填料塔的设计.doc
填料塔的设计
目录前言世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。
”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。
工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。
因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难，对有害气体的控制更必不可少。
一．设计任务书1.设计目的通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。
培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。
2.设计任务试设计一个填料塔，常压，逆流操作，操作温度为25℃，以清水为吸收剂，，气体处理量为1500m3/h，其中含氨%（体积分数），吸收脱除混合气体中的NH3要求吸收率达到99%，相平衡常数m=。
3.设计内容和要求1）研究分析资料。
2）净化设备的计算，包括计算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工艺尺寸计算、填料层压降的计算及校核计算。
3）附属设备的设计等。
4）编写设计计算书。
设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。
要求内容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。
设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等，格式参照学校要求。
5）设计图纸。
包括填料塔剖面结构图、工艺流程图。
应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。
图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规范要求。
6）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二．设计资料1.工艺流程采用填料塔设计，填料塔是塔设备的一种。
塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。
例如应用于气体吸收时，液体由塔的上部通过分布器进入，沿填料表面下降。
气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上，与液体密切接触而相互作用。
填料精馏塔.doc
摘要填料塔为连续接触式的气液传质设备，与板式塔相比，不仅结构简单，而且具有生产能力大，分离填料材质的选择，可处理腐蚀性的材料，尤其对于压强降较低的真空精馏操作，填料塔更显示出优越性。
本文以甲醇-水的混合液为研究对象，因甲醇-水系统在常压下相对挥发度相差较大，较易分离，所以此设计采用常压精馏。
根据物料性质、操作条件等因素选择填料塔，此设计采用高位槽泡点进料、塔底再沸器和塔顶全凝器的重力回流的方式，将甲醇—水进行分离的填料精馏塔。
通过甲醇—水的相关数据，对全塔进行了物料衡算和热料衡算，得出精馏产品的流量、组成和进料流量、组成之间的关系，以及再沸器和冷凝器的类型和尺寸，进而得到精馏塔的理论板数。
分析了进料、塔顶、塔底、提馏段、精馏段的流量及其物性参数。
对精馏段和提留段的塔径及填料层高度进行了计算，以确定塔的结构尺寸。
对冷凝器、加热器、塔内管径、液体分布器、填料支撑板、塔釜及除沫器进行了选型计算，从而得到分离甲醇—水混合物液的填料精馏塔。
关键词：填料塔；理论板数；结构尺寸；流量；回流比AbstractThe packed tower is continuous contact gas-liquid mass transfer equipment. Compared with tray column, the packed tower not only has a simple structure, but also has higher capacity to product. The packed tower can choose the separation of packing materials and handle corrosive materials. Especially for operation of low pressure drop vacuum distillation , the packed column shows superiority. This article make methanol-water mixture as the object of study .Because methanol-water system has a wide relative volatility at atmospheric, so this design adopt atmospheric distillation. According to the material properities, operating conditons and other factors,we select packed tower. This design adpot high groove bubble point to charge-in, the way of tower bottom reboiller and the gravity reflux of supertower condenser and this design is the pached distillation of separae methanol from water. By mthanol-water related data, this paper make material and heat material balance calculation, conclude the relationship between the flow, composition of distillation products and the flow, composition of charge-in, as well as reboiler and condensers’type and size, and then get the count of theoretical plate. This thesis analysis the flow and physical paraameters of charge-in, supertower, tower bottom, stripping section, rectifying section. This paper calculate the diameter of stripping section and rectifying section and the height of packing layer, then determine the structural size of tower. This thesis makes section and calculation on condenser, heater, inside diameter of tower, liquid distributor, packing support panel, recifier,then get packed distillation column of separating methanol and water.Key words：packed tower；number of theoretical plate；structure size；reflux ratio引言精馏塔分为筛板塔和填料塔两大类，填料塔又分为散堆填料和规整填料两种。
填料塔设计
第一章设计任务依据和要求一、设计任务及操作条件：1、混合气体（空气中含SO2气体的混合气）处理量为：106Kmol/h2、混合气组成：SO2含量为6.7% （mol% ），空气为：93.3 %（mol%）3、要求出塔净化气含SO2为：0.148 %（mol%），H2O为：1.172 kmol/h4、吸收剂为水，不含SO25、常压，气体入塔温度为25℃，水入塔温度为20℃。
二、设计内容：1、设计方案的确定。
2、填料吸收塔的塔径、填料层高度及填料层压降的计算。
3、填料塔附属结构的选型与设计。
4、填料塔工艺条件图。
三、H2O-SO2在常压20℃下的平衡数据四、气体及液体的物性数据1、气体的物性：气体粘度()0.0652/G u kg m h =⋅气体扩散系数20.0393/G D m s = 气体密度31.383/G kg m ρ=2、液体的物性：液体粘度µL =3.6 kg /(m ·h); 液体扩散系数D L =5.3×10-6m 2/s; 密度ρL =998.2 kg /m 3;液体表面张力 4273/92.7110/L dyn cm kg h σ==⨯ 五、 设计要求1、设计计算说明书一份2、填料塔图（2号图）一张第二章 SO 2净化技术和设备 一、SO 2的来源、性质及其危害二氧化硫的来源包括微生物活动，火山活动，森林火灾以及海水飞沫。
主要有自然来源和人为来源两大类：自然来源主要是火山活动，喷出的火山气体中含有大量的二氧化硫气体，地质深处的天然硫元素在火山喷发过程中燃烧氧化为二氧化硫，随火山灰一起喷射到大气中。
地球上57%的二氧化硫来自自然界，沼泽、洼地、大陆架等处所排放的硫化氢，进入大气，被空气中的氧氧化为二氧化硫。
自然排放大约占大气中全部二氧化硫的一半，通过自然循环过程，自然排放的硫基本上是平衡的。
人为来源则指在人类进行生产、生活活动中，使用含硫及其化合物的矿石进行燃烧，以及硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥纸浆的生产等产生的工业废气，从而使其中一部分或全部的硫以二氧化硫的形式排放到大气中，形成二氧化硫污染。
填料吸收塔设计
山东农业大学环境工程原理课程设计题目清水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计学院资源与环境学院专业班级环境工程09级学生姓名XXXX学生学号********指导教师孙老师2011年12月28 日第一章前言.............................................................................................................................. - 1 - 第一节填料塔的主体结构与特点.................................................................................. - 1 - 第二节填料塔的设计任务及步骤.................................................................................. - 1 - 第三节填料塔设计条件及操作条件.............................................................................. - 2 - 第二章吸收塔主体设计方案的确定........................................................................................ - 2 - 第一节吸收剂选择.......................................................................................................... - 2 - 第二节填料的类型与选择.............................................................................................. - 2 - 第三章吸收塔的工艺计算................................................... - 3 -第一节基础物性数据...................................................................................................... - 3 -一、液相物性数据...................................................................................................... - 3 -二、气相物性数据...................................................................................................... - 3 -三、气液相平衡数据.................................................................................................. - 4 -第二节物料衡算.............................................................................................................. - 4 - 第四章填料塔的工艺尺寸的计算............................................................................................ - 5 - 第一节填料塔直径的计算............................................... - 5 -一、确定空塔气速.................................................................................................... - 5 -二、塔径计算：.......................................................................................................... - 6 -三、塔径校核.............................................................................................................. - 6 -第二节传质单元的计算.................................................................................................... - 8 -一、传质单元数计算.................................................................................................. - 8 -二、传质单元高度计算.............................................................................................. - 8 -第三节高度的计算.......................................................................................................... - 11 -一、填料层高度的计算............................................................................................ - 11 -二、塔附属高度的计算............................................................................................ - 12 -第四节填料层压降的计算.............................................................................................. - 12 - 第五章塔内件设计........................................................................................................ - 14 - 第一节液体分布器计算................................................................................................ - 14 -一、液体分布器........................................................................................................ - 14 -二、布液孔数............................................................................................................ - 14 -第二节填料塔内件的选择............................................................................................ - 14 -一、液体分布器........................................................................................................ - 14 -二、液体再分布器.................................................................................................... - 15 -三、填料支撑板...................................................................................................... - 15 -四、填料压板与床层限制板.................................................................................... - 16 -五、气体进出口装置与排液装置............................................................................ - 16 - 主要参考文献.............................................................. - 16 -附录一：工艺设计计算结果汇总............................................. - 17 -附录二：主要符号说明............................................................................................................ - 18 - 附录三：二氧化硫填料塔设计图（单位：mm）.................................................................... - 20 -第一章前言第一节填料塔的主体结构与特点结构：图1-1 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肖，有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。
填料塔的设计
西北大学化工学院化工原理课程设计说明书设计名称： 填料吸收塔设备的设计 年级专业： 2008级化学工程与工艺 姓 名：指导老师：姚瑞清2011年1月10日目录一．设计任务-----------------------------------2 二．填料选择-----------------------------------3 三．计算所需物性参数---------------------------3 四．设计计算过程-------------------------------4 五．塔附件选择---------------------------------10 六．工艺流程说明-------------------------------15 七．心得体会-----------------------------------16 八．参考文献-----------------------------------18 九．工艺流程图---------------------------------19一. 设计任务原料气入塔温度为25℃，用清水吸收原料气体中的SO2气体，混合气体的处理量为2000m3／h，其中含有SO2的摩尔分数为0.07，SO2的吸收率为90％，气体入口温度为25℃.水入口温度为20℃。
已知：20℃时，E=3.55 10³kPa, L/G=1.5(L/G)min;操作压力：常压；操作温度：液体20℃; 气体：25℃；填料类型：乱堆塑料鲍尔环；要求设计填料吸收塔，求所需塔高，塔径，塔内件，塔接管尺寸，绘制流程图，吸收塔工艺条件图，设计过程评述。
二.填料选择该系统属于易分离系统，可采用散装填料，系统中含SO2有一定腐蚀性，故考虑选用Ф50mm塑料鲍尔环，由于系统对压降无特殊要求，考虑到不同尺寸鲍尔环的性能采用乱堆Ф50mm塑料鲍尔环。
鲍尔环特性：鲍尔环是在拉西环的基础上发展起来的，是近期具有代表性的一种填料。
填料塔的设计完整版
填料塔的设计HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】目录前言世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。
”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。
工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。
因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难，对有害气体的控制更必不可少。
一．设计任务书1.设计目的通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。
培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。
2.设计任务试设计一个填料塔，常压，逆流操作，操作温度为25℃，以清水为吸收剂，吸收脱除混合气体中的NH 3，气体处理量为1500m 3/h ，其中含氨%（体积分数），要求吸收率达到99%，相平衡常数m=。
3.设计内容和要求1）研究分析资料。
2）净化设备的计算，包括计算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工艺尺寸计算、填料层压降的计算及校核计算。
3）附属设备的设计等。
4）编写设计计算书。
设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。
要求内容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。
设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等，格式参照学校要求。
5）设计图纸。
包括填料塔剖面结构图、工艺流程图。
应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。
图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规范要求。
6）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二．设计资料1.工艺流程采用填料塔设计，填料塔是塔设备的一种。
塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。
(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。
化工原理课程设计填料塔的设计
06 结论与展望
课程设计的总结与收获
01
02
03
04
设计流程掌握
通过填料塔的设计，掌握了从 需求分析、方案设计、详细设 计到最终实现的完整流程。
理论知识应用
将所学的化工原理知识应用于 实际设计中，加深了对理论知
识的理解和应用能力。
团队协作能力
在小组合作中，提高了团队协 作和沟通能力，学会了如何在
热力学第一定律
能量守恒定律，表示系统 能量的转化和守恒。
热力学第二定律
熵增加原理，表示自发反 应总是向着熵增加的方向 进行。
理想气体定律
描述气体状态变化的基本 规律。
填料塔的热量平衡与效率
热量平衡
填料塔在操作过程中，需要保持 热量平衡，即进料和出料的热量 与热源和冷源的热量交换达到平 衡状态。
效率计算
填料的作用
填料在填料塔中起到关键作用，它能够提供足够大的表面 积以促进气液间的接触，从而实现高效的传质和传热。
填料塔的工作原理
在填料塔中，液体从顶部淋下，通过填料层时与气体充分 接触，实现传质和传热。气体在填料的缝隙中流动，与液 体进行逆流接触，完成传质和传热过程。
02 填料塔的工艺设计
工艺流程
提高解决问题能力
面对实际工程问题，学生需要 独立思考、分析和解决问题， 提高解决实际问题的能力。
培养团队协作精神
课程设计通常以小组形式进行 ，学生需要分工合作、相互配
合，培养团队协作精神。
填料塔的基本概念和原理
填料塔的定义
填料塔是一种常用的化工设备，主要用于气液传质和传热 过程。它由塔体、填料、液体分布器、气体分布器和再分 布器等组成。
填料塔的流体力学性能
流体阻力
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目录一．设计任务书 (3)1.设计目的 (3)2.设计任务 (3)3.设计内容和要求 (3)二．设计资料 (4)1.工艺流程 (4)2.进气参数 (4)3.吸收液参数 (4)4.操作条件 (5)5.填料性能 (5)三．设计计算书 (6)1．填料塔主体的计算 (6)1.1吸收剂用量的计算 (6)1.2塔径的计算 (7)1.3填料层高度的计算 (10)1.4.填料塔压降的计算 (14)2.填料塔附属结构的类型与设计 (15)2.1支承板 (16)2.2填料压紧装置 (16)2.3液体分布器装置 (16)2.4除雾装置 (17)2.5气体分布装置 (17)2.6排液装置 (18)2.7防腐蚀设计 (18)2.8气体进料管 (18)2.9液体进料管： (19)2.10封头的选择 (19)2.11总塔高计算 (20)3.填料塔设计参数汇总 (21)四．填料塔装配图（见附录） (22)五．总结 (22)六．参考文献 (23)附录 (23)前言世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。
”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。
工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。
因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难，对有害气体的控制更必不可少。
一．设计任务书1.设计目的通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。
培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。
2.设计任务试设计一个填料塔，常压，逆流操作，操作温度为25℃，以清水为吸收剂，吸收脱除混合气体中的NH，气体处理量为1500m3/h，其中含氨1.9%（体积分数），3要求吸收率达到99%，相平衡常数m=0.95。
3.设计内容和要求1）研究分析资料。
2）净化设备的计算，包括计算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工艺尺寸计算、填料层压降的计算及校核计算。
3）附属设备的设计等。
4）编写设计计算书。
设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。
要求内容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。
设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等，格式参照学校要求。
5）设计图纸。
包括填料塔剖面结构图、工艺流程图。
应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。
图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规范要求。
6）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二．设计资料1.工艺流程 采用填料塔设计，填料塔是塔设备的一种。
塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。
例如应用于气体吸收时，液体由塔的上部通过分布器进入，沿填料表面下降。
气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上，与液体密切接触而相互作用。
结构较简单，检修较方便。
广泛应用于气体吸收、蒸馏、萃取等操作。
2.进气参数进气流量: 1500m 3/h进气主要成分：NH 3空气粘度系数：h m kg s pa V ⋅=⋅⨯=-/065.01081.15μ298K,101.3kpa 下，氨气在空气中的扩散系数D V =0.194cm 2/s;298K,101.3kpa 下，氨气在水中的扩散系数D L =2.01*10-9m 2/s25℃时，氨在水中的溶解度为H=0.792kmol/m 3kpa3.吸收液参数采用清水为吸收液，吸收塔进口液相吸收质浓度为0。
液相密度：3/1000m kg L =ρ液相粘度：2/1m s mN L ⋅=μ液膜传质分系数k=3.54×10-4m/sL4.操作条件操作温度25°C ,气压1atm5.填料性能矩鞍环采用连续挤出的工艺进行加工，与同种材质的拉西环填料相比，矩鞍环具有通量大、压降低、效率高等优点。
矩鞍环填料床层具有较大的空隙率。
矩鞍环的形状介于环形与鞍形之间，因而兼有两者之优点，这种结构有利于液体分布和增加气体通道。
矩鞍环填料分为陶瓷和塑料和金属，现将规格列于下表1，以便于计算需要。
表1.国内矩鞍环填料特性参数三．设计计算书1．填料塔主体的计算图1是稳定操作状态下的逆流接触吸收塔内的物流和组成。
图1 稳定操作状态下的逆流接触吸收塔内的物流和组成V 、L 分别表示流经塔内任一单位截面的气、液通量，kmol/(m 2.s )；V 1、V 2分别表示流经塔底和塔顶单位截面上的气体，kmol/(m 2.s )；L 1、L 2分别表示流经塔底和塔顶单位截面上的液体通量，kmol/(m 2.s )；y1、y2分别表示流经塔底、塔顶气体中溶质A 的摩尔分率，kmol(A)/kmol(气体 )；x1、x2分别表示流经塔底、塔顶液体中溶质A 的摩尔分率，kmol(A)/kmol(溶液 )。
1.1吸收剂用量的计算进入吸收塔气体的摩尔体积为：h kmol V /18.60)019.01(1252732734.221500=-⨯⨯+⨯= 进塔气体中氨的浓度为：0194.0019.01019.01=-=Y 出塔气体中氨的浓度：000194.0)99.01(0194.02=-⨯=Y进塔清水的浓度：02=X假设平衡关系符合亨利定律，则最小气液比为：h kmol L h kmol X mY Y Y V L /57.5618.6094.0/94.0)(min 2121min =⨯==--=则： h kmol L L /825.1018.1min =⨯=吸收液浓度可依全塔物料衡算求出：0114.0825.101)000194.00194.0(18.60)(2121=-=-+=L Y Y V X X 1.2塔径的计算u V D S π4=吸收过程中，混合气体流量随塔减少（因吸收质不断进入液相），故计算塔径时，一般以塔底气量为依据计算。
计算塔径关键在于适宜的空塔气速。
如何确定适宜的空塔气速，是气液传质设备的流体力学问题。
刚出现液泛时的气速，为泛点气速；泛点气速是填料塔操作的极限气速，达到或超过此气速，填料塔即不能正常运行。
操作气速或空塔气速均低于泛点气速，对不同填料，有不同参考数据。
由资料可知：矩鞍形填料u=（0.65～0.85）uF ，因此需计算泛点气速。
烟气的平均流量：77.28%100)019.01(29019.017=-⨯+⨯=M 炉气的质量流量：h kg v /176577.28252732734.221500=⨯+⨯=ω 烟气的密度： 3/177.115001765m kg v ==ρ 清水密度： 3/1000m kg L =ρ洗涤水耗用量：h kg L L /183318825.10118=⨯=⨯=ω由化工手册查得mm mm mm 8.03038⨯⨯矩鞍环（乱堆）的调料因子,02.821-=m φ水的粘度2/1m s mN L ⋅=μ，干填料因子3εa 为126.6. 查表2的金属环矩鞍的A 值为0.06225.表2. 不同填料的A,K 值故用经验公式算F u 为：81412.032)()(75.1])(log[L V L L V F V L A a g u ρρμρρε-= 将数值带入得F u =3.24m/s 。
求u ：s m u u F /43.224.375.075.0=⨯==塔径为：m u V D S 47.0360043.2150044=⨯⨯⨯==ππ 进行圆整，D=0.50m核算液体喷淋密度：因填料尺寸小于75mm ，取)/(08.0)(3min h m m L W ⋅=，又由表二查出该填料的比表面积32/112m m =σ。
则： )/(96.811208.023min h m m U ⋅=⨯= 操作条件下的喷淋密度U:)/(34.9)5.0(4/10001833232h m m U ⋅==π 计算可知：U>U min ，所用填料符合要求。
圆整塔径后操作气速为：s m D V u S /12.236005.015004422=⨯⨯⨯==ππ 校核：65.024.312.2==F u u ，符合u=（0.65～0.85）uF 要求。
816.13038.05.0>==d D ，所以符合要求。
1.3填料层高度的计算由于填料层高度=传质单元高度*传质单元数，即OG OG N H h ⨯=。
1.3.1传质单元数的计算用脱吸因素法，可得：57.0==LVm S 因为S<0.7~0.8之间为宜，所以S 符合要求。
传质单元数为：78.8]57.0000194.00194.0)57.01ln[(57.011])1ln[(112221=+--=+----=S mx y mx y S S N OG 气体总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅⋅--=-2.0205.0221.075.0)()()()(45.1exp 1t L L L L t L L t L L c t w a u g a u a u a a σρρμσσ 由化工手册查得，金属填料的临界表面张力2223/972000/36001075/75h kg h kg m mN c =⨯⨯==-σ 25℃时水的临界表面张力为h kg h kg m N L /933120/3600102.7/102.72222=⨯⨯=⨯=--σ32/112m m a t =填料比表面积为液体质量通量：h m kg D U L L ⋅=⨯==222/12.93405.0418334ππω 气体质量通量：222/63.89935.0417654m kg D U V V =⨯==ππω 5489.0)112933120100012.9340()1027.1100011212.9340()6.311212.9340()933120972000(45.1exp 1)()()()(45.1exp 12.0205.08221.075.02.0205.0221.075.0=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯--=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅⋅--=--t L L L L t L L t L L c t w a U g a U a U a a σρρμσσ空气粘度系数：h m kg s pa V ⋅=⋅⨯=-/065.01081.15μ298K,101.3kpa 下，氨气在空气中的扩散系数D V =0.194cm 2/s;298K,101.3kpa 下，氨气在水中的扩散系数D L =2.01*10-9m 2/s气膜吸收系数：1020.0)298314.8360010194.0112()360010194.0177.1067.0()065.011263.8993(237.0)()()(237.043147.0317.0=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--RTD a D a U k V t V V V V t V G ρμμ液膜吸收系数：3938.0)10001027.16.3()36001001.210006.3()6.35572.011212.9340(0095.0)()()(0095.031821932312132=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---LL L L L L w L L g D a U k ρμρμμ由表查得填料的形状系数：19.1=ψkpa h m kmol a k a k w L L ⋅⋅=⨯⨯⨯==34.04.0/9541.2519.15489.01123938.0ψ 因为65.024.312.2==F u u >0.5 所以要使用下式进行修正：kph m kmol a k u u a k G fG ⋅⋅=⨯-⨯+=-+='34.14.1/6590.125930.7])5,065.0(5.91[])5.0(5.91[kpa h m kmol a k a k w G G ⋅⋅=⨯⨯⨯==31.11.1/5930.719.15489.01121020.0ψkph m kmol a k u u a k L fL ⋅⋅=⨯-⨯+=-+='32.22.2/9930.269541.25])5.065.0(6.21[])5.0(6.21[25℃时，101.3kpa 下，根据氨在水中的溶解度曲线查得H=0.792kmol/m 3kpa 则气膜总传质系数：=+='+'=9930.2616590.1211111a Hk a k a K L G G 8.621.3.2总传质单元高度35.03.10162.85.0418.602=⨯⨯⨯==πa K V H G OG 1.3.3填料层高度m N H h G OG 0.378.835.00=⨯=⨯=采用上述方法计算出填料高度后，还应留出一定的安全系数，根据设计经验，填料层的设计高度一般为：Z Z )5.1~2.1(='安全系数选用1.2，所以m Z 6.332.1=⨯='。