化工原理课程设计 吸收塔汇总
吸收塔课程设计
吸收塔课程设计课程目标：1. 理解吸收塔的基本原理和工作原理2. 学习吸收塔的设计方法和计算模型3. 掌握吸收塔的操作和维护技术4. 培养学生分析和解决吸收塔设计问题的能力课程大纲：第一部分：吸收塔基础知识1. 吸收塔的定义和分类2. 吸收塔的工作原理和基本原理3. 吸收塔的应用领域和重要性第二部分：吸收塔设计方法1. 吸收塔的设计流程和步骤2. 吸收塔的设计参数和选择方法3. 吸收塔的传质计算模型和方法4. 吸收塔的传热计算模型和方法第三部分：吸收塔操作和维护技术1. 吸收塔的操作控制和调节2. 吸收塔的故障诊断和维修技术3. 吸收塔的安全操作和事故预防第四部分：吸收塔设计案例分析1. 吸收塔设计案例的分析和评估2. 吸收塔设计中的常见问题和解决方法3. 吸收塔设计优化和改进的思路教学方法：1. 理论讲解：通过讲授吸收塔的基本原理和设计方法，帮助学生建立完整的知识体系。
2. 实践操作：组织学生进行吸收塔的设计实践，提高他们的实际操作能力。
3. 案例分析：通过分析吸收塔设计案例，培养学生分析和解决问题的能力。
4. 讨论交流：组织学生进行小组讨论和互动交流，促进学生之间的合作和思维碰撞。
评价方式：1. 平时表现：包括课堂参与度、作业完成情况和实践操作能力等方面的评价。
2. 课程设计报告：要求学生完成一个吸收塔的设计项目，并撰写设计报告。
3. 期末考试：考查学生对吸收塔设计原理和方法的理解和应用能力。
参考教材：1. 《吸收塔设计与操作手册》2. 《化工传质传热基本原理》3. 《化工过程计算》备注：以上课程大纲仅供参考，具体的课程内容和安排可以根据实际情况进行调整和修改。
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。
(推荐)化工原理课程设计-吸收塔
（推荐）化工原理课程设计-吸收塔1. 课程设计背景化工原理是化学工程专业基础性课程之一。
吸收塔作为化工过程中的一种重要的物理操作单元，广泛应用于各个领域，如炼油、化肥、冶金、环保等。
本课程设计旨在通过吸收塔的设计和模拟计算，使学生掌握吸收塔的工作原理、设计方法和实际应用。
2. 设计要求（1）设计一座与设计要求相符合的吸收塔，并确定其操作条件和流程要求。
（2）根据设计要求，绘制出吸收塔的流程图和设备图，并说明各个部件的作用和参数。
（3）进行吸收塔的热力学计算，确定塔内各个操作区的物质平衡、能量平衡和质量传递方程，并进行模拟计算。
（4）根据计算结果，分析吸收塔的工作效率和能耗，并提出改进方案。
3. 设计步骤（1）确定吸收塔的物理和化学性质，包括塔径、高度、填料、进口和出口流量、进口温度和浓度等。
（2）绘制吸收塔的流程图和设备图，并确定各个部件的作用和参数。
（3）进行物质平衡计算，确定塔内各个操作区的物质平衡方程，包括气相和液相组分浓度、进出口流量和进出口浓度等。
（4）进行能量平衡计算，确定塔内各个操作区的能量平衡方程，包括各个操作区的温度和热流量等。
（5）进行质量传递计算，确定各个部位的传质系数和质量传递方程，包括气相和液相组分浓度、气液相之间的界面质量传递等。
（6）进行模拟计算，分析吸收塔的工作效率和能耗，并提出改进方案，包括从设计、操作和维护等多方面分析并提出改善措施。
4. 设计结果展示（1）绘制吸收塔的流程图和设备图，说明各个部件的作用和参数。
（2）进行物质平衡、能量平衡和质量传递计算，并通过图表等形式展示各个方程的计算结果。
（3）分析吸收塔的工作效率和能耗，并提出改进方案。
5. 总结通过本次课程设计，学生深入了解吸收塔的工作原理和设计方法，并通过实际计算和分析得出了吸收塔的工作效率和能耗等方面的结论，并提出了改进方案，使学生在理论和实践上都有了较好的提高。
同时，本课程设计也提高了学生的创新意识和实际操作能力。
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。
化工原理课程设计吸收塔-终极版
目录引言 (1)1.流程的说明 (2)1.1吸收剂的选择 (2)1.2填料层 (2)1.2.1填料的作用 (2)1.2.2填料种类的选择 (3)1.2.3填料的选择 (3)1.2.4填料塔的选择 (3)1.3吸收流程 (4)1.4液体分布器 (4)1.5液体再分布器 (4)2.吸收塔工艺计算 (5)2.1基础物性数据 (5)2.1.1 液相物性数据 (5)2.1.2气相物性数据 (5)2.2物料衡算 (5)2.3填料塔的工艺尺寸计算 (6)2.3.1塔径计算 (6)2.3.2传质单元高度的计算 (8)2.3.3 传质单元数的计算 (8)2.3.4填料层高度的计算 (9)2.4塔附属高度的计算 (10)2.5填料层压降的计算 (10)2.6其他附属塔内件的选择 (11)2.6.1液体分布器的选择： (11)2.6.2布液计算 (12)2.7.3液体再分布器的选择 (13)2.6.4填料支承装置的选择 (13)2.6.5填料压紧装置 (14)2.6.6塔顶除雾器 (14)2.7吸收塔的流体力学参数计算 (14)2.7.1 吸收塔的压力降 (14)2.7.2 吸收塔的泛点率校核 (14)2.7.3 气体动能因子 (15)3.其他附属塔内件的选择 (15)3.1吸收塔主要接管的尺寸计算 (15)3.2离心泵的计算与选择 (16)3.3风机的选取 (17)4.总结 (18)附录一吸收塔设计计算用量符号总表 (19)参考文献 (21)引言吸收是分离气体混合物的单元操作，其分离原理是利用气体混合物中各组分在液体溶剂中溶解度的差异来实现不同气体的分离。
一个完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分。
气体吸收过程是利用气体混合物中，各组分在液体溶解度或化学反应活性的差异，在气液两相接触时发生传质，实现气液混合物的分离。
在化工生产过程中，原料气的净化，气体产品的精制，治理有害气体，保护环境等方面都广泛应用到气体吸收过程。
(完整版)化工原理课程设计——水吸收二氧化碳吸收塔
化工原理课程设计题目水吸收二氧化碳吸收塔学院化学工程学院专业安全工程学生姓名学号年级指导教师曹丽淑二〇一六年七月五日目录题目及数据 (3)流程图 (3)流程和方案的选择说明与论证 (4)吸收塔主要尺寸的计算 (6)附属设备的选型或计算 (14)设计评价 (18)设计结果概览 (19)参考文献 (20)题目及数据1.题目：设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔。
2.数据：（一）气体混合物1）组成(V%)：CO2 11%，H2 65.6%，N2 21%，CH4 0.5%,CO 3%,O2 0.1% 2）气体组成:3800Nm3/h3）温度：30℃4）压力:1800KN/m2（二）气体出口要求(V%)：CO2 0.62%（三）吸收剂：水流程图水吸收CO工艺流程图21-吸收塔；2-富液泵；3-贫液泵；4-解吸塔流程和方案的选择说明与论证1.塔设备：填料塔。
2.吸收剂：水。
3．装置流程的确定：对于单塔，气体和液体接触的吸收流程有逆流和并流两种方式。
在逆流操作下，两相传质平均推动力最大，可以减少设备尺寸，提高吸收率和吸收剂使用效率，因此逆流优于并流。
因此，本设计采用逆流。
4. 填料的选择：填料是填料塔的核心构件，它提供了塔内气-液两相接触而进行传质或传热的表面，与塔的结构一起决定了填料塔的性能。
现代填料大体可分为实体填料和网体填料两大类，而按照装填方式可分为乱堆填料盒规整填料。
对塔内填料的一般要求是：具有较大的比表面积和较高的空隙率，较低的压降，较高的传质效率；操作弹性大，还要考虑经济合理。
1)散装填料散装填料是一个个具有一定集合形状和尺寸的颗粒体一般以随机的方式堆积在塔内的，又称为乱堆填料和颗粒填料。
散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、和环鞍的填料等。
以下是典型的散装填料：a.拉西环填料：拉西环填料是最早提出的工业填料，其结构为外径与高度相等的圆环，可用陶瓷、塑料、金属等材质制成。
化工原理吸收塔的计算
填料层高度＝传质单元高度×传质单元数
（1）传质单元数（以NOG为例）
•定义：NOG
Y1 dY Y2 Y Y *
气相总传质单元数
NOG
Y1 dY Y2 Y Y *
Y1 Y2 (Y Y *)m
气相组成变化 平均传质推动力
• 传质单元数的意义：
反映了取得一定吸收效果的难易程度。
当所要求的(Y1-Y2)为一定值时，平均吸收推动力(YY*)m越大，NOG就越小，所需的填料层高度就越小。
（2）传质单元高度
•定义：
H OG
G Kya
气相总传质单元高度，m。
•传质单元高度的意义:
完成一个传质单元分离效果所需的填料层高度，
反映了吸收设备效能的高低。
•传质单元高度影响因素：
填料性能、流动状况
四、吸收塔的操作计算 1.吸收过程的强化
Y1
Y*1
Y2
T △Y2
Y*2
O X2
B △Y1
X1
吸收推动力 NA 吸收阻力
目标：提高吸收过程的推动力； 降低吸收过程的阻力。
从L、G、m、X2、Y1、Y2着手。
其它因素： 1）降低吸收剂入口温度； 2）提高吸收的压力； 3）提高流体流动的湍动程度； 4）改善填料的性能。
Y1 dY Y2 Y
NOG
Y1 Y1
Y2 Y2
ln
Y1 Y2
X1
NOG
Y1 Y2 Ym
Ym （Y1 Y2）/ ln Y1 / Y2
注意： •平均推动力法适用于平衡线为直线，逆流、并流 吸收皆可。 •平衡线与操作线平行时，
Ym Y1 Y2 X m X1 X 2
化工原理 吸收塔的计算综述
23
解：
0.05 0.005 G (1)G L 1.2 0.03 1.2 1.25 0.05 L min 0.0259kmol / m s
2
x1 x2 0.05 0.005 y1 y2 0.0521 G 0.0259 L 0.03
液体中含苯0.05（摩尔分率，下同），要求解吸后液
体中苯的浓度不超过0.005 ，在解吸操作条件下，平
衡关系为y=1.25x ，塔内液体流量为0.03kmol/(m2.s) ,
填料的体积传质系数为Kya=0.01kmol/(m3.s) 。过热蒸 汽的用量为最小用量的1.2 倍。试求：
（1）过热蒸汽的用量；
G K y
y1
y2
dy y ye
10
解：①求液相出口摩尔分数 最小液气比
y1 y 2 y1 y 2 0.02 0.001 L 1.14 y1 0.02 0 G min x1e x 2 x2 1.2 m
实际操作液气比
L L 1.2 1.2 1.14 1.37 G G min
传质单元数
NOG
y1 y2 0.02 0.001 9.79 3 ym 1.94 10
12
③求传质单元高度
气相流率
G
0.025 4 1
2
0.0318kmol / ( s m )
2
传质单元高度
H OG
G 0.0318 0.61m K y 0.0522
y1 0.02 x1e 0.16 m 0.125
吸收塔的最小液气比
y1 y2 0.02 0.001 L 0.123 G min x1e x2 0.16 0.005
化工原理第五章吸收塔的计算
（1）吸收塔的塔径；
（2）吸收塔的塔高等。 2、操作型计算
（1）吸收剂的用量；
（2）吸收液的浓度；
（3）在物系、塔设备一定的情况下，对指定的生产
任务，核算塔设备是否合用。
2018/10/17
一、物料衡算和操作线方程
1、物料衡算 G——单位时间通过任一塔截
G, Y2 L, X2
G, Y2 L, X2
（1）【作用】表明了塔内任
一截面上气相组成Y与液相组
成X之间的关系。 【问题】与Y*=mX有何不同？
G,
Y
m
L, X
n
G，Y1
2018/10/17
L, X1
逆流吸收操作线推导示意图
L L L L Y X (Y1 X 1 ) Y X (Y2 X 2 ) G G G G
过程中L、G为常数）。以单位时间为基准，在全塔
范围内，对溶质A作物料衡算得：
G , Y2
L, X2
GY1 LX 2 GY2 LX1
（进入量＝引出量） 或
G(Y1 Y2 ) L( X1 X 2 )
——全塔的物料衡算式
G, Y1 L, X1
物料衡算示意图
2018/10/17
【有关计算】 （1）吸收液的浓度 据
Y Y1 Y Y2
【说明 L L L 】（1）塔内的气液相组成沿操作线连续改变； L Y X (Y1 X 1 ) Y X (Y2 X 2 ) G 某一截面 G G G （2）操作线上的 任一点代表塔内 的气液两相
组成。 塔底
G, Y
Y=f(X)
G, Y2
L, X2
m
四川大学化工原理课程设计(吸收塔)
四川大学化工学院化工原理课程设计说明书题目：设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔专业：过程装备与控制工程年级： 2 0 1 1 级学生姓名学号：指导老师:设计时间:目录第一章设计任务 (3)第二章设计流程的选择 (4)第三章吸收塔的设计计算 (5)3.1 气液平衡关系 (6)3.2 确定吸收剂的用量 (6)3.3 计算热效应 (7)3.4 塔径的计算 (8)3.4.1 混合气体的密度 (8)3.4.2 填料的选择 (8)3.4.2 计算塔径 (11)3.5喷淋密度的校核 (12)K a计算 (13)3.6总传质系数X3.7 填料层高度的计算 (14)3.8 填料层阻力计算 (16)第四章附属设备的选型和计算 (16)4.1 液体喷淋装置 (16)4.2 液体再分布器 (18)4.3 塔附属高度 (19)4.4 填料支撑板 (19)4.5 填料限定装置 (20)4.6 气体入口装置 (20)4.7 除沫装置 (20)4.8 封头 (21)4.9 泵的选择 (21)第五章设计结果概览 (23)第六章设计评价 (25)主要符号说明 (27)参考文献 (28)第一章设计任务题目：设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔目的和意义：在合成氨工艺中，由任何含碳原料制得的原料气（半水煤气）都含有相当量的二氧化碳，这些二氧化碳在进入合成工序以前必须清除干净，因为在合成过程中为高温高压，在高压下，二氧化碳很容易化成干冰，会堵塞设备和管道，给操作带来很大的危害；另外，二氧化碳的存在还会使氨合成的催化剂中毒，而且还给清除少量一氧化碳过程带来困难，同时二氧化碳又是制造尿素、碳酸氢铵、纯碱和干冰的重要原料。
因此，合成氨生产中，二氧化碳的脱除极其回收利用往往是脱碳过程的双重目的。
已知数据（一）气体混合物：1.组成（V%）：CO2 10.2% ，H2 65%，N2 21%，CH4 0.5% ,CO 3.2% , O2 0.1%2.气体量：42003/Nm h3.温度：30C4.压力：17003/KN mCO0.65%（二）气体出口要求（V%）：2（三）吸收剂：水第二章设计流程的选择吸收装置的流程主要有一下几种：（1）逆流吸收：气体自塔底进入由塔顶排出，液相自塔顶进入由塔底排出，此即逆流操作。
化工原理课程设计 吸收塔
《化工原理》课程设计课题: 设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔设计者：王涛学号： ********** 指导老师：***目录第一章设计任务∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3 1.1设计题目∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 3 1.2设计任务及操作条件∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3 1.3设计内容∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3 第二章设计方案∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.1设计流程的选择及流程图∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 第三章填料塔的工艺设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 3.1气液平衡关系∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 3.2吸收剂用量∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 3.3计算热效应∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 3.4定塔径∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙6 3.5喷淋密度的校核∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙6 3.6体积传质系数的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙7 3.7填料层高度的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 3.8附属设备的选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙9第四章设计结果概要∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙15第五章设计评价 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 17第一章设计任务1.1、设计题目设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔1.2、设计任务及操作条件（一）气体混合物3.温度：30°C4.压力：1800KN∕m2≤0.63%(二)气体出口要求（V%）：CO2(三)吸收剂：水1.3、设计内容设计说明书一份，其内容包括：1.目录2.题目及数据3.流程图4.流程和方案的选择说明与论证5.吸收塔的主要尺寸的计算，注明计算依据的公式、数据的来源6.附属设备的选型或计算7.设计评价8.设计结果9.参考文献第二章 设计方案 2.1、吸收流程的选择及流程图本设计混合原料气溶质浓度不高，同时过程分离要求不高，选用一种吸收剂（水）一步流程即可完成吸收任务。
化工原理课程设计吸收塔
化工原理课程设计吸收塔一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握吸收塔的基本结构和工作原理，理解吸收过程中的质量传递和动力学原理；2. 使学生了解吸收塔在化工行业中的应用，掌握常见吸收塔的设计参数和操作方法；3. 引导学生运用所学知识，分析吸收塔的优缺点，探讨提高吸收效率的途径。
技能目标：1. 培养学生运用化工原理解决实际问题的能力，学会设计简单的吸收塔流程；2. 提高学生运用专业软件进行吸收塔模拟和参数优化的技能；3. 培养学生团队协作、沟通表达和工程实践能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工行业的热爱和责任感，激发学生为我国化工事业贡献力量；2. 增强学生的环保意识，引导学生关注吸收塔在环保方面的应用；3. 培养学生严谨、求实的科学态度，树立良好的工程伦理观念。
课程性质：本课程为化工原理实践教学课程，以吸收塔为研究对象，结合理论知识，培养学生的工程实践能力。
学生特点：学生具备一定的化工原理基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，突出实用性，提高学生的综合运用能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 吸收塔的基本概念与分类：介绍吸收塔的定义、功能、分类及其在化工生产中的应用。
参考教材章节：第三章第二节“吸收塔的基本概念与分类”2. 吸收塔的工作原理与结构：讲解吸收塔内部流体流动、传质过程和动力学原理，分析吸收塔的结构特点。
参考教材章节：第三章第三节“吸收塔的工作原理与结构”3. 吸收塔设计参数与操作方法：阐述吸收塔设计过程中涉及的主要参数，介绍吸收塔的操作方法及注意事项。
参考教材章节：第三章第四节“吸收塔的设计参数与操作方法”4. 吸收塔的模拟与优化：介绍吸收塔模拟软件的使用方法，分析吸收塔的模拟结果，探讨参数优化方法。
参考教材章节：第三章第五节“吸收塔的模拟与优化”5. 吸收塔在环保领域的应用：讲解吸收塔在废气处理、脱硫等方面的应用，提高学生的环保意识。
化工原理课程设计吸收塔
化工原理课程设计吸收塔(总18页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《化工原理》课程设计课题: 设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔设计者：王涛学号： 02指导老师：曹丽淑目录第一章设计任务3设计题目3设计任务及操作条件3设计内容3第二章设计方案4设计流程的选择及流程图4第三章填料塔的工艺设计4气液平衡关系4吸收剂用量5计算热效应5定塔径6喷淋密度的校核6体积传质系数的计算7填料层高度的计算8附属设备的选择第四章设计结果概要第五章设计评价17第一章设计任务、设计题目设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔、设计任务及操作条件（一）气体混合物1.组成（如表1所示）：2.气体量：4700Nm3∕h3.温度：30°C4.压力：1800KN∕m2(二)气体出口要求（V%）：CO2≤%(三)吸收剂：水、设计内容设计说明书一份，其内容包括：1.目录2.题目及数据3.流程图4.流程和方案的选择说明与论证5.吸收塔的主要尺寸的计算，注明计算依据的公式、数据的来源6.附属设备的选型或计算7.设计评价8.设计结果9.参考文献第二章设计方案、吸收流程的选择及流程图本设计混合原料气溶质浓度不高，同时过程分离要求不高，选用一种吸收剂（水）一步流程即可完成吸收任务。
由于逆流操作传质推动力大，这样可减少设备尺寸，并且能提高吸收率和吸收剂使用效率，故选择逆流吸收。
由于本任务吸收后的CO2要用以合成尿素，则需对吸收后的溶液解吸以得到CO2,同时溶剂也可循环使用。
水吸收CO2工艺流程图(图1)1-吸收塔；2-富液泵；3-贫液泵；4-解吸塔第三章填料塔的工艺设计、气液平衡关系由于此操作在高压下进行,高压环境对理想气体定律有偏差,故需对压力进行校核:由《化工原理设计导论》查得CO2的临界温度Tc=304K，临界压力Pc=则其对比温度Tr== =对比压力Pr= = =查《化工原理设计导论》图2-4得在此温度压力下:逸度系数则逸度f=p=1800×=1656KPa查《化工原理》下册得CO2气体在30℃时溶于水的亨利系数E=188000KPa相平衡常数m= = =则可得在此条件下气液平衡关系为：Y= =、吸收剂用量进塔CO2摩尔分数：=%=进塔CO2摩尔比：Y1= =出塔CO2摩尔分数：=%=出塔CO2摩尔比：Y2==混合气体体积流量：=4700N/h混合气体中惰性气体流量:V=×（）=∕h出塔液相浓度最大值: X1*=X1max= = =对于纯水吸收过程：X2=0则最小液气比：（）min= = =由 = ~2)（）min：取L11==××=∕hL21==××=∕hL31==××=∕h则由物料衡算公式V(Y1-Y2)=L(X1-X2)：X= = =X21= = =X31= = =以下计算以第一组数据(L11,X11)为例、计算热效应水吸收CO2的量：G A=V(Y1-Y2)=×（）=∕h查《化工原理设计导论》图4-5得CO2的溶解热q=97Kcal∕Kg查《化工原理》上册附录5，得水的Cp=∕（Kg·K）则由L×18×Cp×Δt=GA×44×q×得：Δ=同理可求得Δ=，Δ=由于Δ，Δ，Δ均小于1。
化工原理课程设计吸收塔
化工原理课程设计吸收塔一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握吸收塔的基本原理、结构及操作方法，能够运用化工原理分析吸收过程中存在的问题，并提出解决方法。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解吸收塔的定义、分类及应用；（2）掌握吸收塔的基本原理，包括质量传递、动量传递和热量传递；（3）熟悉吸收塔的操作方法，包括填料层高度、液气比、吸收剂选择等；（4）掌握吸收塔的优化设计方法，能够对实际吸收过程进行分析和评价。
2.技能目标：（1）能够运用化工原理分析吸收过程中存在的问题，并提出解决方法；（2）具备吸收塔的设计和操作能力，能够进行吸收塔的优化设计；（3）能够运用现代化教学手段，如计算机模拟、实验等，进行吸收塔的研究和分析。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对化工行业的兴趣和热情，提高学生对化工原理知识的认同感；（2）培养学生团队合作精神，提高学生分析问题和解决问题的能力；（3）培养学生关注环保、安全生产的意识，提高学生的社会责任感和职业道德。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括吸收塔的基本原理、结构及操作方法。
具体内容如下：1.吸收塔的定义、分类及应用；2.吸收塔的基本原理，包括质量传递、动量传递和热量传递；3.吸收塔的结构，包括填料层、液体分布器、气体分布器等；4.吸收塔的操作方法，包括填料层高度、液气比、吸收剂选择等；5.吸收塔的优化设计方法，能够对实际吸收过程进行分析和评价。
三、教学方法本节课的教学方法采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的方式。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解吸收塔的基本原理、结构和操作方法，使学生掌握吸收塔的基本知识；2.案例分析法：分析实际吸收过程存在的问题，引导学生运用化工原理提出解决方法；3.实验法：学生进行吸收塔的实验操作，使学生能够亲身体验并巩固吸收塔的知识。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、实验设备和相关多媒体资料。
具体资源如下：1.教材：《化工原理》相关章节；2.实验设备：吸收塔模型或仿真实验设备；3.多媒体资料：吸收塔的结构和操作方法的图片、视频等。
化工原理课程设计吸收塔-终极版
化⼯原理课程设计吸收塔-终极版⽬录引⾔ (1)1.流程的说明 (2)1.1吸收剂的选择 (2)1.2填料层 (2)1.2.1填料的作⽤ (2)1.2.2填料种类的选择 (3)1.2.3填料的选择 (3)1.2.4填料塔的选择 (3)1.3吸收流程 (4)1.4液体分布器 (4)1.5液体再分布器 (4)2.吸收塔⼯艺计算 (5)2.1基础物性数据 (5)2.1.1 液相物性数据 (5)2.1.2⽓相物性数据 (5)2.2物料衡算 (5)2.3填料塔的⼯艺尺⼨计算 (6)2.3.1塔径计算 (6)2.3.2传质单元⾼度的计算 (8)2.3.3 传质单元数的计算 (8)2.3.4填料层⾼度的计算 (9)2.4塔附属⾼度的计算 (10)2.5填料层压降的计算 (10)2.6其他附属塔内件的选择 (11)2.6.1液体分布器的选择： (11)2.6.2布液计算 (12)2.7.3液体再分布器的选择 (13)2.6.4填料⽀承装置的选择 (13)2.6.5填料压紧装置 (14)2.6.6塔顶除雾器 (14)2.7吸收塔的流体⼒学参数计算 (14)2.7.1 吸收塔的压⼒降 (14)2.7.2 吸收塔的泛点率校核 (14)2.7.3 ⽓体动能因⼦ (15)3.其他附属塔内件的选择 (15)3.1吸收塔主要接管的尺⼨计算 (15)3.2离⼼泵的计算与选择 (16)3.3风机的选取 (17)4.总结 (18)附录⼀吸收塔设计计算⽤量符号总表 (19)参考⽂献 (21)引⾔吸收是分离⽓体混合物的单元操作，其分离原理是利⽤⽓体混合物中各组分在液体溶剂中溶解度的差异来实现不同⽓体的分离。
⼀个完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分。
⽓体吸收过程是利⽤⽓体混合物中，各组分在液体溶解度或化学反应活性的差异，在⽓液两相接触时发⽣传质，实现⽓液混合物的分离。
在化⼯⽣产过程中，原料⽓的净化，⽓体产品的精制，治理有害⽓体，保护环境等⽅⾯都⼴泛应⽤到⽓体吸收过程。
化工吸收塔
前言：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。
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，因此，为了避免化学工业产生的大量的含有氨气的工业尾气直接排入大气而造成空气污染，需要采用一定方法对于工业尾气中的氨气进行吸收，本次化工原理课程设计的目的是根据设计要求采用填料吸收塔吸收的方法来净化含有氨气的工业尾气，使其达到排放标准。
设计采用填料塔进行吸收操作是因为填料可以提供巨大的气液传质面积而且填料表面具有良好的湍流状况，从而使吸收过程易于进行，而且，填料塔还具有结构简单、压降低、填料易用耐腐蚀材料制造等优点，从而可以使吸收操作过程节省大量人力和物力。
设计任务书一、题目净化含氮2%的废气，气体处理量为5150Nm3/h.二、原始设计数据1.2.净化要求：99.9%3.操作条件：(1)操作压力：常压(1atm)(2)操作温度：30℃4.吸收液：清水三、设计内容1.吸收流程选定2.填料塔塔径、塔高等工艺尺寸的计算及输送机械的选型四、设计要求1.写出设计说明书2.给出工艺流程3.绘出填料塔的总装配图4.输送机械选型内容摘要1．操作条件和工艺参数的计算2．塔设备和附件的选择3．塔设备的装配图工艺流程图及说明设 计 计 算 过 程一、 简化证明吸收过程是一复杂的物理化学过程，为使计算方便特作如下的简化： 1.确定过程为单组分吸收气 体 各 组 分 30℃ 下 的 亨 利 系 数：由表格中各气体组份的亨利系数数据可知，在操作条件下（30℃，1atm ），H 2, ,CO ,N 2的亨利系数均比NH 3 的亨利系数大104倍以上，即H 2, ,CO ,N 2在该条件下的溶解度小于NH 3溶解度的1/10000，因此，在工程计算过程中可以认为该操作只吸收NH 32.确定过程为低浓度吸收气体中被吸收组分含量≤10%即可认为是低浓度吸收，根据任务条件，混合气中NH 3含量为2%符合低浓度吸收，因此，该操作可视为低浓度吸收。
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《化工原理》课程设计课题: 设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔设计者：王涛学号：1043082002指导老师：曹丽淑目录第一章设计任务∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙31.1设计题目∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙31.2设计任务及操作条件∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙31.3设计内容∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3 第二章设计方案∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙42.1设计流程的选择及流程图∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 第三章填料塔的工艺设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙43.1气液平衡关系∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙43.2吸收剂用量∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙53.3计算热效应∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙53.4定塔径∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙63.5喷淋密度的校核∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙63.6体积传质系数的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙73.7填料层高度的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙83.8附属设备的选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙9第四章设计结果概要∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙15第五章设计评价 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 17第一章设计任务1.1、设计题目设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔1.2、设计任务及操作条件（一）气体混合物3.温度：30°C4.压力：1800KN∕m2≤0.63%(二)气体出口要求（V%）：CO2(三)吸收剂：水1.3、设计内容设计说明书一份，其内容包括：1.目录2.题目及数据3.流程图4.流程和方案的选择说明与论证5.吸收塔的主要尺寸的计算，注明计算依据的公式、数据的来源6.附属设备的选型或计算7.设计评价8.设计结果9.参考文献第二章 设计方案 2.1、吸收流程的选择及流程图本设计混合原料气溶质浓度不高，同时过程分离要求不高，选用一种吸收剂（水）一步流程即可完成吸收任务。
由于逆流操作传质推动力大，这样可减少设备尺寸，并且能提高吸收率和吸收剂使用效率，故选择逆流吸收。
由于本任务吸收后的CO 2要用以合成尿素，则需对吸收后的溶液解吸以得到CO 2,同时溶剂也可循环使用。
水吸收CO 2工艺流程图(图1) 1- 吸收塔；2-富液泵；3-贫液泵；4-解吸塔第三章 填料塔的工艺设计3.1、气液平衡关系由于此操作在高压下进行,高压环境对理想气体定律有偏差,故需对压力进行校核:由《化工原理设计导论》查得CO 2的临界温度Tc=304K ，临界压力Pc=7.38MPa 则其对比温度Tr= T(Tc+8) = 303.15304+8 =0.9716 对比压力Pr= P(Pc+8) =1873.8+8 =0.2200查《化工原理设计导论》图2-4得在此温度压力下: 逸度系数γ=0.92则逸度f=p γ=1800×0.92=1656KPa查《化工原理》下册得CO2气体在30℃时溶于水的亨利系数E=188000KPa 相平衡常数m= Ef =1880001656=113.5266则可得在此条件下气液平衡关系为： Y= mX1+(1−m)X =113.5266X1−112.5266X3.2、吸收剂用量进塔CO 2摩尔分数：y 1=10.9%=0.109进塔CO 2摩尔比：Y 1= y 11−y 1= 0.1091−0.109 =0.1223出塔CO 2摩尔分数：y 2=0.63%=0.0063出塔CO 2摩尔比：Y 2=y 21−y 2= 0.00631−0.0063 =0.0063混合气体体积流量：q v =4700N m 3/h混合气体中惰性气体流量:V=470022.4×（1-0.109）=186.9509Kmol ∕h 出塔液相浓度最大值: X 1*=X 1max = Y1m−(1−m )Y1=0.1223113.5266−(1−113.5266)=0.0010对于纯水吸收过程：X 2=0则最小液气比：（L V ）min = Y1−Y2X 1∗−X2 =0.1223−0.00630.0010=116.0000由L V = (1.1~2)（LV ）min ：取L 11=1.3L min =1.3×116.0000×186.9509=28192.1957Kmol ∕hL 21=1.5L min =1.5×116.0000×186.9509=32529.4566Kmol ∕hL 31=1.8L min =1.8×116.0000×186.9509=39035.3479Kmol ∕h 则由物料衡算公式V(Y 1-Y 2)=L(X 1-X 2)： X 11= V(Y1−Y2)L= 186.9509×(0.1223−0.0063)28192.1957=0.00077 X 21= V(Y1−Y2)L =186.9509×（0.1223−0.0063）32529.4566 =0.00067 X 31=V(Y1−Y2)L =186.9509×（0.1223−0.0063）39035.3479=0.00056以下计算以第一组数据(L 11,X 11)为例 3.3、计算热效应水吸收CO2的量：G A =V(Y 1-Y 2)=186.9509×（0.1223-0.0063）=21.6863Kmol ∕h 查《化工原理设计导论》图4-5得CO2的溶解热q=97Kcal ∕Kg 查《化工原理》上册附录5，得水的Cp=4.174KJ ∕（Kg ·K ） 则由L ×18×Cp ×Δt=GA ×44×q ×4.18得：Δt 1= 21.6863×44×97×4.1828192.1957×18×4.174=0.1827℃ 同理可求得Δt 2=0.1583℃，Δt 3=0.1319℃。
由于Δt 1，Δt 2，Δt 3均小于1℃。
所以温度变化不大，故此过程可视为等温吸收过程。
3.4、确定塔径a.确定混合气体的密度混合气体平均摩尔质量：查《化工原理》上册附录4得各组分的临界压力P c 与临界温度T c ：（如表二所示）混合气体的平均摩尔质量：M =0.109×44+0.653×2+0.21×28+0.005×16+0.022×28+0.1×32=12.7100Kg/Kmol混合气体假临界压P cm =0.109×7.38+0.653×1.30+0.21×3.39+0.005×4.62+0.022×3.50+0.001×5.04=2.4470MPa 混合气体假临界温度：T cm =0.109×304+0.653×33.3+0.21×126+0.005×191+0.022×133+0.001×155=85.3769K 则对比温度T r = T T cm=303.1585.3769 =3.5507对比压力Pr= P Pcm = 1.82.4470 =0.7356由《化工原理设计导论》图2-1得压缩系数Z=1 混合气体密度ρV = PM ZRT = 1800×12.71001×8.314×303.15 =9.0772Kg/m 3b.确定填料：选择塑料鲍尔环填料，规格：外径×高×厚(mm)=38×38×1 干填料因子a ε3=220 m -1比表面积a=155m 2/m 3关联系数A=0.0942 c.计算泛点空塔气速u f :由《化工原理》上册附录查得吸收剂水在30°C 的液体粘度： μL =0.8007mPa ·s混合气体质量流速：G V =M ·V=12.7100×4700/22.4=2666.8304 Kg/h吸收剂质量流速：G L11= M ·L=18×28192.1957=507459.5226Kg/h 。