化工原理课程设计氨气填料吸收塔设计
最终版_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)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:141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)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。
化工原理课程设计水吸收氨气填料塔设计
《化工原理》课程设计——水吸收氨气填料塔设计学院专业班级姓名学号指导教师2012年12月11 日设计任务书水吸收氨气填料塔设计(一)设计题目试设计一座填料吸收塔,采用清水吸收混于空气中的氨气。
混合气体的处理量为____3200____m3/h,其中含氨为____8%____(体积分数),混合气体的进料温度为25℃。
要求:①塔顶排放气体中含氨低于____0.04%____(体积分数);(二)操作条件(1)操作压力:常压(2)操作温度:20℃(3)吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定(三)填料类型聚丙烯阶梯环吸收填料塔(四)设计内容(1)设计方案的确定和说明(2)吸收塔的物料衡算;(3)吸收塔的工艺尺寸计算;(4)填料层压降的计算;(5)液体分布器简要设计;(6)绘制液体分布器施工图(7)吸收塔接管尺寸计算;(8)设计参数一览表;(9)绘制生产工艺流程图(A3号图纸);(10)绘制吸收塔设计条件图(A3号图纸);(11)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录前言 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
第一节填料塔主体设计方案的确定.................................................. 错误!未定义书签。
1.1装置流程的确定 .................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2 吸收剂的选择.................................................................................. 错误!未定义书签。
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一、背景介绍氨是一种重要的化学制品,用于制造各种类型的化学产品,也可用作氨加热系统的燃料,但它作为强氧化剂挥发到大气中,有害环境,因此必须采取对策进行处理,以保护我们的环境。
水吸收氨填料吸收塔是一种典型的操作过程,通过在塔内部放入一定量的吸收填料,使得氨气更有效地与液体相混合,从而降低氨的挥发率,防止它的溢出。
二、设计目的本设计的目的是设计一种能够有效降低氨气挥发率的水吸收氨填料吸收塔系统。
三、塔结构设计1.水吸收塔的形式:此水吸收塔采用真空反应塔的形式,包括加热装置、塔体及其重要部件。
2.水吸收塔的尺寸:该水吸收塔直径为3m,高度为12m,采用真空式反应塔设计。
3.吸收填料:此设计采用纤维吸收填料,其密度为180 kg/m3,吸附能力0.5%,并选择优质的、耐磨的材料,保证耐久性。
4.液相:选择介质为硝酸钠溶液,介质比重1.1,温度在25℃以下,以确保氨吸收剂的低温稳定性。
5.混合器:采用有效搅拌,减少氨气挥发,氨气完全溶于液体,增加氨气的反应机会,增加吸6.塔内设备:除了加热器,还设有安全阀等设备,以防出现意外。
四、设计步骤1.根据氨吸收水填料吸收塔的工艺特点,研究氨挥发的特性,确定反应条件,估算反应速率和塔的大小及包装密度。
2.确定吸收填料的类型,以保证其对氨气的特性挥发特性。
3.细化设计,考虑塔内混合器及其优势,同时留意水塔设计具体内容,计算安全阀等设备的大小,以及确定塔内设备的位置。
4.确认成本,包括:原材料、安装和实际操作。
五、最终结论本文研究了一套水吸收氨填料吸收塔,设计了其安全阀及其它设备,以及填料的特性,确定了反应条件,估算反应速率,详细设计了塔的形式,尺寸,位置等,通过认真的工作,可以提出设计方案,完成水吸收氨填料吸收塔的设计任务。
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(氨气填料吸收塔设计)1000字氨气填料吸收塔是一种常见的化工工艺设备,用于从氨气等气体中去除二氧化碳等有害成分。
在这篇课程设计中,我们将重点讨论氨气填料吸收塔的设计原理和实现方法。
一、设计原理氨气填料吸收塔的设计原理基于物理吸收法,它通过填充物(如泡沫塑料、陶瓷、金属等)将气相物质传递到液相解吸剂中,以达到去除气体中有害成分的目的。
其中,填充物的种类、形状和大小会影响到吸收效率和压力损失。
塔顶设置进口气流分布器,塔底设置液体分布器,使操作稳定,保证吸收效果。
二、实现方法1. 确定设计参数氨气填料吸收塔的设计需要涉及到多项因素,包括:(1)吸收剂的化学性质:吸收剂的化学性质会影响到塔内化学反应的速率和吸收效率。
因此,需要选择合适的吸收剂,并对其进行物性参数测定。
(2)气体流量:气体流量会影响到塔内的混合程度和扩散速率。
因此,需要确定气体流量范围和变化规律。
(3)操作温度和压力:操作温度和压力会直接影响到化学反应的速率和吸收效率。
因此,需要选择合适的操作温度和压力,并对其进行测定。
(4)塔体高度和直径:塔体高度和直径会影响到填充物的分布、气液流动情况和压降。
因此,需要按照实际需要确定塔的高度和直径。
(5)填充物种类和数量:填充物的种类和数量对吸收效率和压力损失有较大影响。
因此,需要选择合适的填充物,并确定填充层数和填充物粒径。
2. 填充物选型填充物的种类是影响氨气填料吸收塔吸收效率和压力损失的一个关键因素。
选用填充物时需要考虑以下方面:(1)物理性能:填充物的物理性能直接影响其在吸收塔内的分布、气液流动情况和压降。
因此,需要选择合适的物理性能(如比表面积、孔隙率、容重等)的填充物。
(2)化学特性:填充物的化学特性对气液反应速率和吸收效率有较大影响。
因此,需要选择符合需要的化学特性的填充物。
(3)成本和耐久性:填充物的成本和耐久性也是选型时需要考虑的因素,以确保经济可行和长期稳定运行。
化工原理填料吸收塔课程设计
化工原理填料吸收塔课程设计引言:填料吸收塔是化工工艺中常用的一种设备,用于将气体中的有害物质通过吸收剂吸附或反应的方式去除。
本次课程设计旨在通过对填料吸收塔的设计和工艺参数的优化,实现高效的气体净化效果。
一、填料吸收塔的基本原理及结构填料吸收塔是利用填料表面积大、内部通道多、与气体充分接触的特点,通过物理吸附或化学吸收的方式将气体中的有害成分去除。
其基本结构包括进气口、出气口、填料层和液体循环系统等。
二、填料的选择及特性填料是填料吸收塔中起到关键作用的部分,其选择应根据气体的性质和处理效果的要求来确定。
常用的填料包括球状填料、骨架填料和网状填料等,它们具有不同的表面积、孔隙率和液体分布性能,对吸收效果和塔内气液分布起到重要影响。
三、填料吸收塔的设计步骤及要点1. 确定气体的物理和化学性质,包括流量、温度、压力、组成等;2. 选择合适的填料类型和尺寸,考虑填料的表面积、孔隙率和液体分布性能;3. 确定填料层数和塔径高比,以及液体循环系统的设计参数;4. 进行塔内气液分布的模拟和优化,保证填料与气体充分接触;5. 进行设备的结构设计和材料选择,考虑耐腐蚀性和操作安全性;6. 进行设备的动态模拟和优化,确定最佳操作条件和效果。
四、填料吸收塔的性能评价及优化填料吸收塔的性能评价主要包括吸收效率、压降和能耗等指标。
通过调整填料层数、液体循环系统和操作条件等参数,可以实现吸收效率的提高和能耗的降低。
同时,还应考虑填料的寿命和维护等方面的因素,以保证设备的稳定运行和经济性。
五、填料吸收塔的应用及发展趋势填料吸收塔广泛应用于化工、环保和能源等行业,用于废气处理、脱硫和脱硝等工艺。
随着环保要求的提高和技术的进步,填料吸收塔的设计和优化将更加注重能耗和运行成本的降低,同时也将更加重视对废气中微量有害物质的去除效果。
结论:填料吸收塔作为一种重要的气体净化设备,在化工工艺中发挥着重要作用。
通过合理的设计和优化,可以实现高效的气体净化效果和能耗降低。
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)目录第1节前言31.1填料塔的主体结构与特点31.2填料塔的设计任务及步骤31.3填料塔设计条件及操作条件4第2节精馏塔主体设计方案的确定42.1装置流程的确定42.2吸收剂的选择52.3填料的类型与选择52.3.1填料种类的选择52.3.2填料规格的选择52.3.3填料材质的选择62.4基础物性数据62.4.1液相物性数据62.4.2气相物性数据72.4.3气液相平衡数据72.4.4物料横算8第3节填料塔工艺尺寸的计算93.1塔径的计算93.2填料层高度的计算及分段113.2.1传质单元数的计算113.2.2传质单元高度的计算113.2.3填料层的分段143.3填料层压降的计算14第4节填料塔内件的类型及设计154.1塔内件类型154.2塔内件的设计164.2.1液体分布器设计的基本要求:164.2.2液体分布器布液能力的计算16注:171.填料塔设计结果一览表 (17)2.填料塔设计数据一览 (18)3.参考文献 (19)4.后记及其他 (19)附件一:塔设备流程图20附件二:塔设备设计图20表索引表 21工业常用吸收剂 (5)表 22 常用填料的塔径与填料公称直径比值D/d的推荐值 (6)图索引图 11 填料塔结构图 (3)图 31 Eckert图 (15)第1节前言1.1填料塔的主体结构与特点结构图错误!文档中没有指定样式的文字。
1所示:图错误!文档中没有指定样式的文字。
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小,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。
化工原理课程设计——水吸收氨气
填料吸收塔设计任务书1 设计题目试设计一座填料吸收塔,采用清水吸收混于空气中的氨气。
混合气体的处理量为____4300____m3/h,其中含氨为____6%____(体积分数),混合气体的进料温度为25℃。
要求:①塔顶排放气体中含氨低于___0.04%_____(体积分数);2 操作条件2.1 操作压力常压2.2 操作温度20℃3 填料类型选用聚丙烯阶梯环填料,填料规格自选4 设计内容4.1设计方案的选择及流程说明4.2工艺计算4.3主要设备尺寸计算(1) 塔径的确定(2) 填料层的高度计算(3) 总塔高、总压降及接管尺寸的确定4.4 辅助设备选型与计算4.5 设计结果汇总4.6 设计评述5设计基础数据20℃下氨在水中的溶解度系数为H=0.725kmol/(m3*kPa).目录1. 设计方案简介 (1)1.1设计方案的确定 (1)1.2填料的选择 (2)2. 工艺计算 (2)2.1 基础物性数据 (2)2.1.1液相物性的数据 (1)2.1.2气相物性的数据 (2)2.1.3气液相平衡数据 (2)2.1.4 物料衡算 (3)2.2 填料塔的工艺尺寸的计算 (3)2.2.1 塔径的计算 (4)2.2.2 填料层高度计算 (5)2.2.3 填料层压降计算 (6)2.2.4 液体分布器简要设计 (7)3. 辅助设备的计算及选型 (8)3.1 填料支承设备 (8)3.2填料压紧装置 (8)3.3液体再分布装置 (8)4. 设计一览表 (9)5. 后记 (10)6. 参考文献 (10)7. 主要符号说明 (10)8. 附图(工艺流程简图、主体设备设计条件图)1..设计方案简介1.1设计方案的确定1.1.1装置流程的确定:用水吸收NH3属高溶解度的吸收过程,为提高传质效率和分离效率,所以,本实验选用逆流吸收流程。
1.1.2吸收剂的选择对填料吸收塔,其吸收装置的流程主要有逆流操作、并流操作、吸收剂部分再循环操作、多塔串联操作和串联-并联混合操作。
化工原理课程设计水吸收氨填料吸收塔设计(1)
化工原理课程设计水吸收氨填料吸收塔设计
(1)
化工原理课程设计——水吸收氨填料吸收塔设计
一、选择填料
本设计所选用的填料为塔形环状填料,其主要优点在于能够提高氨气
与水接触的时间和接触面积,从而提高吸收效率。
其次,填料的表面
积大,对氨气的吸附强度较高。
二、计算填料高度
根据质量平衡公式,吸收塔中氨气的质量=进入氨气的质量-出口氨气
的质量-吸收氨气的质量。
结合我们所设计的填料种类和工艺流程,可
以得到计算填料高度的公式:
θ=(W/N) ln [(C0-C)/(Co-Ct)]
其中,W是空气中氨气的质量流量,单位为kg/h;N是塔形环状填料每立方米的比表面积,单位为m²/m³;C0是氨气从入口口进入吸收器的
浓度,单位为mg/Nm³;Ct是出口处氨气的平均浓度,单位为mg/Nm³;
C是入口处水的浓度,单位为mg/L。
三、塔的直径
根据经验公式可得:填料在瞬间液晶表面液流速等于液降的经验公式。
v=1.2/(μ)½ (ΔP/ρ) ¼
其中,v是液体在塔体内部的平均流速,单位为m/s;μ是液体的粘度,单位为Pa*s;ΔP是液体在塔体内产生的液降,单位为Pa;ρ是液体
的密度,单位为kg/m³。
四、结论
经过以上各个方面的计算和分析,我们得到了适合本工艺流程,并且
具有高效的填料塔高度及塔直径,使本工艺流程吸收效率达到最优化
程度。
我们所选用的填料塔设计方案具有成本低、效率高及运行稳定
等特点,非常符合实际工序的需要。
(完整版)氨气吸收塔毕业课程设计
《化工原理》课程设计说明书设计题目:水吸收氨气填料塔设计者:陈玉姣专业:化学工程与工艺指导老师:王要令课程设计任务书●化工原理课程设计要求本课程的设计任务要求学生做设计说明书一份、图纸两张。
各部分的具体要求如下:1 说明书必须书写工整、图文清晰。
说明书中所有公式必须写明编号,所有符号必须注明意义和单位。
2设计图纸要求:(1) 流程图(A3)本设计要求画“生产装置工艺流程图”一张,图纸大小为210×297(或148×210)mm2。
本图应表示出装置或单元设备中所有的设备和机器,以线条和箭头表示物料流向,并以引线表示物料的流量、温度和组成等。
设备以细实线画出外形并简略表示内部结构特征,大致表明各设备的相对位置。
设备的位号、名称注在相应设备图形的上方或下方,或以引线引出设备编号,在专栏中注明个设备的位号、名称等。
管道以粗实线表示,物料流向以箭头表示(流向习惯为从左向右)。
辅助物料(如冷却水、加热蒸汽等)的管线以较细的线条表示。
(2)设备图(A2)本设计要求画主要设备详图一张,表示其结构形式、尺寸(表示设备特性的尺寸,如圆筒形设备的直径等)、技术特性等。
设备图基本内容有:①视图:一般用主(正)视图、剖面图或俯视图表示主要设备结构形状;②尺寸:图上应注明设备直径、高度以及表示设备总体大小和规格的尺寸;③技术特性表:列出设备操作压力、温度、物料名称、设备特性等;④标题栏:说明设备名称、图号、比例、设计单位、设计人、审校人等。
图纸要求:投影正确、布置合理、线型规范、字迹工整。
●课程设计任务书(7~8人一题,改变操作条件,一人一任务)(1) 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2192m3对纯溶剂吸收过程,进塔液相组成为X2=0,则(LV)min=(0.0638-0.0002)[0.063830.755-0]=0.75,(1)所以最小吸收剂用量:Lmin=0.75×V=61.31Kmol--Hougen关联式计算泛点气速μf,把数据代入下式得:-0.5844,则: μf=2.63ms对于散装材料,其泛点率ϕ=μμf范围是(0.5-0.85)可取ϕ=0.6,则μ=μf×0.6=1.578ms由式求得,D=0.7m,(常用的标准塔径为400、500、600、700、800、1000、1200、1400、1600、2000、2200)所以泛点率ϕ=μμf=1.5832.63×100%=60.2%(在允许范围内0.5~0.85)(3)填料规格校核: Dd=70025=28>8(在允许范围内)(4)液体喷淋密度校核:因填料为25mm×12.5mm×1.4mm,塔径与填料尺寸之比大于8,对于直径不超过75mm的散装填料,可取最小润湿速率为0.08m3mh;对于直径大于75mm的散装填料,可取最小润湿速率为0.12m3mh固取最小润湿速度为(Lw)min=0.08 m3m.=(LW)min×at0.08=18.24m3㎡——最小液体喷淋密度 m³(m²·——最小的L——液相的V——气相的。
化工原理课程设计(水吸收氨填料吸收塔设计)
水吸收氨填料吸收塔设计1 题目含氨为5%的混合气体, 处理量为500m3/h, 尾气中含氨低于0.02%,采用清水进行吸收, 吸收剂的用量为最小用量的1.5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为0.725Kmol/( m3. kpa)一吸收工艺流程的确定采用常规逆流操作流程.流程如下。
二物料计算(l). 进塔混合气中各组分的量取塔平均操作压强为101.3kPa,故:混合气量= 500()×= 20.80kmol/h混合气中氨量=20.80×0.543 =1.129 kmol/h = 19.2kg/h混合气中空气量=20.80-1.129 = 19.671kmol/h=570.5kg/h (2).混合气进出塔的(物质的量)组成==0.05430;(3).混合气进出塔(物质的量比)组成Y1==0.0574Y2=(1-)=0.0574×=0.0002296(以塔顶排放气体中氨含量0.02%计)三 平衡曲线方程查表知:20℃时,氨在水中的亨利系数E=277.3Kpa;m = = = 2.737故操作线方程为:Y=2.737X.吸收剂(水)的用量Ls由操作线方程知:当Y1=0.0574时,X1*=0.021,计算最小吸收剂用量=19.671×=53.77 kmol/h取安全系数为1.5,则Ls=1.5×53.77=80.65kmol/h = 1451.7kg/h依物料衡算式塔底吸收液浓度= 19.671×= 0.014四塔径计算塔底气液负荷大,依塔底条件(混合气20℃),101.325kPa图1 通用压降关联图(1).采用Eckert通用关联图法(图1)计算泛点气速①有关数据计算塔底混合气流量V`S=570.5+19.2=589.7kg/h吸收液流量L`=1451.7kg/h进塔混合气密度=×=1.206kg/(混合气浓度低,可近似视为空气的密度)吸收液密度=998.2kg/吸收液黏度=1.005 mP a·s经比较,选DN38mm聚丙烯阶梯环。
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。
化工原理课程设计水吸收氨填料吸收塔设计-V1
化工原理课程设计水吸收氨填料吸收塔设计-V1化工原理课程设计——水吸收氨填料吸收塔设计化工生产中,氨气是一种常见的化学气体,亦是一种毒性气体。
为了保证生产安全,常常需要使用填料吸收塔对氨气进行处理。
本次化工原理课程设计的主题是水吸收氨填料吸收塔设计,下面将从设计的流程、填料选择、设备选型及操作控制方面进行详细阐述。
一、设计流程1.确定设计要求:包括氨气的进入浓度、出口浓度、进入流量、处理效率要求等。
2.确定填料种类:选择适合水吸收氨的填料种类。
3.塔体设计:根据进入流量和处理效率要求计算出塔体高度,以及塔体的内径和壁厚。
4.设备选型:根据填料种类和塔体设计的要求选型。
5.操作控制:确定运行参数和控制策略等。
二、填料选择1.氨气水解和物理吸收的填料:骨炭、石英、聚丙烯、陶瓷、活性炭等。
2.氨气化学吸收的填料:硫酸铵、硝酸铵、硫酸钙、硝酸钙、硫酸钠等。
综合考虑吸附容积、吸附速度、吸附效率、化学稳定性等因素,本设计选择硝酸铵作为填料。
三、设备选型1.填料吸收塔:根据设计要求和填料种类选择适合的填料吸收塔。
2.进气风机:根据进气流量和风阻要求选型。
3.冷却器:为了防止氨气过热,常常需要在进入填料吸收塔前,在氨气进风口处安装冷却器。
四、操作控制1.进气速度:进气速度过快会导致氨气不能充分吸收,进气速度过慢则会影响处理效率。
一般控制在0.5-1.5m/s。
2.水位控制:为了保证填料的湿润度,需要控制水的流量和水位。
3.塔体温度控制:为了保证填料吸收效率,需要控制塔体温度,一般保持在20-35℃。
4.出口浓度控制:通过调节水的流量和塔体内填料的密度,控制出口浓度。
结语:本次化工原理课程设计通过设计流程、填料选择、设备选型及操作控制方面的详细阐述,较为全面地介绍了水吸收氨填料吸收塔的设计过程。
对于化工领域的实践和专业知识积累具有一定的参考价值。
化工原理课程设计氨气填料吸收塔设计
对于腐蚀性物料,需要采取相应的防腐措施,如涂层保护、材料选择等,以延长塔体的使用寿命。
材料选择
根据物料的腐蚀性、操作温度、压力等条件,选择合适的塔体材料,如碳钢、不锈钢等。
05
CHAPTER
填料选择与性能评价
依据
根据处理量、压降要求、操作条件(如温度、压力)以及经济因素进行选择。
建议
换热器
根据热量平衡计算,选择合适的换热器类型和规格,并进行详细的计算和校核。
填料塔
根据设计参数选择合适的填料塔类型和规格,并进行详细的计算和校核。
04
CHAPTER
塔体结构设计与优化
适用于中小处理量、要求压力降小、易发泡或具有腐蚀性的物料。
填料塔
适用于大处理量、操作弹性大、效率高的场合。
板式塔
适用于气体处理量大、不易发泡的物料。
喷淋塔
塔径计算
根据处理量、空塔气速等参数,选择合适的塔径,保证气体在塔内的均匀分布和流动。
塔高计算
根据填料层高度、液体分布器高度、塔底空间高度等参数,确定塔的总高度。
液体分布器设计
选择合适的液体分布器类型,保证液体在填料层上的均匀分布,提高传质效率。
强度校核
对塔体进行强度校核,包括塔体壁厚、支撑结构等,确保塔体在操作过程中具有足够的强度和稳定性。
培养解决实际工程问题的能力,提高创新意识和实践能力。
01
02
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在合成氨生产过程中,需要将含有氨气的混合气体进行分离和提纯,填料吸收塔可用于此过程中的氨气吸收。
合成氨工业
尿素生产过程中会产生大量含有氨气的废气,通过填料吸收塔可实现废气的有效处理和资源回收。
尿素生产
石油化工行业中的某些生产过程也会产生含氨废气,利用填料吸收塔可确保废气达标排放。
《化工原理》课程设计水吸收氨气填料塔设计 (14)
《化工原理》课程设计水吸收氨气填料塔设计水吸收氨气填料塔设计任务(一)设计题目试设计一座填料吸收塔,采用清水吸收混于空气中的氨气。
混合气体的处理量为__5000__m3/h,其中含氨为_5%_(体积分数),混合气体的进料温度为25℃。
要求:氨气的回收率达到_95%_。
(二)操作条件(1)操作压力:常压(2)操作温度:20℃(3)吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定(三)填料类型填料类型与规格自选。
(四)设计内容(1)设计方案的确定和说明(2)吸收塔的物料衡算;(3)吸收塔的工艺尺寸计算;(4)填料层压降的计算;(5)液体分布器简要设计;(6)绘制液体分布器施工图(7)吸收塔接管尺寸计算;(8)设计参数一览表;(9)绘制生产工艺流程图(A3号图纸);(10)绘制吸收塔设计条件图(A3号图纸);(11)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录前言 (1)1. 水吸收氨气填料塔工艺设计方案简介 (4)1.1任务及操作条件 (4)1.2设计案的确定 (4)1.3填料的选择 (4)2. 工艺计算 (5)2.1 基础物性数据 (5)2.1.1液相物性的数据 (6)2.1.2气相物性的数据 (6)2.1.3气液相平衡数据 (6)2.1.4 物料衡算 (6)2.2 填料塔的工艺尺寸的计算 (7)2.2.1 塔径的计算 (7)2.2.2 填料层高度计算 (9)2.2.3 填料层压降计算 (11)2.2.4 液体分布器简要设计 (12)3. 辅助设备的计算及选型 (13)3.1 填料支承设备 (13)3.2填料压紧装置 (14)3.3液体再分布装置 (14)4. 设计一览表 (16)5. 后记 (17)6. 参考文献 (18)7. 主要符号说明 (19)8. 附图(工艺流程简图、主体设备设计条件图) (20)前言在炼油、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。
氨气填料吸收塔课程设计(六组).doc(1.1M)
枣庄学院化工原理课程设计报告水吸收氨气填料吸收塔的设计院别化学化工与材料科学学院专业化学工程与工艺设计者六组(张丽吕学良)指导老师戎欠欠完成日期2011年6月 6日目录1 综述 (2)1.1吸收塔简介 (2)1.2填料吸收塔 (2)2设计部分 (3)2.1设计任务书 (3)2.1.1设计题目 (3)2.1.2操作条件 (3)2.1.3填料类型 (3)2.1.4工作日 (3)2.1.5厂址 (3)2.1.6设计内容 (3)2.2方案的确定 (4)2.3填料的类型与选择 (4)2.3.1填料的类型 (4)2.3.2填料的选择 (5)2.4工艺计算 (6)2.4.1基础物性数据 (6)2.4.2填料塔的工艺尺寸的计算 (8)2.4.3流体力学有关参数的计算 (14)2.5填料塔内件的类型与设计及其相关计算 (15)2.5.1填料支撑装置 (15)2.5.2液体分布装置及分布器简要设计 (15)2.5.3液体再分布装置 (16)2.5.4填料压紧装置 (16)2.5.5除沫装置 (17)2.5.6吸收塔主要接管尺寸计算 (17)2.5.7 离心泵的计算与选择 (18)2.5.8 塔附属高的确定 (19)2.5.9人孔 (19)3 工艺流程图 (20)4设计结果汇总 (20)5课程设计总结 (21)主要符号说明 (22)参考文献 (24)填料吸收塔 (24)1 综述1.1吸收塔简介目前,使用的气体吸收设备大致可分为塔器和其他设备。
塔器类主要包括喷淋塔(俗称空塔)、填料塔、板式塔、湍球塔、鼓泡塔等,其他设备也很多,如列管式湿壁吸收器、文丘里喷射吸收器、喷洒式吸收器等。
吸收过程的宏观动力学特点是指在有化学反应的吸收中,吸收速率是由扩散控制还是动力学(化学反应)控制,还是两个因素共同控制。
在有害气体治理中,处理的是一些低浓度气体,气量大,一般都是选择极快反应或快速反应,过程主要受扩散过程控制,因而选用气相为连续相、液相为分散相的形式较多,这种形式相界面大,气相湍动程度高,有利于吸收。
化工原理课程设计-填料吸收塔的设计
化工原理课程设计-填料吸收塔的设计课程设计题目:填料吸收塔的设计教学院:化学与材料工程学院专业:化学工程与工艺(精细化工方向)学号:学生姓名:指导教师:2012 年 5 月31 日《化工原理课程设计》任务书2011~2012 学年第2学期学生姓名:专业班级:化学工程与工艺(2009) 指导教师:工作部门:化工教研室一、课程设计题目:填料吸收塔的设计二、课程设计内容(含技术指标)1. 工艺条件与数据煤气中含苯2%(摩尔分数),煤气分子量为19;吸收塔底溶液含苯≥0.15%(质量分数);吸收塔气-液平衡y*=0.125x;解吸塔气-液平衡为y*=3.16x;吸收回收率≥95%;吸收剂为洗油,分子量260,相对密度0.8;生产能力为每小时处理含苯煤气2000m³;冷却水进口温度<25℃,出口温度≤50℃。
2. 操作条件吸收操作条件为:1atm、27℃,解吸操作条件为:1atm、120℃;连续操作;解吸气流为过热水蒸气;经解吸后的液体直接用作吸收剂,正常操作下不再补充新鲜吸收剂;过程中热效应忽略不计。
3. 设计内容①吸收塔、解吸塔填料层的高度计算和设计;②塔径的计算;③其他工艺尺寸的计算。
三、进度安排1.5月14日:分配任务;2.5月14日-5月20日:查询资料、初步设计;3.5月21日-5月27日:设计计算,完成报告。
四、基本要求1. 设计计算书1份:设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。
设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点,列出设计主要技术数据,对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。
应按设计程序列出计算公式和计算结果,对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。
设计说明书应附有带控制点的工艺流程图。
设计说明书具体包括以下内容:封面;目录;绪论;工艺流程、设备及操作条件;塔工艺和设备设计计算;塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算;设计结果概览;附录;参考文献等。
氨气填料吸收塔课程设计
氨气填料吸收塔课程设计设计任务书1.设计题目试设计一座填料吸收塔采用清水吸收混于空气中的氨气。
混合气体的处理量为2000m3/h,其中含氨为8%(体积分数),混合气体的进料温度为25℃。
要求:①塔顶排放气体中含氨低于0.05%(体积分数);2. 操作条件(1)操作压力:常压(2)操作温度:20℃(3)吸收剂用量为最小用量的1.8倍。
3. 填料类型填料类型选用聚丙烯阶梯环填料。
4. 设计内容(1)设计方案的确定和说明(2)吸收塔的物料衡算;(3)吸收塔的工艺尺寸计算;(4)填料层压降的计算;(5)液体分布器简要设计;(6)绘制液体分布器施工图(7)吸收塔接管尺寸计算;(8)设计参数一览表;(9)绘制生产工艺流程图(A3号图纸);(10)绘制吸收塔设计条件图(A3号图纸);(11)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录前言 (1)1. 水吸收氨气填料塔工艺设计方案简介 (4)1.1任务及操作条件 (4)1.2设计案的确定 (4)1.3填料的选择 (5)2. 工艺计算 (6)2.1 基础物性数据 (6)2.1.1液相物性的数据 (6)2.1.2气相物性的数据 (6)2.1.3气液相平衡数据 (6)2.1.4 物料衡算 (7)2.2 填料塔的工艺尺寸的计算 (8)2.2.1 塔径的计算 (8)2.2.2 填料层高度计算 (9)2.2.3 填料层压降计算 (12)2.2.4 液体分布器简要设计 (13)3. 辅助设备的计算及选型 (15)3.1填料支承设备 (15)3.2填料压紧装置 (16)3.3液体再分布装置 (16)4. 设计一览表 (17)5. 后记 (18)6. 参考文献 (19)7. 主要符号说明 (20)8. 附图(工艺流程简图、主体设备设计条件图)前言在炼油、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。
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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)四设计计划……………………………………………………………………… (5)1.吸收剂的选择…………………………………………………………………………52.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 (1)44. 填料层压降计算 (1)65. 液体散布装置……………………………………………………………………… (17)6. 液体再散布装置 (1)97. 填料支撑装置……………………………………………………………………… (20)8. 流体进出口装置 (2)19. 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、食品医药及环境呵护等领域,塔设备属于使用量年夜应用面广的重要单位设备。
塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单位操纵中。
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别离,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。
吸收操纵是气体混合物别离办法之一,它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不合而达到别离的目的。
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,当处理量年夜时多用板式塔,处理量小时采取填料塔。
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别离效能又坚持了压降小、性能稳定等特点。
因此,填料塔已经被推广到年夜型气、液操纵中,在某些场合还取代了传统的板式塔。
如今,直径几米甚至几十米的年夜型填料塔在工业上已非罕见。
随着对填料塔的研究和开发,性能优良的填料塔势必年夜量用于工业生产中。
氨是化工生产中极为重要的生产原料,可是其强烈的安慰性气味对人体健康和年夜气环境城市造成破坏和污染,氨对接触的皮肤组织都有腐化和安慰作用,可以吸收皮肤组织中的水分,使组织卵白变性,并使组织脂肪皂化,破坏细胞膜结构。
氨的溶解度极高,所以主要对植物或人体的上呼吸道有安慰和腐化作用,常被吸附在皮肤粘膜和眼结膜上,从而产生安慰和炎症。
可麻痹呼吸道纤毛和损害粘膜上皮组织,使病原微生物易于侵入,减弱人体对疾病的抵当力。
氨通常以气体形式吸入人体,氨被吸入肺后容易通过肺泡进入血液,与血红卵白结合,破坏运氧功能。
进入肺泡内的氨,少部分为二氧化碳所中和,余下被吸收至血液,少量的氨可随汗液、尿液或呼吸排出体外。
短时间内吸入年夜量氨气后会呈现流泪、咽痛、咳嗽、胸闷、呼吸困难、头晕、呕吐、乏力等。
若吸入的氨气过多,招致血液中氨浓度过高,就会通过三叉神经末梢的反射作用而引起心脏的停搏和呼吸停止,危及生命。
因此,吸收空气中的氨,避免氨超标具有重要意义。
本次课程设计的目的是根据设计要求采取填料吸收塔吸收的办法来净化含有氨气的空气。
设计采取填料塔进行吸收操纵是因为填料可以提供巨年夜的气液传质面积并且填料概略具有良好的湍流状况,从而使吸收过程易于进行,并且,填料塔还具有结构简单、压降低、填料易用耐腐化资料制造等优点,从而可以使吸收操纵过程节省年夜量人力和物力。
二 设计任务完成填料塔的工艺设计与计算,有关从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。
三 设计条件查表知,25C 下水的饱和蒸气压为3.169KPa ,干空气的密度为1.185kg/m3,20C 下氨气的密度为0.7601kg/m3。
水蒸气的饱和分压为:KPa P P S V 2183.27.0169.3=⨯=⨯=ϕ湿空气的湿度:绝干气水汽kg /01393.02183.23.1012183.2622.0622.0kg P P P H VV =-⨯=-= 湿空气的比体积:绝干气湿空气kg m t H v H /8621.012732984.221801393.02913.1013.1012732734.22182913=⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⨯+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 标准状态下,湿空气干空气339359.02982730216.11m m =⨯=氨气的体积分数=%68.19%1009359.07601.014.0=⨯⨯ 回收率=%64.99%1001968.00007.01968.0=⨯- 综上所述,本课程设计中填料塔的主要设计参数如下:1、气体混合物成分:空气和氨气;2、氨的含量: 19.68%(体积);3、混合气体流量: 5000m3/h ;4、操纵温度:303K ;5、混合气体压力:101.3KPa ;6、回收率: 99.64%。
四 设计计划4.1吸收剂的选择吸收过程是依靠气体溶质在吸收剂中的溶解来实现的,因此,吸收剂性能的优劣,是决定吸收操纵效果的关键之一,选择吸收剂时应着重考虑以下几方面。
(1)溶解度 吸收剂对溶质组分的溶解度要年夜,以提高吸收速率并减少吸收剂的用量。
(2)选择性 吸收剂对溶质组分要有良好的吸收能力,而对混合气体中其他组分不吸收或吸收甚微,不然不克不及直接实现有效别离。
(3)挥发度要低操纵温度下吸收剂的蒸气压要低,以减少吸收和再生过程中吸收剂的挥发损失。
(4)黏度吸收剂在操纵温度下的黏度越低,其在塔内的流动性越好,有助于传质速率和传热速率的提高。
(5)其他所选用的吸收剂应尽可能满足无毒性、无腐化性,不容易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉易得以及化学性质稳定等要求。
吸收剂对溶质的组分要有良好地吸收能力,而对混合气体中的其他组分不吸收,且挥发度要低。
所以本课程设计选择用清水作吸收剂,氨气为吸收质。
水廉价易得,物理化学性能稳定,选择性好,合适吸收过程对吸收剂的基本要求。
且氨气不作为产品,故采取纯溶剂。
4.2流程选择及流程说明吸收装置的流程主要有以下几种:(1)逆流操纵气相自塔底进入由塔顶排出,液相自塔顶进入由塔底排出,此即逆流操纵。
逆流操纵的特点是传质平均推动力年夜,传质速率快,别离效率高,吸收剂利用率高。
工业生产中多用逆流操纵。
(2)并流操纵气、液两相均从塔顶流向,此即并流操纵。
并流操纵的特点是,系统不受液流限制,可提高操纵气速,以提高生产能力。
并流操纵通经常使用于以下情况:当吸收过程的平衡曲线较平坦时,流向对推动力影响不年夜;易溶气体的吸收或处理的气体不需吸收很完全;吸收剂用量特别年夜,逆流操纵易引起液泛。
(3)吸收剂部分再循环操纵在逆流操纵系统中,用泵将吸收塔排除液体的一部分冷却后与弥补的新鲜吸收剂一同送回塔内,即为部分再循环操纵。
通经常使用于以下操纵:当吸收剂用量较小,为提高塔的液体喷淋密度;对非等温吸收过程,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。
应当指出,吸收剂部分再循环操纵较逆流操纵的平均推动力要低,且需设置循环泵,操纵用度增加。
(4)多塔串连操纵若设计的填料层高度过年夜,或由于所处理物料等原因需经常清理填料,为便于维修,可把填料层分装在几个串连的塔内,每个吸收塔通过的吸收剂和气体量都相等,即为多塔串连操纵。
此种操纵因塔内需留较年夜空间,输液、喷淋、支撑板等帮助装置增加,使设备投资加年夜。
(5)串连并联混合操纵若吸收过程处理的液量很年夜,如果用通常的流程,则液体在塔内的喷淋密度过年夜,操纵气速势必很小(不然易引起塔的液泛),塔的生产能力很低。
实际生产中可采取气相作串连、液相作并联的混合流程;若吸收过程处理的液量不年夜而气相流量很年夜时,可采取液相作串连、气相作并联的混合流程。
列出几种罕见的吸收过程如图1。
(a)并流(b)逆流图1 吸收流程用水吸收NH3属高溶解度的吸收过程,为提高传质效率和别离效率,所以本设计选用逆流吸收流程。
该填料塔中,氨气和空气混合气体,经由填料塔的下侧进入填料塔中,与从填料塔顶流下的水逆流接触,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。
4.3塔填料选择塔填料(简称为填料)是填料塔的核心构件,它提供了气、液两相相接触传质与传热的概略,其性能优劣是决定填料塔操纵性能的主要因素。
填料的比概略积越年夜,气液散布也就越均匀,传质效率也越高,它与塔内件一起决定了填料塔的性质。
因此,填料的选择是填料塔设计的重要环节。
塔填料的选择包含确定填料的种类、规格及资料。
填料的种类主要从传质效率、通量、填料层的压降来考虑,填料规格的选择常要合适填料的塔径与填料公称直径比值D/d。
4.3.1填料性能评价填料种类的选择要考虑别离工艺的要求,通常考虑一下几个方面:(1)传质效率传质效率即别离效率,它有两种表的办法:一是以理论级进行计算的暗示办法,以每个理论级当量的填料层高度暗示,即HETP值;另一方面是以传质速率进行计算的暗示办法,以每个传质单位相当高度暗示,即HTU值。
在满足工艺要求的前提下,应选用传质效率高,即HEYP(或HTU值)低的填料。
对经常使用的工业填料,其HEYP(或HTU值)可由有关手册或文献中查到,也可以通过一些经验公式来估算。
(2)通量在相同的液体负荷下,填料的泛点气速愈高或气相动能因子愈年夜,则通量愈年夜,塔的处理能力亦越年夜。
因此在选择填料种类时,在包管具有较高传质效率的前提下,应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料。
对年夜大都经常使用填料其泛点气速或气相动能因子可由有关手册或文献中查到,也可以通过一些经验公式来估算。
(3)填料层的压降填料层的压降是填料的主要应用性能,填料层的压降越低,动力消耗越低,操纵用度越小。
选择高压降的填料对热敏性物系的别离尤为重要。
比较填料的压降有两种办法,一是比较填料层单位高度的压降△P/Z;另一是比较填料层单位传质效率的比压降△P/NT。