附属高度的计算.............................................................. (16)3.6 液体分布器的简要设计 (16)3.6.1 分布点密度及布液孔数的计算 (16)3.6.2布液计算 (17)3.6.3 塔底液体保持管高度的计算..................................................................... (17)3.7 其他附属塔内件的选择 (18)3.7.1液体再分布器 (18)3.7.2填料支撑板 (18)3.7.3 填料压紧装置与床层限制板 (18)3.7.4 气体进出口装置与排液装置 (18)3.8 吸收塔主要接管尺寸算 (19)3.9 填料层压力降的计算 (19)工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (21)结束语 (24)主要符号说明 (25)参考文献 (27)摘要在化工生产中，气体吸收过程是利用气体混合物中，各组分在液体中溶解度或化学反应活性的差异，在气液两相接触是发生传质，实现气液混合物的分离。
填料塔设计说明书
填料吸收塔的设计说明书目录1.题目 (3)2. 吸收塔的工艺计算 (4)2.1基础物性数据 (4)2.1.1液相物性数据 (4)2.1.2气相物性数据 (4)2.1.3气液相平衡数据 (4)2.2物料衡算 (5)2.3填料塔的工艺尺寸的计算 (6)2.3.1塔径的计算 (6)2.3.2传质单元高度计算 (8)2.3.3传质单元数的计算 (10)2.3.4填料层高度 (11)2.3.5 筒壁厚度及封头厚度 (11)2.4塔附属高度的计算 (11)2.5填料层压降的计算 (12)2.6液体分布器计算 (13)2.6.1 液体分布器 (13)2.6.2 布液孔数 (13)2.6.3 塔底液体保持高度 (13)2.7 其他附属塔内件的选择 (13)2.7.1 液体分布器 (14)2.7.2 填料支撑板 (14)2.7.3 填料压板与床层限制板 (15)2.7.4 气体进出口装置与排液装置 (15)3.塔的强度校核 (15)3.1塔的载荷分析 (15)3.1.1质量载荷 (16)3.1.2风载荷 (16)3.1.3地震载荷 (17)3.2筒体的强度及稳定性校核 (17)3.2.1筒体轴向应力 (17)3.2.2轴向应力校核条件 (18)3.3裙座的强度及稳定性校核 (18)3.3.1裙座筒体 (18)3.3.2裙座基础环 (18)3.3.3地脚螺栓 (18)3.3.4裙座与塔体连接焊缝 (19)附录一工艺设计计算结果汇总及主要符号说明 (20)参考文献 (22)1.题目吸收塔设计题目焙烧炉尾气净化吸收塔设计矿石焙烧炉出来的气体中含SO2，为了防止大气污染，采用清水洗涤工艺除去其中的SO2。
焙烧炉出来的气体温度为25℃，洗涤水的温度为常温20℃。
试设计一座吸收塔，设计参数如下：组号炉气流量Nm3/h 炉气SO2含量（摩尔分数）操作压力MPa操作温度℃要求SO2的吸收率%1 1000 0.07 0.15 20 972 1500 0.06 0. 15 20 963 2000 0.05 0. 15 20 954 2500 0.05 0. 15 20 95主要设计内容：1.确定吸收过程设计方案；2.吸收塔的物料和能量衡算；3.吸收塔的工艺设计计算；4.填料塔附属内件设计；5.吸收塔接管尺寸计算；6.绘制吸收塔设计条件图；7.绘制填料塔主要内件施工图（如液体分布器、气体分布器、填料压板等）；8.编写设计计算说明书2. 吸收塔的工艺计算2.1 基础物性数据由于操作气压为0.15Mpa，温度为20摄氏度，所以接近与标准状态一个大气压和20摄氏度，1500Nm3/h可以换算成1000m3/h1.设计方案的确定用水吸收SO2属中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流程。
空气—丙酮填料吸收塔设计说明书
空气—丙酮填料吸收塔设计说明书化工原理课程设计任务书设计题目：空气-丙酮填料塔吸收设计任务及操作条件：混合气（丙酮、空气）处理量：1000m3/h(标准状态)进塔混合气中含丙酮：5%（V%）；温度：20OC丙酮回收率：96%进塔吸收剂（清水）温度：20OC设计条件：操作条件：常压操作设备型式：自选厂址：本地区设计内容：1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计(1)塔径的确定(2)填料层高度计算(3)总塔高、总压降及接管尺寸的确定4、辅助设备选型与计算5、设计结果汇总6、工艺流程图及换热器工艺条件图7、设计评论指导老师：（签名）2008.6.281．概述1．1吸收技术概况吸收塔设备是气液接触的传质设备，一般可分为级式接触和微分接触两类。
一般级式接触采用气相分散，设计采用理论板数及板效率；而微分接触设备常采用液相分散，设计采用传质单元高度及传质单元数。
本设计采用后者。
吸收是气液传质的过程，应用填料塔较多。
而塔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和传热的表面，与塔的结构一起决定了填料塔的性能[1]。
1．2吸收设备的发展吸收操作主要在填料塔和板式塔中进行，尤其以填料塔的应用较为广泛。
塔填料的研究与应用已获得长足的发展，鲍尔环、阶梯环、莱佛厄派克环、金属环矩鞍等的出现标志着散装填料朝高通量、高效率、低阻力方向发展有新的突破。
规整填料在工业装置大型化和要求高分离效率的情况下，倍受重视，已成为塔填料的重要品种。
其中金属与塑料波纹板造价适中，抗污力强，操作性能好，并易于工业应用，可作为通用填料使用；栅格填料对液体负荷和允许压降要求苛刻的过程十分有利，并具有自净机能，即使应用在污垢系统也能长期稳定运转；脉冲填料独特的结构使之在大流量、大塔径下也不会发生偏流，极易工业放大，从发展上看很有希望。
塔填料仍处于发展之中，今后的研究方向主要是提高传质效率，同时考虑填料的强度、操作性能及使用上的通用因素，并综合环型、鞍型及规整填料的优点，进而开发构型优越、堆积接触方式合理、流体在整个床层能均匀分布的新型填料。
化工原理课程设计SO2填料吸收塔课程设计说明书
化工原理课程设计任务书专业班级：姓名：学号：指导老师：目录一·目的和要求二·设计任务三·设计方案1.吸收剂的选择2.塔内气液流向的选择3.吸收系统工艺流程（工艺流程图及说明）4.填料的选择四·工艺计算1.物料衡算，吸收剂用量，塔底吸收液浓度2.塔径计算3.填料层高度计算4.填料层压降计算5.填料吸收塔的主要附属构件简要设计6.动力消耗的计算与运输机械的选择（对吸收剂）五·设备零部件管口的设计计算及选型六·填料塔工艺数据表填料塔结构数据表物性数据表七·对本设计的讨论八·主要符号说明九·参考文献一·目的和要求1．进行查阅专业资料、筛选整理数据及化工设计的基本训练；2．进行过程计算及主要设备的工艺设计计算，独立完成吸收单元的设计；用简洁的文字和图表清晰地表达自己的设计思想和计算结果；3.建立和培养工程技术观点；4.初步具备从事化工工程设计的能力,掌握化工设计的基本程序和方法。
5.独立完成课程设计任务。
二·设计任务1.题目：SO2填料吸收塔2 生产能力：SO2炉气的处理能力为1500 m³/h（1atm,30℃时的体积）3 炉气组成：原料气中含SO2为9%（v）,其余为空气4 操作条件：P=1atm(绝压）t=30 ℃5 操作方式：连续操作6 炉气中SO2的回收率为95％三·设计方案1.吸收剂的选择用水做吸收剂。
水对SO2有较大的溶解度，有较好的化学稳定性，有较低的粘度，廉价、易得、无毒、不易燃烧2.塔内气液流向的选择在填料塔中，SO2从填料塔塔底进入，清水从塔顶由液体喷淋装置均匀淋下。
3.吸收系统工艺流程（工艺流程图及说明）二氧化硫炉气经由风机从塔底鼓入填料塔中，与由离心泵送至塔顶的清水逆流接触，在填料的作用下进行吸收。
经吸收后的尾气由塔顶排除，吸收了SO2的废水由填料塔的下端流出。
水吸收氨过程填料吸收塔设计精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版设计题目3000Nm3/h含氨5%填料吸收塔的设计试设计一座填料吸收塔，用于脱出混于空气中的氨气。
混合气体的处理量为3000Nm3/h，其中含氨为5%（体积分数），采用清水进行吸收。
要求塔顶排放气体中含氨低于0.02%（体积分数）。
操作条件（1）操作压力101.33 kPa（常压）；（2）操作温度20℃；（3）吸收剂用量为最小用量的1.9倍填料类型：选用聚丙烯阶梯环填料。
工作日：每年300天，每天24小时连续运行厂址：合肥设计内容（1）设计方案的说明及流程说明；（2）吸收塔的物料衡算；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）绘制生产工艺流程图；（7）绘制吸收塔设计条件图；（8）绘制液体分布器施工图；（9）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录第1章设计方案的简介 (1)1.1选定塔型 (1)1.2确定填料吸收塔的具体方案 (2)1.2.1装置流程的确定 (2)1.2选择吸收剂 (3)1.3操作温度与压力的确定 (3)1.3.1操作温度的确定 (3)1.3.2操作压力的确定 (3)第2章填料的类型与选择 (4)2.1填料的类型 (4)2.1.1散装填料 (4)2.1.2规整填料 (4)2.2填料的选择 (5)2.2.1填料种类的选择 (5)2.2.2填料规格的选择 (6)2.2.3填料材质的选择 (7)第3章填料塔工艺尺寸 (9)3.1设计基础数据 (9)3.1.1液相物性数据 (9)3.1.2气相物性数据 (9)3.2.3气液相平衡数据 (9)3.2.4物料衡算 (10)第4章填料塔的工艺尺寸的计算 (11)4.1塔径的计算 (11)4.2填料层高度计算 (12)4.3填料塔压降的计算 (14)第5章液体分布器简要设计 (16)5.1液体分布器 (16)5.2液体再分布器 (17)5.3 塔底液体保持管高度 (18)第6章吸收塔接管尺寸计算 (19)6.1气体进料管 (19)6.2液体进料管 (19)6.3 离心泵的选型 (19)6.4风机的选型 (20)第7章塔体附件设计 (22)7.1塔的支座 (22)7.2其他附件 (22)附图1 填料塔工艺图 (23)附图2 工艺流程图 (24)附录1 吸收塔设计条件图 (25)附录2 符号说明 (26)附录3 设计一览表 (27)附录4 Eckert通用关联图 (28)参考文献 (29)第1章设计方案的简介1.1选定塔型塔器是关键设备，例如在气体吸收、液体精馏（蒸馏）、萃取、吸附、增湿中、离子交换等过程中都有体现。
填料塔说明书
设计项目计算与说明计算结果一、原始数据二、填料吸收塔设计一、原始数据矿石焙烧炉出来的气体中含SO2，为了防止大气污染，采用清水洗涤工艺除去其中的SO2。
焙烧炉出来的气体温度为25℃，洗涤水的温度为常温20℃。
试设计一座吸收塔，设计参数如下：采用常规逆流操作流程，气体自塔底进入，由塔顶排出，序号炉气流量Nm3/h炉气SO2含量（摩尔分数）操作压力MPa操作温度℃要求SO2的吸收率%5 3000 0.06 0. 15 20 95方案的确定1、吸收工艺流程的确定2、填料的选择液相相反，特点是传质推动力大，传质速率快，分离效率高，吸收剂利用率高。
吸收流程如下：2、填料的选择作为吸收过程，一般要求具有操作液气比大等特点，因而更适合选用填料塔。
填料塔阻力小，效率高，有利于过程节能。
与板式塔相比，具有生产能力大、分离效率高、压降小、操作弹性大、塔内持液量小等突出优点。
对于水吸收二氧化硫的过程，操作温度及操作压力较低，二氧化硫吸收产物具有腐蚀性，而塑料材料的耐酸腐蚀性比较好，故工业上通常选用塑料散装填料。
在塑料散装填料中，塑料阶梯环的综合性能较好，故选用38mm×19mm×1.0mm聚丙烯阶梯环填料。
主要性能参数见下表：公称直径(d)mm实际尺寸（δ⨯⨯Hd）mm个数（n）/m3比表面(a)/m38 38×19×1.027200 132.5空隙率(ε)m3/m3堆积密度3p/-⋅mkgρ干填料因1/-Φm91 57.5 175采用常规逆流操作流程采用塑料38mm×19mm×1.0mm塑料阶三、基础物性数据1、液相物性数据2、气相物性数据三、基础物性数据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。
20℃时水的有关物性数据如下：密度：3Lm/kg2.998=ρ粘度：h)kg/(m6.3sPa103L⋅=⋅=-μ表面张力：2Lkg/h940896=σSO2在水中的扩散系数：/hm1029.5/sm1047.12625L--⨯=⨯=D2、气相物性数据①．混合气体的平均摩尔质量：kg/m ol1.312994.06406.0iiVm=⨯+⨯=∑=MyM②．混合气体的平均密度：3VmVmkg/m883.1298314.81.31150=⨯⨯==RTPMρ③．混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，20℃时空气的粘度如下：h)kg/(m065.0sPa1081.15V⋅=⋅⨯=-μ④．查手册得，SO2在空气中的扩散系数：/hm039.02V=D3、气液相平衡数据3、气液相平衡数据四、物料衡算①．查手册得，20℃时SO2在水中的亨利系数：kPa1055.33⨯=E②．相平衡常数：67.261501055.33=⨯==PEm③．溶解度系数：0526.002.181055.32.9983sL=⨯⨯==EMHρ四、物料衡算①．进塔气相摩尔比：0638.006.0106.01111=-=-=yyY②．出塔气相摩尔比：00383.0)94.01(0638.0)1(212=-=-=soYYϕ③．进塔惰性气相流量：kmol/h35.83)06.01(2982734.222168=-⨯⨯=V④．min)(VL计算：该吸收过程属于低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按12min12/Y YLV Y m X-⎛⎫=⎪-⎝⎭计算，又因为对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成2X为0，则五、填料塔的工艺尺寸的计算1、塔径计算78.2067.23/0683.000383.00638.0/)(2121min=--=--=XmYYYVL⑤．取操作液气比为1.4，则：092.2978.204.1)(4.1min=⨯==VLVLkmol/h8182.242435.83092.29=⨯=⇒L⑥．物料衡算：1212()()V Y Y L X X-=-00213.0)00383.00683.0(8182.242435.831=-⨯=⇒X五、填料塔的工艺尺寸的计算1、塔径计算①．采用Eckert通用关联图计算泛点气速。
填料吸收塔设计说明书
一、设计任务及操作条件① 混合气体的处理量：2400m 3/h② 混合气体SO 2含量（摩尔分率）：0.05；温度：25℃ ③ 吸收剂清水温度：20℃ ④ SO 2回收率：95% ⑤ 操作压力为常压二、设计方案1. 填料的类型与选择对于水吸收SO 2的过程，操作温度及操作压力较低，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DN50聚丙烯阶梯环填料。
阶梯环是对鲍尔环的改进。
与鲍尔环相比，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. 设计步骤① 吸收塔的物料衡算；② 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； ③ 设计液体分布器及附属设备的选型； ④ 绘制有关的操作图纸。
三、物料衡算1. 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 = 2400（27327325+）×122.4= 98.15kmol/h混合气中SO 2量 = 98.15×0.05 = 4.91 kmol/h = 4.91×64.06 = 314.53kg/h 混合气中空气量V = 98.15×0.95 = 93.24kmol/h = 93.24×29 = 2703.96kg/h 2. 混合气进出塔物质的量的组成1y = 0.05 2y =4.91(10.95)93.24 4.91(10.95)⨯-+⨯- = 0.002633. 混合气进出塔摩尔比组成将混合气中的空气为惰性气体，则Y 1 = 4.9193.24= 0.053 Y 2 = 4.910.0593.24⨯ = 0.00264. 出塔混合气量出塔混合气量 = 93.24 + 4.91×0.05 = 93.49kmol/h= 2703.96 + 314.53×0.05 = 2719.69kg/h四、吸收剂水的用量查表得，常压下25℃时SO 2在水中的亨利系数为 E = 3.55×103 kPa 相平衡常数为 m = E ／P =33.5510101.3⨯ = 35.0412min120.0530.0026()93.24()0.053035.04nL nG Y Y q q Y X m--==⨯-- = 3106.855kmol/hL = 1.5q nLmin = 1.5×3106.855 = 4660.28kmol/h = 4660.28×18 = 83885.04kg/h五、塔底吸收液组成X 11212()()nL nG q Y Y q X X -=-X 1 =93.24(0.0530.0026)4660.28⨯- = 1.008×10-3六、操作线方程224660.28()0.002693.24nL nL nG nG q q Y X Y X X q q =+-=+七、塔径的计算1. 采用Eckert 通用关联图法计算泛点气速u F 塔底混合气流量W V = 2703.96＋314.53 = 3018.49kg/h 吸收液流量W L = 83885.04＋4.91×0.95×64.06 = 84183.85kg/h进塔混合气密度V ρ= 4.2229×27327325+ = 1.186kg/m 3 ( 混合气浓度低，可近似视为空气的密度 )吸收液密度ρL = 998.2kg/m 3 吸收液黏度μL = 1.005mPa ·s选DG50mm 塑料阶梯环，查得其填料因子Φ=127m -1，比表面积A ＝114.2m 2/m 3u ——空塔气速，m /s ； Ф——湿填料因子，简称填料因子，1 /m ； ψ——水的密度和液体的密度之比； g ——重力加速度，m /s 2； ρV 、ρL ——分别为气体和液体的密度，kg /m 3； W V 、W L ——分别为气体和液体的质量流量，kg /s 。
(完整word版)HCl水吸收填料塔设计
设计任务书1。
水吸收HCl填料塔的设计（一）设计题目试设计一座填料吸收塔，用于回收空气中的HCl气体.混合气体处理量为_3500__m3/h。
进口混合气中含HCl___6%__(体积百分数）；混合气进料温度为30℃。
采用20℃清水进行吸收.要求：①HCl的回收率达到__99。
85%__.②塔顶排放气体中HCl含量低于__0.15%__(二）操作条件（1）操作压力202。
6 kPa（2）操作温度20℃（3）吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定（4）塔型与填料自选,物性查阅相关手册。
（三）设计内容（1）设计方案的确定和说明（2）吸收塔的物料衡算；（3）吸收塔的工艺尺寸计算；（4）填料层压降的计算；（5）液体分布器简要设计；（6）绘制液体分布器施工图；（7）其他填料塔附件的选择；（8)塔的总高度计算；（9）泵和风机的计算和选型；（10)吸收塔接管尺寸计算;（11）设计参数一览表；（12)绘制生产工艺流程图（A3号图纸）；（13）绘制吸收塔设计条件图（A3号图纸)；（14）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录前言 01、填料塔主体设计方案的确定 (1)1.1装置流程的确定 (1)1。
2 吸收剂的选择 (1)1。
3 填料的选择 (1)2、基础物性数据及物料衡算 (2)2.1 基础物性数据 (2)2.1.2气相物性数据 (2)2。
1。
3 气液相平衡数据 (3)2。
1。
4 物料横算 (3)2．2填料塔工艺尺寸的计算 (4)2.2。
1 塔径的计算 (4)2。
2.3填料层压降计算： (8)2.2。
4 液体分布装置 (8)3、附属设备的选择与计算 (9)3.1填料支撑装置 (9)3。
2填料压紧装置 (9)3.3吸收塔主要接管的尺寸计算 (10)3.4填料塔附属高度的计算 (11)3.5离心泵和风机的选择 (11)设计一览表 (13)1基础物性数据和物料衡算结果汇总： (13)2填料塔工艺尺寸计算结果表： (14)3吸收塔设计一览表 (15)对本设计的评述 (16)前言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肖，有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。
吸收塔设计说明 Microsoft Word 文档
(一) 设计任务 (1)(二) 设计简要 (2)2.1 填料塔设计的一般原则 (2)2.2 设计题目与要求 (2)2.3 设计条件 (2)2.4 工作原理 (2)(三) 设计方案 (2)3.1 填料塔简介 (2)3.2填料吸收塔的设计方案 (3).设计方案的思考 (3).设计方案的确定 (3).设计方案的特点 (3).工艺流程 (3)（四）填料的类型 (4)4.1概述 (4)4.2填料的性能参数 (4)4.3填料的使用范围 (4)4.4填料的应用 (5)4.5填料的选择 (5)（五）填料吸收塔工艺尺寸的计算 (6)5.1塔径的计算 (6)5.2核算操作空塔气速u与泛点率 (7)5.3液体喷淋密度的验算 (8)5.4填料层高度的计算 (8)5.5填料层的分段 (8)5.6填料塔的附属高度 (9)5.7液相进出塔管径的计算 (9)5.8气相进出塔管径的计算 (9)（六）填料层压降的计算 (10)（七）填料吸收塔内件的类型与设计 (10)7.1 填料吸收塔内件的类型 (10)7.2 液体分布简要设计 (12)（八）设计一览表 (13)（九）对设计过程的评述 (13)（十）主要符号说明 (14)参考文献 (17)（二）设计简要（1）填料塔设计的一般原则填料塔设计一般遵循以下原则:①:塔径与填料直径之比一般应大于15：1，至少大于8：1；②：填料层的分段高度为：金属:6.0-7.5m，塑料：3.0-4.5；③：5-10倍塔径的填料高度需要设置液体在分布装置，但不能高于6m；④：液体分布装置的布点密度，Walas推荐95-130点/m2,Glitsh公司建议65-150点/m2⑤：填料塔操作气速在70%的液泛速度附近；⑥：由于风载荷和设备基础的原因，填料塔的极限高度约为50米（2）设计题目与要求常温常压下，用20℃的清水吸收空气中混有的氨，已知混合气中含氨10%（摩尔分数，下同），混合气流量为3000m3/h，吸收剂用量为最小用量的 1.3倍，气体总体积吸收系数为200kmol/m3.h，氨的回收率为95%。
化工原理课程设计说明书---填料吸收塔设计
化工原理课程设计目录摘要-----------------------------------------------------------3 前言-----------------------------------------------------------4 一填料吸收塔工艺尺寸的设计计算-------------------------------5 1.1 工艺流程及设计指标--------------------------------------5 1.1.1 工艺流程------------------------------------------51.1.2 设计参数，指标------------------------------------51.2 物性参数的计算-----------------------------------------5 1.2.1 原料气物性参数------------------------------------51.2.2 吸收液物性参数------------------------------------61.2.3 填料物性参数--------------------------------------71.3 吸收塔的物料衡算---------------------------------------7 1.4 塔体的计算---------------------------------------------8 1.4.1 塔径的计算----------------------------------------8（1）液泛气速----------------------------------------8（2）塔径--------------------------------------------9 1.4.2 填料层高度的计算----------------------------------9（1）传质单元数--------------------------------------9（2）传质单元高度-----------------------------------10 二吸收塔优化设计--------------------------------------------13 2.1 系统的年总费用----------------------------------------13 2.2 吸收塔塔体和平台扶梯年折旧及维修费用------------------13 2.3 填料年折旧费用----------------------------------------13 2.4 离心泵年折旧和维修费用及操作费用----------------------13 2.5 风机年折旧和维修费及操作费用--------------------------15 2.6 吸收剂费用--------------------------------------------15 三内部结构设计----------------------------------------------16 3.1 液体分布装置------------------------------------------16 3.2 填料支撑装置------------------------------------------16 3.3 液体分布装置------------------------------------------16 3.4 除沫器------------------------------------------------16 四设计校核--------------------------------------------------17 4.1 主要工艺参数校核--------------------------------------17 4.1.1 塔直径与塔中填料直径之比--------------------------174.1.2 液体喷淋密度--------------------------------------174.1.3 实际气速与液泛气速比------------------------------174.2 强度校核---------------------------------------------174.2.1 筒体材料的选用与计算-----------------------------174.2.2 封头厚度的计算-----------------------------------184.2.3 塔体的强度与稳定计算-----------------------------184.2.4 质量载荷计算-------------------------------------184.2.5 塔体的风载荷和风力矩-----------------------------19(1)、风力矩的计算公式-------------------------------19(2)、总弯矩的计算-----------------------------------19(3)、塔的自振周期计算-------------------------------20(4)、地震载荷计算-----------------------------------20 4.2.6 塔体的强度与稳定校核-----------------------------21(1)、塔体危险截面(1-1)的轴向应力计算----------------21(2)、塔体危险截面(1-1)抗压强度及轴向稳定性计算------214.2.7 裙座的强和稳定计算、校核-------------------------224.2.8 水压试验时塔的强度和稳定性验算-------------------22(1)、水压试验时塔体(1-1)截面的强度校核--------------22(2)、水压试验时裙座底部(0-0)截面强度和轴向稳定要求--234.2.9 基础环板的设计-----------------------------------23(1)、基础环板内外径的确定---------------------------23(2)、基础环板厚度的设计-----------------------------234.2.10 地脚螺栓的设计----------------------------------244.2.11 混凝土的强度校核--------------------------------24五主要符号说明---------------------------------------------25六优化程序及其运行结果-------------------------------------296.1 传质单元数的计算程序及运算结果-----------------------296.2 液气比优化程序及运算结果-----------------------------31小结---------------------------------------------------------35参考文献-----------------------------------------------------36摘要[中文摘要]PC作为工业化脱二氧化碳的吸收剂，有着很大的优势。