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 水吸收氨课程设计 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 4
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 ................................................... 17 附件二：塔设备设计图 ................................................... 17 4 化工学院关于专业课程设计的有关要求（草案）
专业课程设计是学生学完专业基础课及专业课之后，进一步学习工程设计的基础知识，培养学生工程设计能力的重要教学环节，也是学生综合运用相关课程知识，联系生产实际，完成以单元操作为主的一次工程设计的实践。为了加强我院本科学生专业课程设计这一重要实践教学环节的规范化管理，保证专业课程设计工作有序进行及教学质量，特制定专业课程设计的有关要求并请遵照执行。 一、选题要求 选题应以单元操作的典型设备为对象，进行单元操作过程中相关的设备与工艺设计，尽量从科研和生产实际中选题。为了保证专业课程设计的质量和工作量，选题要求1人1题。 二、设计说明书文本要求 (一)、字数要求：2000字以上 (二)、打印要求：用A4纸打印；左边距3厘米、右边距2厘米、上边距3厘米、下边距2.5厘米；行距20磅；页码居中 字体、字号要求（包括装订顺序）： 1、封面 由学院统一制定格式 2、设计任务书 3、目录 （宋体、4号），其余（宋体、小4号） 4、正文（宋体、小4号字）、一级标题（宋体、3号字、加粗）、二级标题（宋体、4号字、加粗） 4
正文内容主要包括：概述与设计方案简介；设计条件及主要物性参数表；工艺设计计算（内容较多，应根据设计计算篇幅适当划分为若干小节，使之条理清晰）；辅助设备的计算及选型；设计结果汇总表（物料衡算表，设备操作条件及结构尺寸一览表）；设计评述（设计的评价及学习体会）。 5、参考文献（宋体、5号字） 6、附录：设计图纸（工艺流程图与主体设备装配图） 三、考核方式及成绩评定 专业课程设计的考核与成绩评定由指导教师进行。 考核内容：考勤、计算草稿或笔记、说明书和图纸的质量，独立完成设计情况。
化工学院 二〇一〇年十二月一日 第一节 前言 1.1 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。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。 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。
1.3 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: 6.0% （体积含量即为摩尔含量）
液体捕沫器填料压板塔壳
填料填料支承板液体再分布器
填料压板
填料支承板气体
气体
液体 17 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. 回收率99 % 7. 采用清水为吸收剂 8. 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。 2-1 工业常用吸收剂
溶质 溶剂 溶质 溶剂 氨 水、硫酸 丙酮蒸汽 水 氯化氢 水 二氧化碳 水、碱液
二氧化硫 水 硫化氢 碱液、有机溶剂 苯蒸汽 煤油、洗油 一氧化碳 铜氨液
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。 2.3.1 填料种类的选择 本次采用散装填料。散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。鲍尔环是目前应用较广的填料之一，本次选用鲍尔环。 17
2.3.2 填料规格的选择 工业塔常用的散装填料主要有Dn16\Dn25\Dn38\ Dn76等几种规格。同类填料，尺寸越小，分离效率越高，但阻力增加，通量减小，填料费用也增加很多。而大尺寸的填料应用于小直径塔中，又会产生液体分布不良及严重的壁流，使塔的分离效率降低。因此，对塔径与填料尺寸的比值要有一规定。 常用填料的塔径与填料公称直径比值D/d的推荐值列于。 表3-1
填料种类 D/d的推荐值 拉西环 D/d20~30 鞍环 D/d15 鲍尔环 D/d10~15 阶梯环 D/d>8 环矩鞍 D/d>8
2.3.3 填料材质的选择 工业上，填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类 聚丙烯填料在低温（低于0度）时具有冷脆性，在低于0度的条件下使用要慎重，可选耐低温性能良好的聚氯乙烯填料。 综合以上：选择塑料鲍尔环散装填料 Dn50
2.4 基础物性数据 2.4.1 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 20 ℃水的有关物性数据如下： 1. 3998.2/lkgm 2. 0.001.3.6/.lpaskgmh黏度： 3. 表面张力为:272.6/940896/zdyncmkgh 4. 3320:0.725/CNHHkmolmkpa 5. 62320:7.3410/lCNHDmh 6. 22320:0.225//vCNHDcmsmh
水吸收氨气填料吸收塔的课程设计 精品
成都信息工程学院环境工程原理课程设计题目：水吸收氨过程填料吸收塔的设计班级：环工102 姓名：陈琳瑛指导教师：羊依金评审教师：完成日期：第一章前言1、设计任务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3500 m3/h，其中含氨5%，要求塔顶排放气体中含氨低于0.02%。
采用清水进行吸收，吸收剂的用量为最小量的1.5倍。
2、操作条件a)操作压力常压b)操作温度 20℃填料类型和规格均自选3、工作日每年300天，每天24小时连续运行4、厂址成都地区第二章设计方案的确定2.1装置流程的确定本次设计采用逆流操作：气相自塔底进入由塔顶排出，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吸收剂的选择吸收剂又叫溶剂，吸收过程是依靠气体在吸收剂中的溶解来实现的，因此，选择良好的吸收剂是吸收过程的重要一环。
选择吸收剂的基本要求:1. 吸收剂应具有较大溶解度，以提高吸收速率减少吸收剂用量，降低输送与再生的能耗。
2. 选择性好，吸收剂对混合气体的溶质要有良好的吸收能力，而对其它组分不吸收或吸收甚微。
以提高吸收速率，减小吸收剂用量。
3. 操作温度下吸收剂的蒸汽压要低，以为离开吸收设备的气体往往被吸收剂所饱和，吸收剂的挥发度愈大，则在吸收和再生过程中吸收剂损失愈大。
4. 粘度要低，以利于传质与输送；有利于气液接触，提高吸收速率。
5. 具有较好的化学稳定性及热稳定性，以减少吸收剂的降解和变质，尤其在使用化学吸收剂时。
6. 其它，所选用的吸收剂还应满足无毒性，无腐蚀性，不易燃易爆，不发泡，冰点低，廉价易得以及化学性质稳定等要求。
因为用水做吸收剂，故采用纯溶剂。
2.3填料的选择2.3.1 填料层填料塔内充以某种特定形状的固体填料以构成填料层。
填料层是塔实现气、液接触的主要部位。
填料的主要作用是：①填料层内空隙体积所占比例很大，填料间隙形成不规则的弯曲通道，气体通过时可达到很高的湍动程度；②单位体积填料层内提供很大的固体表面，液体分布于填料表面呈膜状流下，增大了气、液之间的接触面积。
重理工水吸收氨气填料吸收塔的课程设计(附图)
重庆理工大学化工原理课程设计说明书题目：水吸收氨过程填料吸收塔设计学生班级：学生姓名：学生学号：指导教师：化学化工学院2014 年06月 21 日目录第一章前言 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 操作条件 (1)1.3 工作日 (1)1.4 厂址 (1)第二章设计方案概述 (1)2.1 流程说明 (1)2.2 填料方式的选择 (2)2.3 吸收剂的选择 (2)第三章吸收塔的工艺计算 (2)3.1 基础物性数据 (2)3.1.1 液相物性数据 (2)3.1.2 气相物性数据 (2)3.2 物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成 (3)3.3 塔径的计算 (3)3.3.1塔径的计算 (3)3.3.2泛点率校核 (4)3.3.3填料规格校核 (4)3.3.4液体喷淋密度校核 (5)3.4 填料层高度计算 (5)3.4.1传质单元高度计算 (5)3.4.2填料层高度的计算 (7)3.5 填料层压降的计算 (7)第四章填料塔附属高度及其附件 (8)4.1塔附属高度的计算 (8)4.2液体分布器的选择与计算 (8)4.2.1 液体分布器的选择 (8)4.2.2 液体分布器布液能力的计算 (8)4.3其他附属塔内件 (9)计算结果汇总 (9)结束语 (10)参考文献 (10)第一章设计任务1.1、设计任务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（2.2×107+8.0×106）Nm3/a（约4167 m3/h）。
混合气体中含氨5%（体积分数），要求回收率为99%，采用清水进行吸收，吸收剂用量自定。
设计基础数据：20℃下氨在水中的溶解度系数为 H = 0.725 kmol/ (m3.kPa)；其它物性数据可查有关手册1.2、操作条件操作压力：常压；操作温度：20 ℃填料类型：选用聚丙烯阶梯环填料，填料规格自选。
1.3、工作日每年300天，每天24小时连续运行。
环境工程原理课程设计清水吸收氨过程填料吸收塔设计
环境工程原理课程设计--清水吸收氨过程填料吸收塔设计目录一、前言 (4)二、设计任务 (5)1、设计题目：清水吸收氨过程填料吸收塔设计 (5)2、设计条件 (5)3、设计内容 (6)三、设计方案 (6)1、吸收剂的选择 (6)2、流程图及流程说明 (6)3、塔填料选择 (7)四、基本参数 (7)1、液相物性数据 (7)2、气相物性数据 (7)3、气相平衡数据 (7)4、填料的主要参数 (8)五、工艺计算 (8)1、物料衡算 (8)2、塔径计算 (9)3、液体喷淋密度校核 (10)4、填料层高度计算 (10)5、填料层压降计算 (12)六、塔内件 (13)1、液体分布装置 (13)2、液体再分布装置 (14)3、填料支撑装置 (15)七、设计结果表 (15)八、对设计成果的评价及讨论 (16)九、参考文献 (16)一、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。
在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门，塔设备属于使用量大应用面广的重要单元设备。
在化学工业中，经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其主要目的是回收气体混合物中的有用物质，以制取产品，或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中的有害成分，以免污染空气。
吸收操作是气体混合物分离方法之一，它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的。
塔设备按其结构形式基本上可分为两类；板式塔和填料塔。
以前在工业生产中，当处理量大时多用板式塔，处理量小时采用填料塔。
近年来由于填料塔结构的改进，新型的、高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小、性能稳定等特点。
因此，填料塔已经被推广到大型气、液操作中，在某些场合还代替了传统的板式塔。
如今，直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。
随着对填料塔的研究和开发，性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。
水吸收氨填料吸收塔设计带图
计任务书（1）题目含氨为5%（体积分数，下同）的混合气体, 处理量为4000m3/h, 采用清水进行吸收, 氨的回收率90%，吸收剂的用量为最小用量的倍. (均为体积分数).,（2）设计任务和操作条件:(1)操作压力常压。
(2)操作温度20℃(3)年工作300天,每天24小时运行.（3）填料类型聚丙烯阶梯环填料,规格自选.（4）设计内容(1)吸收塔的物料衡算(2)填料层压降的计算(3)液体分布器的简单设计(4)吸收塔塔体工艺尺寸的计算(5)绘制分布器施工图(6)对本设计进行评述（5）基础数据20℃下氨在水中的溶解度系数H为( m3. kpa)吸收工艺流程的确定采用常规逆流操作流程．流程如下。
物料计算(l). 进塔混合气中各组分的量 取塔平均操作压强为，故： 混合气量＝ 4000（27327320+）×122.4 ＝／h混合气中氨量b V ＝× ＝ kmol ／h ＝／h 混合气中空气量＝ =／h ＝／h(2)．混合气进出塔的（物质的量）组成1y = 2y =*=（3）．混合气进出塔（物质的量比）组成 Y 1=111y y -= Y 2=221y y -= 平衡曲线方程查表知:20℃时,氨在水中的亨利系数E=; m =E P = 277.3101.3= 故操作线方程为:Y=. 吸收剂(水)的用量Ls由操作线方程知:当Y 1＝时,X 1*=,计算最小吸收剂用量,min S L12,min 12*S BY Y L V X X -=-=××0192.00005.0-0526.0＝／h取安全系数为，则 Ls ＝×=／h = h依物料衡算式 塔底吸收液浓度1X1X = ×44.115800005.0-0526.0=塔径计算塔底气液负荷大，依塔底条件(混合气20℃)， （1）.采用Eckert 通用关联图法(图1)计算泛点气速F u ①有关数据计算塔底混合气流量V`S ＝＋＝／h 吸收液流量L`＝／h 进塔混合气密度G ρ＝4.2229×20273273+＝／3m (混合气浓度低，可近似视为空气的密度)吸收液密度L ρ＝3m 吸收液黏度L μ＝ mP a ·s经比较，选DN38mm 聚丙烯阶梯环。
水吸收氨气填料吸收塔课程设计
水吸收氨气填料吸收塔课程设计
氨气吸收塔课程设计是一个专门用于净化氨气的工程，其主要原理是利用水溶液与气体的有效反应以及吸收剂的特性，来去除氨气中的有害气体，以达到净化气体的目的。
氨气吸收塔课程设计的具体内容如下：
一、课程介绍
（1）氨气吸收塔的基本原理
（2）氨气吸收塔的设计原则
（3）氨气吸收塔的结构和运行条件
二、工程实施
（1）氨气吸收塔的净化原理
（2）氨气吸收塔的设计要求
（3）氨气吸收塔填料的选择和使用
（4）氨气吸收塔的安装要求
（5）氨气吸收塔的运行要求
三、技术支持
（1）氨气吸收塔的控制要点及工艺操作
（2）氨气吸收塔的安全限制
（3）氨气吸收塔的监测要点
（4）氨气吸收塔的维护和维修
四、结论
根据上述内容，我们可以总结出，要成功利用水吸收氨气填料吸收塔进行净化氨气，必须要正确地理解其原理、严格按照设计要求选择填料及安装要求，对控制要点及有害气体的安全限制进行管理，并对操作过程进行实时的监测和维护，从而确保净化气体的质量。
(完整版)化工原理课程设计(氨气填料吸收塔设计)
化工原理课程设计任务书目录一前言 (3)二设计任务 (4)三设计条件 (4)四设计方案 (5)1．吸收剂的选择 (5)2．流程图及流程说明 (5)3．塔填料的选择 (7)五工艺计算 (11)1．物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成 (11)2．塔径的计算 (12)3. 填料层高度计算 (14)4. 填料层压降计算 (16)5. 液体分布装置 (17)6. 液体再分布装置 (19)7. 填料支撑装置 (20)8. 流体进出口装置 (21)9. 水泵及风机的选型 (22)六设计一览表 (23)七对本设计的评述 (23)八参考文献 (24)九主要符号说明 (24)十致谢 (25)一前言在石油化工、食品医药及环境保护等领域，塔设备属于使用量大应用面广的重要单元设备。
塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中。
所以塔设备的研究一直是国内外学者普遍关注的重要课题。
在化学工业中，经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其主要目的是回收气体混合物中的有用物质，以制取产品，或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中的有害成分，以免污染空气。
吸收操作是气体混合物分离方法之一，它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的。
塔设备按其结构形式基本上可分为两类：板式塔和填料塔。
以前在工业生产中，当处理量大时多用板式塔，处理量小时采用填料塔。
近年来由于填料塔结构的改进，新型的、高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小、性能稳定等特点。
因此，填料塔已经被推广到大型气、液操作中，在某些场合还代替了传统的板式塔。
如今，直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。
随着对填料塔的研究和开发，性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。
氨是化工生产中极为重要的生产原料，但是其强烈的刺激性气味对于人体健康和大气环境都会造成破坏和污染，氨对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用，可以吸收皮肤组织中的水分，使组织蛋白变性，并使组织脂肪皂化，破坏细胞膜结构。
水吸收氨填料塔设计
1绪论在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门，塔设备属于使用量大应用面广的重要单元设备。
塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中。
所以塔设备的研究一直是国内外学者普遍关注的重要课题。
在化学工业中，经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其主要目的是回收气体混合物中的有用物质，以制取产品，或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中的有害成分，以免污染空气。
吸收操作是气体混合物分离方法之一，它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的。
塔设备按其结构形式基本上可分为两类；板式塔和填料塔。
以前在工业生产中，当处理量大时多用板式塔，处理量小时采用填料塔。
近年来由于填料塔结构的改进，新型的、高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小、性能稳定等特点。
因此，填料塔已经被推广到大型气、液操作中，在某些场合还代替了传统的板式塔。
如今，直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。
随着对填料塔的研究和开发，性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。
综合考察各分离吸收设备中以填料塔为代表，填料塔技术用于各类工业物系的分离,虽然设计的重点在塔体及塔内件等核心部分,但与之相配套的外部工艺和换热系统应视具体的工程特殊性作相应的改进。
例如在DMF回收装置的扩产改造项目中,要求利用原常压塔塔顶蒸汽,工艺上可以在常压塔及新增减压塔之间采用双效蒸馏技术,达到降低能耗、提高产量的双重效果，在硝基氯苯分离项目中;改原多塔精馏、两端结晶工艺为单塔精馏、端结晶流程,并对富间硝基氯苯母液进行精馏分离,获得99%以上的间硝基氯苯,既提高产品质量,又取得了降低能耗的技术效果。
过程的优缺点：分离技术就是指在没有化学反应的情况下分离出混合物中特定组分的操作。
这种操作包括蒸馏，吸收，解吸，萃取，结晶，吸附，过滤，蒸发，干燥，离子交换和膜分离等。
利用分离技术可为社会提供大量的能源，化工产品和环保设备，对国民经济起着重要的作用。
化工原理课程设计--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》课程设计填料吸收塔的设计学院南华大学船山学院专业制药工程班级 10级姓名龙浩学号 20109570111指导教师王延飞2012年11月25日1.水吸收氨气填料塔工艺设计方案简介任务及操作条件①混合气(空气、NH3 )处理量：10003/m h；②进塔混合气含NH3 7% (体积分数)；温度:20℃；③进塔吸收剂(清水)的温度:20℃；④NH3回收率：96%；⑤操作压力为常压101.3k Pa。
1设计方案的确定用水吸收氨气属于等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收过程。
因用水做座位吸收剂，且氨气不作为产品，股采用纯溶剂。
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。
2填料的选择对于水吸收氨气的过程，操作温度计操作压力较低。
工业上通常是选用塑料散装填料。
在塑料散装中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，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。
设计选用填料塔，填料为散装聚丙烯DN50阶梯环填料。
国内阶梯环特性数据52. 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。
由手册查的，20℃水的有关物性数据如下： 密度为 ρ1 =998.2Kg ／m 3粘度为 μL =1.005mPa ·S =0.001Pa ·S=3.6Kg ／（m ·h ） 表面张力为 σL =72.6dyn ／cm=940 896Kg ／h 2氨气在水中的扩散系数：D L =1.80×10-9 m 2/s=1.80×10-9×3600 m 2/h=6.480 ×10-6m 2/h2.1.2气相物性的数据 混合气体平均摩尔质量为M VM =Σy i M i =0.101×17+0.899×28=26.889混合气体的平均密度为ρvm =RTPM VN=101.3×26.889／(8.314×293)=1.116Kg ／m 3 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册的20℃空气的粘度为μV =1.81×10—5Pa ·s=0.065Kg ／（m ·h ）查手册得氨气在20℃空气中扩散系数为D v = 0.189 cm 2/s=0.068 m 2/s2.1.3气液相平衡数据20C 下氨在水中的溶解度系数：)/(725.03kpa m kmol H ⋅=,常压下20℃时亨利系数：SLHM E ρ==998.2／(0.725×18.02)=76.40Kpa相平衡常数为755.01.10140.76===P E m溶解度系数为717.02.184.762.98=⨯==SLEM H ρ998.20.7540.72518101.3s S E m P HM P ρ====⨯⨯ 2.1.4 物料衡算 进塔气相摩尔比为Y 1=11y 1y —=0.101／（1—0.101）=0.11235 出塔气相摩尔比为Y 2=Y 1（1—φ）=0.11235×（1—0.9996）=0.000045进塔惰性气相流量为V=1000／22.4×273／（273+20）×（1—0.101）=34.29Kmol ／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；（V L ）min =2121m X Y Y Y —／— 对纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为 X 2=0（VL）min =（0.11235—0.000045）／[0.11235／(0.754—0)]=0.753 取操作液气比为最小液气比1.8VL=1.8×0.753=1.355 L=1.355×34.29=46.516Kmol ／hV （Y 1—Y 2）=L （X 1—X 2）X 1=34.29×(0.11235—0.000045) ／46.516=0.08278 5填料塔的工艺尺寸的计算 1) 塔径的计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速 塔径气相质量流量为V ω=1000×1.103=1103Kg ／h液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即:L ω=46.516×18.02=838.218㎏/hEckert 通过关联图的横坐标为025.0)2.998116.1(1103218.838)(5.05.0=⨯=L V V L w w ρρ 21.02.02=ψΦL LV F F g u μρρ1170-=Φm F95.01116.111702.99881.921.021.02.02.0=⨯⨯⨯⨯⨯=ψΦ=L V F L F g u μρρ729.0665.014.33600/100044=⨯⨯==uV D Sπ圆整塔经，取D=0.8ms m u u F /665.095.07.07.0=⨯==泛点率校核：)%(69%1008.0785.03600/10002在允许范围内=⨯⨯=u填料规格校核：805.2138800>==d D112480.23lg 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0.8 取u =0.8u F =0.8×3.017m/s =2.41m/sD =u4πSV = [（4×1000／3600）／（3.14×2.41）] 0.5=0.38m 圆整后取 ()()0.4400D m mm ==2.泛点率校核：210003600 2.212/0.7850.4u m s ==⨯ 2.2120.7333.017F u u ==（在0.5到0.85范围之间） 3.填料规格校核：40016825D d ==> 4.液体喷淋密度校核：取最小润湿速率为：U min =（L W ）min · a t =0.101×114.2=11.534m 3／m 2·h 查常用散装填料的特性参数表，得at=114.2m 2/m 3 U=46.516×18.02／998.2／（0.785×0.42）=6.717>U min经以上校核可知，填料塔直径选用D= 400mm 是合理的。
水吸收氨过程填料吸收塔的设计 化工原理课程设计
水吸收氨过程填料吸收塔的设计化工原理课程设计天津农学院化工原理课程设计任务书设计题目：水吸收氨过程填料吸收塔的设计系别：食品科学系专业：生物工程专业学生姓名：周浪学号: 0709034130起迄日期：2009年1月2日~2010年1月8日指导教师：王步江教研室主任：孙贵宝化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：1.设计出满足课程设计要求的填料吸收塔。
2.制作相关的任务书、说明书及设计结果表。
3.绘制液体分布器布液点示意图。
3．主要参考文献：[1] 陈敏恒，丛德兹等. 化工原理(上、下册)(第二版). 北京：化学工业出版社，2000[2] 时钧，汪家鼎等. 化学工程手册，北京：化学工业出版社，1996年[3] 上海医药设计院. 化工工艺设计手册(上、下). 北京：化学工业出版社，1986[4] 柴诚敬，刘国维，李阿娜. 化工原理课程设计. 天津：天津科学技术出版社，19954．课程设计工作进度计划：序号起迄日期工作内容1 2010-1-2至2009-1-3 对题目进行初步设计，查阅相关资料及收集数据2 2010-1-3至2010-1-4 对设计进行修改并计算设计过程3 2010-1-4至2010-1-7 完成设计题目相关任务书、说明书及结果表4 2010-1-7至2010-1-8 检查设计题目的数据并完善相关任务书、说明书主指导教师日期：年月日天津农学院课程设计说明书设计名称化工原理课程设计设计题目水吸收氨过程填料吸收塔设计设计时间2010年 1 月4日系别食品科学系专业生物工程班级 1 班姓名周浪指导教师王步江2010 年 1 月 4 日化工原理课程设计说明书目录一.设计方案简介 (1)二.设计计算 (2)（一）设计方案的确定 (2)（二）填料的选择 (2)（三）基础物性数据 (2)1.液相物性数据 (2)2.气相物性数据 (2)3.气液相平衡数据 (2)（四）物料衡算 (3)（五）填料塔的工艺尺寸的衡算 (3)1.塔径计算 (3)2.填料层高度计算 (4)（六）填料层压降计算 (6)（七）液体分布器简要设计 (6)1.液体分布器的选型 (6)2.分布点密度计算 (7)3.布液计算 (7)（八）计算结果列表 (8)三．设计体会 (8)四．参考文献 (8)一、设计方案简介：塔设备是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛采用的气液传质设备，根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。
水吸收氨填料塔设计
目录第一章设计任务 21.1 设计任务 21.2 设计条件 21.3 设计内容 31.4 设计要求 31.4.1 设计说明书内容 31.4.2设计图 3第二章吸收流程的确定 3第三章填料的选择 4第四章基础物性数据整理 44.1 液相物性数据 44.2 气相物性数据 54.3 气液相平衡数据 6第五章物料衡算 65.1 物料衡算与吸收操作线方程 65.2吸收剂用量对操作线的影响 75.3 最小液气比 7第六章填料塔工艺尺寸计算 86.1 填料塔塔径的计算 86.1.1 泛点气速的计算 86.1.2 塔径的计算及校核 96.2 填料层高度计算 10第七章填料塔流体力学校核 127.1 压降 127.2泛点率 137.3气体动能因子 13第八章塔内辅助装置的选择和计算 13 8.1 液体分布器与液体再分布装置 13 8.1.1 液体分布器 138.1.2 液体再分布装置 148.2填料塔附属高度 158.3填料支承板及压紧装置 158.3.1 支承板 158.3.2 填料压紧装置 168.4 气液进出口管 168.5 液体除雾器 168.6 筒体和封头 188.6.1 筒体 188.6.2 封头的选择 188.7 人孔和手孔 198.8 法兰 198.9 裙座 21第九章主要符号说明 22第十章设计计算结果总汇表 23第十一章对设计成果的评价和讨论 24第十二章参考文献 25第一章设计任务1.1 设计任务水吸收氨填料塔设计1.2 设计条件气体混合物成分：空气和氨混合气流量： 3000 m3/h氨的含量： 7.13%（体积）氨的回收率： 99%吸收剂：清水,吸收剂的用量为最小用量的1.4倍操作温度：298K操作压力：101.3kPa1.3 设计内容（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、填料分层、塔高。
（4）流体力学特性校核：液气速度的求取、喷淋密度校核、填料层压降计算。