填料塔的设计
吸收氨过程填料塔的设计、吸收塔设计课程设计
吸收氨过程填料塔的设计、吸收塔设计课程设计引言：吸收过程填料塔是一种具有高效性能和广泛应用的设备，它经常用于清除气体中的污染物和有害物质。
通过填充物的撞击、摩擦和扩散等化学反应，将氨气转化为无害的物质。
这篇文章将讨论吸收氨的过程和填料塔的设计，以及涉及到的吸收塔设计问题，包括塔的净高度、塔的塔口大小、填料材料、气液流速度以及冷却水的输入流量等。
>I. 吸收氨的过程氨是一种有害的气体，通过吸收过程将其从空气中去除是一种有效的措施。
一般而言，吸收氨的过程分为两个步骤：物理吸收和化学吸收。
物理吸收指的是氨与吸收液之间的分子扩散和溶解作用，它们在吸收液中产生平衡的状态。
化学吸收指的是氨沉淀于吸收液中，通过触媒剂的作用，产生化学反应。
>II. 填料塔的设计1. 填料塔的净高度填料塔的净高度是影响气液流动和传热的重要因素。
为了保持良好的物质平衡和传热效果，塔的净高度应该从填料层顶部到液面顶部的高度。
根据经验公式，可得出净高度公式：H=（N+1）x Ht其中，H为塔的净高度，N为填料塔内填料层数，Ht为填料层高度。
需要注意的是填料的选择和层数的确定，必须根据气体的流速和具体的反应物质做出判断。
2. 填料塔的塔口大小塔口越小，气体流速越大，在某些情况下可能会对流量规律产生影响。
当流速高于临界速度时，会产生非均匀流的现象。
因此应该根据气体流量和分配的相应塔口大小来设计。
3. 填料材料为了达到尽可能高的吸收效率，在填料的选择上需要注意到表面积、孔隙度和材料的耐腐蚀性等特性。
通常来说，填料的表面积越大，吸收效率越高。
使用为环状和水滴状的填料，性能比起普通的球形填料更好。
4. 气液流速度根据比例关系，当气液流速度越大，交通流量也就越大。
但高液体流速也可能导致有机溢流。
因此在选择气液流速时应该根据填料材料的吸收效率以及塔的材质和结构，选择最合适的流速范围。
5. 冷却水输入流量为了保持填料塔的稳定性和高效性，需要提供充足的冷却水。
填料塔器设计资料
6 填料塔的结构设计I. 塔径计算计算公式： D =① 塔填料选择须知：相对处理能力：拉西环<矩鞍<鲍尔环<阶梯环<环鞍(填料尺寸相同，压降相同)对于规整填料，分离能力：丝网类填料>板波纹类填料，板波纹填料较丝网类有较大的处理量和较小的压降。
250Y ——250指的是填料的比表面积，Y 指的是波纹倾角为45o ,X Y 指的是波纹倾角为30o填料选择的三步骤：选材质→选类型→选尺寸(径比应保持不低于某一下限值，以防止产生较大的壁效应，造成塔的分离效率下降。
)选尺寸说明：填料尺寸大，成本低，处理量大，但效率低。
一般大塔常使用50mm 的填料。
塔径/mm 填料尺寸/mm D<300 20~25 300<D<900 25~38D>90050~80② 计算方法泛点气速法 ----散堆填料(0.5~0.8) f u u =a. Eckert 关联图法20.50.2f u ()() Y=G G L V L LW X W g ρφϕρμρρ=由X 值和泛点压降线查取Y 值进而求得液泛气速 b. Bain-Hougen 泛点关联式20.20.250.125f 3u log[] 1.75()() G G L LL V LW A g W ρραμερρ=- 填料特性：比表面积、空隙率、泛点压降因子 ---规整填料a. Bain-Hougen 泛点关联式20.20.250.125f 3u log[] 1.75()() G G L L L V LW A g W ρραμερρ=- 250Y 金属板波纹填料:A=0.297，CY 型丝网填料:A=0.30 b. 泛点压降法Kister and Gill 等压降曲线(匡国柱.化工单元过程与设备课程设计.北京：化学工业出版社.2002,264-265)泛点压降与填料因子间的关系：0.7/40.9p Z Fp∆= Pa/m; Fp —填料因子等压降曲线: 0.50.50.50.05p u ()() Y=() F ()0.277G G L V L L G W X W ρρμρρρρ=- 气相负荷因子法——用于规整填料塔的计算0.5[/()]S G L G C u ρρρ=-max 0.8 S S C C =0.5max =f() ( )G L S G LW C W ρψψρ=填料手册中给出Csmax 与ψ(流动参数)的关系图。
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。
填料塔的设计指导
填料塔的设计指导料塔是一种常见的工业设备，用于储存、处理和供应物料。
它可以用于各种行业，包括矿山、化工、能源、冶金等。
料塔的设计对于生产效率、安全性和可持续发展至关重要。
以下是一些料塔设计的指导原则。
首先，料塔的设计应基于所处理物料的性质和特点。
这包括物料的粒度、湿度、粘度和流动性等。
不同的物料具有不同的特性，需要采取不同的设计措施。
例如，对于流动性差的物料，应考虑采用斜坡状的料塔设计，以避免物料堆积和堵塞。
对于湿度较高的物料，应考虑采用防潮措施，以防止物料结块。
其次，料塔的设计应考虑物料的存储容量和供应能力。
存储容量应根据生产需求和物料供应的稳定性来确定。
供应能力则取决于料塔的出料设备和供料系统。
出料设备的选择应根据物料粒度和流量要求来确定。
供料系统的设计应确保物料能够均匀灌注到料塔中，并能够顺利地从料塔中取出。
第三，料塔的设计应考虑安全性。
料塔是一种高大的结构，涉及到重力和物料的压力。
因此，在设计过程中必须采取适当的安全措施。
这包括结构强度的计算、抗震设计、设备的安全设置等。
此外，还需要制定相应的操作规程和应急预案，以应对突发事件和事故。
第四，料塔的设计应考虑可维护性和可持续性。
料塔是一个复杂的系统，其中包含了各种设备和管道。
为了确保设备的正常运行和延长使用寿命，料塔应具有方便维护的设计。
这包括设备的布局合理性、易于检修的设置、设备的可拆卸性等。
此外，还应考虑节能和环保问题，以降低能耗和减少环境污染。
最后，料塔的设计应考虑未来的发展需求。
随着技术的进步和市场的变化，料塔的功能可能需要不断扩展和更新。
因此，在设计过程中应考虑到未来的扩展性和灵活性。
例如，可以预留一些空间来安装新的设备或增加料塔的高度。
此外，还应设计料塔的具体位置和布局，以便于将来的扩建和改造。
综上所述，料塔的设计需要综合考虑物料性质、存储容量、供应能力、安全性、可维护性、可持续性和未来发展需求等因素。
只有在这些指导原则的基础上进行科学合理的设计，才能保证料塔的高效运行和安全可靠。
水吸收氨气填料塔设计
前言在近代工业的发展中，塔设备已成为一个非常重要的单元设备，广泛应用于炼油、化工、制药等过程工业上，对吸收、蒸馏和洗涤有着不可或缺的作用。
它性能的优劣、技术水平的高低直接影响到产品的质量、产量、回收率、经济效益等各个方面。
所以研究新型的的塔设备和强化气液两相传质过程及工业生产有着重要的意义。
塔设备主要可分为两种：板式塔和填料塔。
板式塔和填料塔在过去几十年中的发展速度有快有慢，竞争能力时有强弱。
但总的来说，工业生产中因为处理量大所以还是以板式塔为主。
而对于填料塔，一般都是用于小量原料的处理。
但是在近些年来，人们对填料塔进行了大量的研究，却得了突破性的进展，目前应用规模的填料塔最大直径可达14~20m，突破了仅限于小塔的传统观念，并在现代化工生产中得到更为普遍的应用。
对于新型的填料塔来说，它还具有以下几个优点：（1）生产能力大，在需要大理论技术的分离过程中能耗小，可以更容易满足经济的应用热泵得要求。
（2）分离效率高（3）压降小（4）操作弹性大（5）持液量小利用填料塔去分离化工过程中的产物或者处理工业生产中对环境有害的污染物已越来越普遍，而且也趋于主流，对人们的日常生过也起着非常大的作用。
在使用填料塔进行分离物质时，必须事先对整个填料塔进行系统的计算与设计。
结合能效、操作条件、经济等方面去考虑。
充分了解到填料塔中个部分的物料情况和工作效益。
使整个填料塔分离过程能符合安全、环保、节能和高效益，能真正用于工业生产中。
氨是工业生产中一种极为重要的生产原料，在国民经济中占有重要地位。
除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。
合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。
但这种极为重要的化工原料却对人的生命有着严重的危害，如果在工业生产中操作有失误，会威胁这生产人员的性命安全。
填料塔设计
化工原理课程设计 -填料塔的设计说明书院（系）别：化学与化工学院专业：应用化学年级班： 09级3班姓名：学号：指导老师：前言：化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。
在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、经济合理性。
同时，通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度责任感的工作作风。
课程设计是增强工程观念，培养提高学生独立工作能力的有益实践。
在设计过程中应考虑到设计的业精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求，另外还要有一定的潜力。
节省能源，综合利用余热。
经济合理，冷却水进出口温度的高低，一方面影响到冷却水用量。
另一方面影响到所需传热面积的大小。
即对操作费用和设备费用均有影响，因此设计是否合理的利用热能R等直接关系到生产过程的经济问题。
经过学习,我知道，填料塔吸收净化工艺不单应用在化工领域 ,在低浓度工业废气净化方面也能很好地发挥作用。
工程实践表明 ,合理的系统工艺和塔体设计 ,是保证净化效果的前提。
这次课程设计我把聚丙烯阶梯填料应用于水吸收氨过程的工艺设计以及工程问题。
目录一、设计任务 (5)二、设计条件 (5)三、设计方案 (5)1、吸收剂的选择 (5)2、吸收过程的选择 (5)3、流程图及流程说明 (5)4、塔填料选择 (6)四、工艺计算 (6)1、物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成 (7)2、塔径计算 (8)3、填料层高度计算 (9)4．填料层压降计算 (11)五、液体分布装置 (12)1、液体分布器的选型 (12)2、分布点密度计算 (12)六、吸收塔塔体材料的选择 (13)1、吸收塔塔体材料：Q235-B (13)2、吸收塔的内径 (13)3、壁厚的计算 (13)4、强度校核 (14)七、封头的选型依据，材料及尺寸规格 (14)1、封头的选型：标准的椭圆封头 (14)2、封头材料的选择 (14)3、封头的高 (14)4、封头的壁厚 (15)八、液体再分布装置 (15)九、气体分布装置 (16)十、填料支撑装置 (16)十一、液体分布装置 (16)十二、除沫装置 (17)1、设计气速的计算 (17)2、丝网盘的直径 (17)3、丝网层厚度H的确定 (18)十三、管结构 (18)1、气体和液体的进出的装置 (18)2、填料卸出口 (19)3、塔体各开孔补强设计 (19)十四、填料塔高度的确定（除去支座） (20)1吸收高度 (20)2、支持圈高度 (20)3、栅板高度 (20)4、支持板高度 (20)5、液体再分布装置高度 (21)6、液体喷淋装置高度 (21)7、塔底除雾沫器高度 (21)8、塔底段高度 (21)9、封头高度 (21)十五、塔体总设备总质量 (22)1、塔体的质量 (22)2、封头的质量 (22)3、填料质量 (22)4、内部结构及其它附件总质量 (22)5、水压试验的质量 (23)十六、容器的支座与焊接 (23)十七、设计一览表 (23)十八、主要符号说明 (24)十九、总结 (25)二十、参考文献 (25)一、设计任务完成填料塔的工艺设计与计算，有关附属设备的设计和选型，绘制吸收系统的工艺流程图和填料塔装置图，编写设计说明书。
(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。
填料塔的设计1122
（ 3 ）吸收剂部分再循环操作
在逆流操作系统中，用泵将吸收塔排出液体的一部分冷却后与 补充的新鲜吸收剂一同送回塔内，即为部分再循环操作。通常用于 以下情况：当吸收剂用量较小，为提高塔的液体喷淋密度；对于非 等温吸收过程，为控制塔内的温升．需取出一部分热量。该流程特 别适宜于相平衡常数m值很小的情况，通过吸收液的部分再循环， 提高吸收剂的使用效率。应予指出，吸报剂部分再循环操作较逆流 操作平均推动力要低，且需设置循环泵，操作费用增加。
完整的课程设计报告书应包括：
封面 设计任务书 目录 设计任务介绍 设计说明书(方案选择） 设计过程及计算 总结 参考文献 附录 致谢 主要符号说明
填料塔的设计
填料塔的类型很多，其设计的原则大体相同，一 般来说，填料塔的设计步骤如下：
① 根据设计任务和工艺要求，确定设计方案；
金属板波纹填料是板波纹填料的主要形式。该填料的波纹板片 上冲压有许多Φ4mm-Φ6mm的小孔，可起到粗分配板片上的液体、 加强横向混合的作用。波纹板片上轧成细小沟纹，可起到细分配板 片上的液体、增强表面润湿性能的作用。金属孔板波纹填料强度高， 耐腐蚀性强，特别适用于大直径塔及气液负荷较大的场合。
波纹填料的优点是结构紧凑，阻力小，传质效率高，处理能力大， 比表面积大。其缺点是不适于处理粘度大、易聚合或有悬浮物的物 料，且装卸、清理困难，造价高。
2．规整填料
规整填料是按一定的几何图形排列，整齐堆砌的填料。规整填料 种类很多，根据其几何结构可分为格栅填科、波纹填料、脉冲填料等， 工业上应用的规整填料绝大部分为波纹填料。波纹填料按结构分为网 波纹填料和板波纹填料两大类．可用淘瓷、塑料、金属等材质制造。 加工中，波纹与塔轴的倾角有300和450两种，倾角为300以代号Bx （或x）表示，倾角为45 0以代号CY（或Y）表示。 金属丝网波纹填料是网波纹填料的主要形式，是由金属丝网制成 的。其特点是压降低、分离效率高，特别适用于精密精馏及真空精馏 装置，为难分离物系、热敏性物系的精馏提供了有效的手段。尽管其 造价高，但因性能优良仍得到了广泛的应用。
化工原理课程设计填料塔的设计
化工原理课程设计报告的撰写
⑴ 标题页（封面）； ⑵ 目录； ⑶ 设计任务书； ⑷ 设计方案制定（简介）； ⑸ 工艺流程图及说明； ⑹ 工艺计算及主体设备设计； ⑺ 辅助设备的计算及选型； ⑻ 设计结果概要或设计一览表； ⑼ 对本设计的评述； （10）工艺流程图、主体设备工艺条件图； （11）参考文献
(3) 熟练、快速进行过程计算及主要设备的工艺设计的计算能力。 (4) 用简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果的表达能力。
01
04
02
03
课程设计总的要求：
综合运用所学知识，独立思考，按时完成设计任务。
了解工程设计的基本内容，掌握主要程序和方法，培养分析和解决工程实际问题的能力。
主体设备工艺条件图
技术条件表：用文字说明在图中不能
表示出来的内容。如制造、装配、验收及运输
等方面的特殊要求。 管口方位表：注明各管口的符号、用途、公称尺寸等内容。 、 设备组成一览表（明细表）
图幅
（二.）绘图注意事项
图例是将物料流程图中画出的有关管线、阀门、设备附件、计量控制仪表等图形用文字予以说明。 图签是图名、设计单位、设计人员签名（职责）的一份表格，其位置在流程图右下角。边框线及不同内容分隔线均为粗实线，其余为细实线。
项目： 化工原理课程设计
1
时间： 12月19日至12月30日
2
地点： 教1-211
3
时间安排：
4
查阅文献，熟悉填料塔的设计内容及设计程序 12月19日
5
工艺计算 12月20日-23日
6
绘图及撰写设计说明书 12月26日-30日
二、课程设计的内容
一.设计方案简介：任务书及相关资料查阅
化工机械基础填料塔设计
前言气体吸收时气体混合物中一种或多种组分（溶质）溶解于液体（吸收剂）的一种分离操作。
由于填料塔具有结构简单、阻力小、加工容易，可用耐腐蚀材料制作，吸收效果好，装置灵活等优点，所以在化工、环保等工业吸收操作中应用较普遍。
由于近年来性能优良的新型散装和规整填料的开发，塔内件结构和设备的改进，促使填料塔的应用更加广泛。
填料塔的结构如图所示，主要包括塔体、塔填料和塔内件三大部分，本设计主要是通过给定的一些塔的数据，进一步计算塔的结构尺寸，以及承受的各项指标等等，并通过计算和选择，选出合适的塔的辅助构件，设计出一个合适的填料塔。
在石油、化工及轻工等行业中所设计到的均相流体分离过程，多采用吸收或径流的方法进行。
所采用的设备称为气液传质设备，也称塔设备。
作为塔设备，首先从结构上应能使气液两相在塔内充分接触，以获得较高的传质效率。
按照塔内件结构形式，塔设备可分为两大类——板式塔和填料塔。
填料塔中装有一定高度的填料层，液体在填料表面行程液膜向下流动，气体自下而上与液体呈连续变化。
由于填料塔的特定结构和由之决定的气液两相膜式接触传质，使之具有以下特点。
1.生产能力大。
2.压降低。
3.分离效率较高。
4.持液量小。
5.操作液—气比和弹性较大。
填料塔由塔体和内件构成。
塔体一般多为圆筒型，少数亦可方型。
塔内件中核心组成部分是塔填料，分散堆型和规整型。
此外，为固定填料层，设有填料支撑板和填料压板；为使液体均匀分布，在填料层顶部设有液体初始分布器，为减少液体的壁流现象，常将填料层分段放置，在两段填料层之间这有液体收集—再分布器，在液体初始分布器上方装有除雾沫器；对大直径填料塔，气体入填料层前需经气填料是填料塔中的传质元件，它可以有不同的分类。
填料的类型有两大类：拉西环矩鞍填料；鲍尔环；鲍尔环是在拉西环的壁面上开一层或两层长方形小窗。
波纹填料有丝网形和孔板形两大类。
对填料的基本要求有：传质效率高，要求填料能提供大的气液接触面。
即要求具有大的比表面积，并要求填料表面易于被液体润湿。