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水吸收氨过程填料吸收塔设计1000.doc


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一、设计任务书(一)设计题目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1000m3/h,其中含氨气为8%(体积分数),%(体积分数),采用清水进行吸收,。(20℃氨在水中的溶解度系数为H=/()(二),操作温度20℃.,填料规格自选。,每天24小时连续进行。(三);;;;;。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××,其主要性能参数如下:比表面积at:223空隙率::填料常数A:::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):=427680()空气黏度:273K,:(二)物料衡算,确定塔顶、塔底的气液流量和组成20℃,:出塔气相摩尔比:对于纯溶剂吸收过程,进塔液相组成:混合气体流量:kmol/h进塔惰性气体流量: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:,可得吸收剂用量为:根据全塔物料衡算式:液气比:(三),----霍夫泛点关联式::()::取最小润湿速率为:所以得故满足最小喷淋密度的要求.(四),,,则293K,,氨气在空气中的扩散系数293K,,氨气在水中的扩散系数(查化工原理附录)脱吸因数为:气相总传质单元数为:==:液体质量通量为:气体质量通量为:故气膜吸收系数:液膜吸收系数:查表得======>:则(H为溶解度系数);====[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/D8~15取h/D=10得h==4m故填料层需要分为二段,.(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:=[2]P215表5-44得:纵坐标为:查图得填料层压降为: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,故若取气体进出口流速近似为16m/s,则由公式可求得气体进出口内径为采用直管进料,由《化工原理》第三版上册[谭天恩等主编化学工业出版社]P269查得选择热轧无缝钢管,则(在符合范围内)气体进出口压降:进口:出口:2、液体进料管由于常压下塔液体进出口管速可取,,则由公式可求得液体进出口内径为采用直管进料,由《化工原理》第三版上册[谭天恩等主编化学工业出版社]P368查得选择热轧无缝钢管,则(在符合范围内)(七)吸收塔设计条件图表吸收塔类型聚丙烯阶梯环吸收填料塔混合气体处理量(m3/h)1000塔径D(m)(m)7气相总传质单元高度(m)(m/s)(kpa)(kpa)

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