化工原理课程设计水吸收氨过程填料吸收塔设计.doc

徐州工程学院化工原理课程设计说明书设计题目水吸收氨过程填料吸收塔设计学生姓名指导老师学院专业班级学号完成时间目录第一节 前言 填料塔的设计任务及步骤 填料塔设计条件及操作条件 3第二节填料塔主体设计方案的确定 装置流程的确定 5第三节填料塔工艺尺寸的计算 9第四节 填料塔内件的类型及设计 10注: 1填料塔设计结果一览表 102填料塔设计数据一览 113参考文献 12附件一:塔设备流程图 12附件二:塔设备设计图 13第一节前言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。::%(体积分数),%;).,。: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。,故采用纯溶剂。,根据装填方式的不同,可分为散装填料和规整填料两大类。。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。\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>,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***乙烯填料。综合以上:,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::(2-1)(2-2)R=。查手册得20时,空气的黏度注:11Pa..s=1kg/(2-5)(2-6):(2-7)因为该吸收过程为低浓度吸收,平衡关系为直线,最小液气比按下式计算。即:(2-8)因为是纯溶剂吸收过程,进塔液相组成所以选择操作液气比为(2-9)L=×=(Y1-Y2)=L(X1-X2)X1第三节填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、——泛点气速法对于散装填料,其泛点率的经验值u/u=~(Bain)—霍根(Hougen)关联式,即:=A-K(3-1)即:所以:/(100/)()==:——泛点气速,m/s;g——重力加速度,,WL=㎏/hWV==;K=;取u==(3-2)圆整塔径后D=