氨气填料吸收塔课程设计

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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

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。

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

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)

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。

水吸收氨气填料吸收塔课程设计

水吸收氨气填料吸收塔课程设计

水吸收氨气填料吸收塔课程设计
氨气吸收塔课程设计是一个专门用于净化氨气的工程,其主要原理是利用水溶液与气体的有效反应以及吸收剂的特性,来去除氨气中的有害气体,以达到净化气体的目的。

氨气吸收塔课程设计的具体内容如下:
一、课程介绍
(1)氨气吸收塔的基本原理
(2)氨气吸收塔的设计原则
(3)氨气吸收塔的结构和运行条件
二、工程实施
(1)氨气吸收塔的净化原理
(2)氨气吸收塔的设计要求
(3)氨气吸收塔填料的选择和使用
(4)氨气吸收塔的安装要求
(5)氨气吸收塔的运行要求
三、技术支持
(1)氨气吸收塔的控制要点及工艺操作
(2)氨气吸收塔的安全限制
(3)氨气吸收塔的监测要点
(4)氨气吸收塔的维护和维修
四、结论
根据上述内容,我们可以总结出,要成功利用水吸收氨气填料吸收塔进行净化氨气,必须要正确地理解其原理、严格按照设计要求选择填料及安装要求,对控制要点及有害气体的安全限制进行管理,并对操作过程进行实时的监测和维护,从而确保净化气体的质量。

氨气填料塔课程设计

氨气填料塔课程设计

氨气填料塔课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解氨气填料塔的基本原理,掌握其结构特点和操作方法。

2. 学生能够掌握氨气填料塔在化工生产中的应用,了解其在不同行业中的作用。

3. 学生能够运用相关理论知识,解释氨气填料塔的传质、传热过程。

技能目标:1. 学生能够运用实验操作技能,完成氨气填料塔的搭建和实验操作。

2. 学生能够运用数据分析方法,对氨气填料塔的实验数据进行处理和解读。

3. 学生能够运用团队合作能力,共同完成氨气填料塔的设计和实验任务。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化学工程学科的兴趣,激发他们探索科学原理的热情。

2. 培养学生严谨的科学态度,使他们认识到实验操作规范的重要性。

3. 培养学生的环保意识,让他们了解氨气填料塔在环保方面的应用和意义。

课程性质:本课程为化学工程学科的专业课程,以理论教学与实践操作相结合的方式进行。

学生特点:学生具备一定的化学基础,具有较强的学习能力和动手能力,但缺乏实际工程经验。

教学要求:结合学生特点和课程性质,通过本课程的学习,使学生在理论知识、实践技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果,为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 氨气填料塔基本原理:讲解氨气填料塔的工作原理、结构组成及功能特点,对应教材第3章第2节。

2. 氨气填料塔的传质、传热过程:分析氨气填料塔在化工过程中的传质、传热现象,探讨影响其性能的因素,对应教材第3章第3节。

3. 氨气填料塔的设计与操作:介绍氨气填料塔的设计原则、操作方法及安全注意事项,对应教材第3章第4节。

4. 氨气填料塔在化工生产中的应用:讲解氨气填料塔在化工、环保等行业的应用案例,对应教材第3章第5节。

5. 实践操作:组织学生进行氨气填料塔的搭建、操作和实验,培养实际操作能力,结合教材第3章实验部分。

教学进度安排:1. 第1周:氨气填料塔基本原理及结构组成的学习。

2. 第2周:氨气填料塔的传质、传热过程的学习。

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
(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)化工原理课程设计(水吸收氨填料吸收塔设计)(正式版)

(完整版)化工原理课程设计(水吸收氨填料吸收塔设计)(正式版)

《化工原理》课程设计水吸收氨气过程填料塔的设计学院专业制药工程班级姓名学号指导教师2013 年 1 月 15 日目录设计任务书 (4)第一节前言 (3)1.1 填料塔的有关介绍 (4)1.2 塔内填料的有关介绍.............................. 错误!未定义书签。

第二节填料塔主体设计方案的确定 .. (5)2.1 装置流程的确定 (5)2.2 吸收剂的选择 (5)2.3 填料的类型与选择 (7)2.4 液相物性数据 (6)2.5 气相物性数据 (8)2.6 气液相平衡数据 (7)2.7 物料横算 (7)第三节填料塔工艺尺寸的计算 (8)3.1 塔径的计算 (8)3.2 填料层高度的计算及分段 (9)3.2.1 传质单元数的计算 (10)3.2.2 传质单元高度的计算 (10)3.2.3 填料层的分段 (11)第四节填料层压降的计算 (12)第五节填料塔内件的类型及设计 (13)第六节填料塔液体分布器的简要设计 (13)参考文献 (15)对本设计的评述及心得 (15)附表:附表1填料塔设计结果一览表 (15)附表2 填料塔设计数据一览 (15)附件一:塔设备流程图 (17)设计任务书(一)、设计题目:水吸收氨气过程填料吸收塔的设计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7500 m3/h,其中含氨气为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。

(二)、操作条件(1)操作压力常压(2)操作温度 20℃.(三)填料类型选用聚丙烯阶梯环填料,填料规格自选。

(四)工作日每年300天,每天24小时连续进行。

(五)厂址厂址为衡阳地区(六)设计内容1.吸收塔的物料衡算;2.吸收塔的工艺尺寸计算;3.填料层压降的计算;4.液体分布器简要设计5.吸收塔接管尺寸计算;6.绘制吸收塔设计条件图;7.对设计过程的评述和有关问题的讨论。

氨气填料吸收的课程设计

氨气填料吸收的课程设计

氨气填料吸收的课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握氨气填料吸收的基本原理、工艺流程和操作条件。

技能目标要求学生能够运用所学知识进行氨气填料吸收的工艺设计和操作,提高学生的实际工作能力。

情感态度价值观目标要求学生培养对氨气填料吸收行业的兴趣和热情,增强环保意识和社会责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括氨气填料吸收的基本原理、工艺流程、操作条件和相关案例分析。

首先,介绍氨气填料吸收的基本原理,使学生了解氨气在填料层中的传递过程和吸收效果。

其次,讲解氨气填料吸收的工艺流程,包括填料的选择、设备的设计和操作步骤。

然后,分析氨气填料吸收的操作条件,如温度、压力和液气比等,以及它们对吸收效果的影响。

最后,通过案例分析,使学生能够将所学知识应用于实际工程中,提高学生的实践能力。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法。

首先,通过讲授法,向学生传授氨气填料吸收的基本原理和工艺流程。

其次,采用讨论法,引导学生主动参与课堂讨论,培养学生的思考能力和团队合作精神。

然后,利用案例分析法,让学生通过分析实际案例,将理论知识与实践相结合。

最后,开展实验法,让学生亲自动手进行实验操作,提高学生的实验技能和动手能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将选择和准备适当的教学资源。

教材方面,将选用权威出版的氨气填料吸收相关教材,确保学生掌握到最新的知识。

参考书方面,将提供相关的学术文章和工程案例,供学生进一步深入学习和参考。

多媒体资料方面,将制作精美的PPT和教学视频,帮助学生更好地理解和记忆课程内容。

实验设备方面,将准备充足的实验器材和设备,确保学生能够进行充分的实验操作。

通过丰富多样的教学资源,提高学生的学习体验和效果。

五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的方式,以全面客观地评价学生的学习成果。

评估方式包括平时表现、作业、考试等。

吸收塔吸收氨气的课程设计

吸收塔吸收氨气的课程设计

吸收塔吸收氨气的课程设计吸收塔吸收氨气是一种常见的气体吸收工艺,广泛应用于石油化工、化学工程、环保等领域。

在课程设计中,我们将以吸收塔吸收氨气的设计为主题,探讨其工艺原理、设计步骤和影响因素等内容。

一、工艺原理吸收塔是一种将气体或蒸汽中的溶质吸收到液体中的设备。

氨气吸收塔是将氨气溶于液体中,通过气体与液体间的质量传递,实现氨气的分离和回收的过程。

吸收塔主要由塔体、填料、进料塔板、分布器、垂直区、塔顶、塔底等组成。

气体从塔底进入吸收塔,与自上而下流动的液体接触,在填料层间进行传质。

二、设计步骤1.确定氨气的物理化学性质:包括气体流量、气体浓度、压力、温度等参数。

2.确定吸收液的物理化学性质:包括液体种类、浓度、密度、粘度、表面张力等。

3.确定填料种类和填料层数:填料的选择应综合考虑气液传质效率、气阻、液阻、强度等因素,并根据泡状区压降和液滴区液体浓度要求确定填料层数。

4.确定吸收塔的基本参数:包括直径、高度、有效填料高度、压降等。

5.计算传质效率:气液传质的计算是吸收塔设计的重要环节之一,常用的传质模型有亚当斯-卡门模型、NTU模型等。

6.设计分布器和收液器:分布器的设计应保证气液均匀分布,而收液器则用于分离母液和气体。

三、影响因素吸收塔吸收氨气的效果受到多种因素影响,主要包括以下几个方面:1.气体和液体的物理化学性质:气体和液体的性质直接影响到气液传质效果,如溶液浓度、气体流量、温度等。

2.填料的种类和性能:填料的选择应综合考虑传质、气液分布等方面的性能,一般常用的填料有环形塔填料、骨架型填料等。

3.操作条件:包括进料气体流量、液体流量、进料温度等,这些条件的调整可以对吸收效果产生显著影响。

4.设备结构和设计参数:塔的结构和设计参数对吸收效果也有一定的影响,如填料层数、塔底收液器的设计等。

四、应用领域吸收塔吸收氨气的工艺在石油化工、化学工程和环保等领域广泛应用,主要有以下几个方面:1.净化废气:吸收塔可用于废气处理中,将废气中的氨气吸收到液体中,达到净化废气和回收氨气的目的。

氨气填料吸收塔课程设计

氨气填料吸收塔课程设计

氨气填料吸收塔课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握氨气填料吸收塔的基本原理和结构组成。

2. 学生能够掌握氨气填料吸收塔在化工生产中的应用及其重要性。

3. 学生能够了解并描述氨气填料吸收塔的工艺流程和相关参数。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析和解决氨气填料吸收塔在运行过程中可能遇到的问题。

2. 学生能够设计简单的氨气填料吸收塔实验方案,进行实验操作,并处理实验数据。

3. 学生能够运用相关软件或工具对氨气填料吸收塔进行模拟和优化。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化学工程学科的兴趣,激发学习热情,增强对化工行业的认识。

2. 培养学生具备良好的团队合作精神,善于倾听他人意见,提高沟通与协作能力。

3. 培养学生关注环境保护和资源利用,认识到化工生产过程中节能减排的重要性。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在使学生在掌握氨气填料吸收塔相关知识的基础上,提高解决实际问题的能力,培养创新意识和实践操作技能。

通过本课程的学习,学生能够将理论知识与实际应用相结合,为未来从事化工领域工作打下坚实基础。

课程目标分解为具体学习成果,以便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 氨气填料吸收塔的基本原理:介绍氨气填料吸收塔的工作原理,包括吸收过程中的气液相传质机理、填料层的作用等。

- 教材章节:第三章“气体吸收塔的基本理论”2. 氨气填料吸收塔的结构与组成:讲解氨气填料吸收塔的各部分结构及其功能,如塔体、填料、喷嘴、液体分布器等。

- 教材章节:第四章“吸收塔的构造与设计”3. 氨气填料吸收塔的工艺流程:分析氨气填料吸收塔在实际生产中的应用,介绍工艺流程及操作要点。

- 教材章节:第五章“吸收塔的工艺流程与操作”4. 氨气填料吸收塔的模拟与优化:运用相关软件或工具对氨气填料吸收塔进行模拟,探讨优化方案,提高吸收效率。

- 教材章节:第七章“吸收塔的模拟与优化”5. 实践操作:设计氨气填料吸收塔实验,让学生动手操作,观察实验现象,处理实验数据,提高实践能力。

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-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

化工原理课程设计氨气填料吸收塔设计
防腐措施
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
03
04
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。

填料塔吸收氨课程设计

填料塔吸收氨课程设计

填料塔吸收氨课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握填料塔吸收氨的基本原理和计算方法。

知识目标包括了解填料塔的结构、工作原理和吸收氨的化学反应;技能目标包括能够运用填料塔吸收氨的计算公式进行简单计算;情感态度价值观目标包括培养学生的环保意识,使学生认识到填料塔在环保领域的重要性。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括填料塔的结构和原理、填料塔吸收氨的化学反应、填料塔吸收氨的计算方法。

具体包括以下几个部分:1.填料塔的结构和原理:介绍填料塔的组成部分,如塔体、填料、喷淋系统等,以及其工作原理。

2.填料塔吸收氨的化学反应:讲解氨气在填料塔中的吸收过程,包括气液接触、化学反应等。

3.填料塔吸收氨的计算方法:教授填料塔的计算公式,如塔径、填料层高度、喷淋密度等,并演示如何进行计算。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法等。

1.讲授法:用于讲解填料塔的结构、原理、吸收氨的化学反应等基本知识。

2.讨论法:学生讨论填料塔吸收氨的实际案例,提高学生的分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法:分析具体案例,使学生更好地理解填料塔吸收氨的计算方法和实际应用。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,如《化工原理》等。

2.参考书:提供相关的参考书籍,以便学生课后深入研究。

3.多媒体资料:制作精美的PPT,演示填料塔的工作原理和计算方法。

4.实验设备:准备填料塔模型和实验器材,让学生亲自动手操作,加深对填料塔吸收氨的理解。

五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。

平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等;作业分为课后作业和课堂练习,主要评估学生对知识的掌握和运用能力;考试为书面考试,题型包括选择题、填空题、计算题和简答题,全面考察学生对填料塔吸收氨的理解和应用能力。

氨填料吸收塔课程设计

氨填料吸收塔课程设计

前言填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备,它是化工类企业中最经常使用的气液传质设备之一。

而塔填料塔内件及工艺流程又是填料塔技术进展的关键。

从塔填料、塔内件和工艺流程,专门是塔填料三方面对填料塔技术。

填料塔洗涤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专门好地发挥作用。

工程实践说明,合理的系统工艺和塔体设计,是保证净化成效的前提。

本文简述聚丙烯阶梯填料应用于水吸收氨进程的工艺设计和工程问题。

在化工、炼油、医药、食物及环境爱惜等工业部门,塔设备是一种重要的单元操作设备。

其作用实现气—液相或液—液相之间的充分接触,从而达到相际间进行传质及传热的进程。

它普遍用于蒸馏、吸收、萃取、等单元操作,随着石油、化工的迅速进展,塔设备的合理造型设计将愈来愈受到关注和重视。

塔设备有板式塔和填料塔两种形式,下面咱们就填料塔展开表达。

填料塔的大体特点是结构简单,压力降小,传质效率高,便于采纳耐侵蚀材料制造等,关于热敏性及容易发泡的物料,更显出其优越性。

过去,填料塔多推荐用于至0.7m以下的塔径。

最近几年来,随着高效新型填料和其他高性能塔内件的开发,和人们对填料流体力学、放大效应及传质机理的深切研究,使填料塔技术取得了迅速进展。

气体吸收进程是化工生产中经常使用的气体混合物的分离操作,其大体原理是利用气体混合物中各组分在特定的液体吸收剂中的溶解度不同,实现各组分分离的单元操作。

板式塔和填料塔都可用于吸收进程,这次设计用填料塔作为吸收的主设备目录摘要 (1)第一章氨吸收填料吸收塔的设计 (2)概述 (2)设备的选用 (2)流程方案的确信 (3)流程方案 (3)流程选择及流程说明 (3)流程布置 (5)吸收剂的选择 (5)填料的选择 (6)塔填料选择 (6)填料选取的要求 (6)填料的选取 (6)第二章工艺计算 (8)概述 (8)气液平稳关系 (8)平稳关系的确信 (10)吸收剂用量及操作线的确信 (12)物料衡算 (12)吸收剂用量的确信 (12)操作线方程的确信 (14)塔径的计算 (16)空塔气速的确信 (16)塔径 (21)校核 (23)单位高度填料层压降⎪⎭⎫⎝⎛∆Zp的校核 (23)喷淋密度的校核 (25)泛点率的核算 (26)填料层高度 (26)填料层高度 (30)第三章设备 (33)填料的确信 (33)填料吸收塔附属装置的选型 (33)液体散布器 (33)填料支承板 (34)填料压板和床层限制板 (34)气体的入口装置与排液装置 (34)塔高的确信 (35)辅助设备的选型 (35)管径的计算 (35)泵的选型 (37)风机的选型 (39)终止语 (43)参考文献 (44)摘要填料塔洗涤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专门好地发挥作用。

氨气填料吸收塔课程设计

氨气填料吸收塔课程设计

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.设计题目本次设计任务为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.填料类型选择聚丙烯阶梯环填料。

4.设计内容1)确定设计方案并进行说明。

2)进行物料衡算。

3)计算吸收塔的工艺尺寸。

4)计算填料层压降。

5)简要设计液体分布器。

6)绘制液体分布器施工图。

7)计算吸收塔接管尺寸。

8)列出设计参数一览表。

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)对设计过程进行评述和有关问题的讨论。

目录前言1.水吸收氨气填料塔工艺设计方案简介1.1 任务及操作条件本设计任务为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℃。

要求排放气体中含氨低于0.05%(体积分数)。

2.工艺计算2.1 基础物性数据2.1.1 液相物性的数据2.1.2 气相物性的数据2.1.3 气液相平衡数据2.1.4 物料衡算2.2 填料塔的工艺尺寸的计算2.2.1 塔径的计算2.2.2 填料层高度计算2.2.3 填料层压降计算前言塔设备是炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门中使用量大应用面广的重要单元设备。

它广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中,一直是国内外学者普遍关注的重要课题。

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。

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。

课程设计-水吸收氨过程填料吸收塔的设计

课程设计-水吸收氨过程填料吸收塔的设计

课程设计-水吸收氨过程填料吸收塔的设计《水吸收氨过程填料吸收塔的设计》
水吸收氨过程填料吸收塔是在聚乙烯(PVC)凝胶沉淀的基础上改进后的填料式吸收塔。

它在吸收过程中利用水来吸收产气量较大的烟气中的氨离子。

该填料有一定的弹性及
磁性,可以吸附氨离子,使它们上升到分离区,并且具有抗结块和抗碳块的能力。

本工程
的设计对提高烟气吸收效率,减少废气排放至大气中,及其他环境污染方面具有重要意义。

水吸收氨过程填料吸收塔的设计关键包括塔身尺寸的计算和内部填料的选择、放置位
置的确定等。

首先,根据工艺需要计算出塔身的尺寸,一般情况下,吸收塔的最小内径及最大高度
应符合国家行业标准。

其次,根据吸收塔的安装位置、管道系统结构和新鲜气流速度等条件,选择最佳的填料材料以满足水吸收氨过程的要求。

具体来说,吸收塔内部装设填料应
符合下列要求:研磨流变性能好、不易突然结块、匹配反应表面润湿性;吸附氨效率高;
在热激发下抗崩解及煅烧的能力强;检漏及回收方便,粒径均匀;具有较低的比表面积及
混合均匀性好。

最后,根据实际情况适当确定吸收塔内填料的层次布置、层高及孔径和高度,以使填料具有更好的吸附效果。

总之,水吸收氨过程填料吸收塔的设计考虑许多复杂因素,重点需要考虑填料内部及
外式两方面因素,以保证最佳的烟气吸收效果。

在设计过程中,把数学模型应用到实际中,设计出工艺技术指标最佳的水吸收氨过程填料吸收塔,对于环保方面具有重要意义。

氨吸收填料塔的课程设计

氨吸收填料塔的课程设计

氨吸收填料塔的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握氨吸收填料塔的基本结构和工作原理;2. 了解氨吸收填料塔在化工生产中的应用及重要性;3. 掌握氨吸收填料塔的物料平衡和热量平衡计算方法;4. 学会分析氨吸收填料塔的操作参数对吸收效果的影响。

技能目标:1. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力;2. 培养学生进行实验操作、数据收集和处理的能力;3. 提高学生分析、解决化工过程中填料塔相关问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化学学科的兴趣,激发他们探索科学奥秘的热情;2. 培养学生关注环保,认识到化学技术在环境保护中的重要作用;3. 培养学生的团队合作精神,提高他们沟通、交流的能力。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过理论教学和实验操作相结合的方式,使学生在掌握氨吸收填料塔相关知识的基础上,能够将其应用于实际问题的分析和解决。

通过本课程的学习,学生将具备以下具体学习成果:1. 能够描述氨吸收填料塔的结构、工作原理及应用场景;2. 能够正确进行氨吸收填料塔的物料平衡和热量平衡计算;3. 能够分析操作参数对氨吸收填料塔吸收效果的影响,并提出优化方案;4. 能够熟练操作实验设备,收集和处理实验数据,撰写实验报告;5. 能够积极参与团队合作,有效沟通,共同解决问题。

二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 氨吸收填料塔的基本概念及分类- 氨吸收填料塔的定义及作用- 填料塔的分类及特点2. 氨吸收填料塔的结构与工作原理- 填料塔的结构组成- 氨吸收填料塔的工作原理- 填料塔在化工生产中的应用3. 氨吸收填料塔的物料平衡和热量平衡- 物料平衡计算方法- 热量平衡计算方法- 实际操作中的影响因素4. 操作参数对氨吸收填料塔吸收效果的影响- 气液两相流动特性- 填料塔操作参数的优化- 操作参数对吸收效果的影响分析5. 氨吸收填料塔的实验操作与数据处理- 实验设备的使用方法- 实验数据的收集与处理- 实验报告的撰写教学大纲安排如下:第一周:氨吸收填料塔的基本概念及分类第二周:氨吸收填料塔的结构与工作原理第三周:氨吸收填料塔的物料平衡和热量平衡第四周:操作参数对氨吸收填料塔吸收效果的影响第五周:氨吸收填料塔实验操作与数据处理三、教学方法针对本章节内容,采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:- 对于氨吸收填料塔的基本概念、结构、工作原理等理论性较强的内容,采用讲授法进行教学,使学生系统、全面地掌握相关知识;- 讲授过程中注重与实际应用相结合,通过举例说明,增强学生的理解和记忆。

氨气填料吸收塔课程设计(六组).doc(1.1M)

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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。

吸收氨过程填料塔的设计、吸收塔设计(完整版)

吸收氨过程填料塔的设计、吸收塔设计(完整版)
填料的材质主要有陶瓷、金属、塑料三种材质。对比得塑料填料质轻、价廉、耐腐蚀性较好。国内一般采用聚丙烯材质。
综合以上结论,本设计采用 聚丙烯阶梯环填料。
2.
3.
3.1
3.1.1
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。由手册查得,20℃时水的有关五行数据如下:
密度为ρL=998.2 kg/m3
2.
操作温度:20℃
操作压力:常压
2.
填料的选择包括填料类型、规格、材质等选择填料的类型有拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍填料、矩鞍填料、环矩鞍填料、球形填料,花环填料、金属丝网波纹填料等。对比得阶梯环综合性能较好(可增加填料间的空隙,有利于传质效率的提高)。
填料的规格通常指填料的公称直径,一般应满足填料塔直径上至少放置8块以上的填料,即D/d>8。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。
丝网规格选择高效性网,效率高,网较密。选用上装式丝网除沫器根据手册参数【3】
(1)通过除沫器的气速:
K一般取0.08~0.11,此处取0.11
(符合气速要求)
(2)除沫器直径:
(3)除沫器高度:
主要保证除沫器有足够的拦液表面和气液停留时间。
所以根据表4.1[2]可知上装式丝网除沫器,丝网厚度150mm,安装厚度410mm,有效直径2100mm。
吸收剂的选择应考虑以下几方面:
(1)溶解度吸收剂对溶质组分的溶解度要大,以提高吸收速率减少吸收剂用量。
(2)选择性吸收剂对溶质组分要有良好的吸收能力,对混合气体的其他组分吸收甚微。
(3)挥发度操作温度下吸收剂的蒸汽压要低,以减小吸收和再生过程中吸收剂的会发损失。
(4)黏度吸收剂在操作温度下的黏度越低,在塔内的流动性越好,有助于传质速率和传热速率的提高。

水吸收氨气填料塔课程设计

水吸收氨气填料塔课程设计
水吸收氨气填 料塔课程设计
引言 1 设计目标 3 填料塔结构设计 5
-
目录
2 填料塔简介 4 工艺流程设计 6 总结与展望
1
引言
引言
在当前的工业生产中,氨气的吸收和分离是一个重要
1
的环节
氨气是一种常见的工业气体,广泛应用于化工、制药、
2
农业等领域
为了实现高效、环保的氨气吸收,本课程设计旨在设
3
计和优化水吸收氨气的填料塔
2
填料塔简 介
填料塔简介
1
填料塔是化工生产中常用的设备之一, 主要用于气液或液液之间的传质和传
热过程
填料塔的核心部件是填料,它提供了 气液接触和反应的表面
2
3
通过选择合适的填料和操作条件,可 以有效地提高传质和传热的效率
3
设计目标
设计目标
本课程设计的主 要目标是
设计目标
6
总结与展 望
总结与展望
1
通过本次课程设计,我们了解了水来自收氨气的 工艺流程和填料塔的结构设计
2
在实际应用中,还需要根据具体条件进行工艺
参数的优化和设备的选型
3
未来,随着技术的进步和应用需求的提高,水 吸收氨气的填料塔将会更加高效、环保和节能
恳请各位导师批评指正
感谢您的聆听
汇报人:XXXX
指导老师:XXX
工艺流程设计
吸收过程
在填料塔内,氨气与水逆流接触,发生吸收 反应。吸收后的溶液从塔顶流出,进入后续 处理单元。未被吸收的气体从塔顶排出,进 入回收系统
工艺流程设计
工艺参数控制
工艺参数如温度、压力、流量等应进行实时监测和控制 ,以确保吸收过程的稳定性和高效性。可以通过调节氨 气流量、水流量以及塔内温度和压力等参数来优化吸收 效果
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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。

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。

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,当处理量大时多用板式塔,处理量小时采用填料塔。

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分离效能又保持了压降小、性能稳定等特点。

因此,填料塔已经被推广到大型气、液操作中,在某些场合还代替了传统的板式塔。

如今,直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。

随着对填料塔的研究和开发,性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。

综合考察各分离吸收设备中以填料塔为代表,填料塔技术用于各类工业物系的分离,虽然设计的重点在塔体及塔内件等核心部分,但与之相配套的外部工艺和换热系统应视具体的工程特殊性作相应的改进。

例如在DMF回收装置的扩产改造项目中,要求利用原常压塔塔顶蒸汽,工艺上可以在常压塔及新增减压塔之间采用双效蒸馏技术,达到降低能耗、提高产量的双重效果,在硝基氯苯分离项目中;改原多塔精馏、两端结晶工艺为单塔精馏、端结晶流程,并对富间硝基氯苯母液进行精馏分离,获得99%以上的间硝基氯苯,既提高产品质量,又取得了降低能耗的技术效果。

过程的优缺点:分离技术就是指在没有化学反应的情况下分离出混合物中特定组分的操作。

这种操作包括蒸馏,吸收,解吸,萃取,结晶,吸附,过滤,蒸发,干燥,离子交换和膜分离等。

利用分离技术可为社会提供大量的能源,化工产品和环保设备,对国民经济起着重要的作用。

为了使4填料塔的设计获得满足分离要1求的最佳设计参数(如理论板数、热负荷等)和最优操作工况(如进料位置、回流比等),准确地计算出全塔各处的组分浓度分布(尤其是腐蚀性组分)、温度分布、汽液流率分布等,常采用高效填料塔成套分离技术。

而且,20世纪80年代以来,以高效填料及塔内件为主要技术代表的新型填料塔成套分离工程技术在国内受到普遍重视。

由于其具有高效、低阻、大通量等优点,广泛应用于化工、石化、炼油及其它工业部门的各类物系分离。

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,氨对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用,可以吸收皮肤组织中的水分,使组织蛋白变性,并使组织脂肪皂化,破坏细胞膜结构。

氨的溶解度极高,所以主要对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用,常被吸附在皮肤粘膜和眼结膜上,从而产生刺激和炎症。

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抗力。

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,与血红蛋白结合,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。

短期内吸入大量氨气后会出现流泪、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,导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。

长期接触氨气,部分人可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状;氨气被呼入肺后容易通过肺泡进入血液,与血红蛋白结合,破坏运氧功能。

短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难,可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症,同时可能生呼吸道刺激症状。

因此,吸收空气中的氨,防止氨超标具有重要意义。

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2其达到排放标准。

设计采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。

利用混合气体中各组分在同一种液体(溶剂)中溶解度差异而实现组分分离的过程称为气体吸收气体吸收是一种重要的分离操作,它在化工生产中主要用来达到以下几种目的。

(1)分离混合气体以获得一定的组分。

(2)除去有害组分以净化气体。

(3)制备某种气体的溶液。

一个完整的吸收分离过程,包括吸收和解吸两个部分。

典型过程有单塔和多塔、逆流和并流、加压和减压等。

31.水吸收氨气填料塔工艺设计方案简介1.1任务及操作条件①混合气(空气、NH3 )处理:20003/m h;②进塔混合气含NH3 8% (体积分数);温度:25℃;③进塔吸收剂(清水)的温度:20℃;④尾气中氨气含量为(体积分数):0.05%;⑤操作压力为常压101.3k Pa。

1.2设计方案的确定在化学工业中,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常压常温下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。

1.3填料的选择塔填料(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表面,其性能优劣是决定填料塔操作性能的主要因素。

填料的比表面积越大,气液分布也就越均匀,传质效率也越高,它与塔内件一起决定了填料塔的性4质。

因此,填料的选择是填料塔设计的重要环节。

塔填料的选择包括确定填料的种类、规格及材料。

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符合填料的塔径与填料公称直径比值D/d。

散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体,一般以随机的方式堆积在塔内,又称为乱堆填料或颗粒填料。

散装填料根据结构特点不同,可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。

拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍形填料矩鞍形填料塑料填料的材质主要包括聚丙烯、聚乙烯及聚氯乙烯等,国内一般多采用聚丙烯材质。

塑料填料的耐腐蚀性能较好,可耐一般的无机酸、碱和有机溶剂的腐蚀。

其耐温性良好,可长期在100℃以下使用。

综上所述,用水吸收氨气是在t=20℃,P=101.3kPa的条件下进行的,其操作温度及操作压力较低,考虑到耐溶剂的腐蚀和价廉,所以工业上选用塑料散装填料。

在塑料散装填料中,塑料阶梯环填料的综合性能较好,故此选用DN50聚丙烯阶梯环填料。

表1聚丙烯塑料阶梯环填料特性数据公称直径ND mm 外径×高×厚d hδ⨯⨯,mm比表面积a23/m m空隙率ε%个数n3m-堆积密度ρp,kg/m3干填料因子a t/ε3,m-1干填料因子Φ1m-50 50×25×1.5 114.2 92.7 107454.8 143 8052工艺计算2.1 基础物性数据2.1.1液相物性的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:ρ1 =998.2Kg /m 3粘度:μL =1.005mPa ·S =0.001Pa ·S=3.6Kg /(m ·h )表面张力: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(进塔混合气体温度为25℃ )混合气体的平均摩尔质量为M VM =Σy i M i =0.080×17+0.920×29=28.04g/mol混合气体的平均密度为ρvm =RTPM VN =101.3×28.04/(8.314×298)=1.146Kg /m 3 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度,查手册得25℃空气的粘度为 μV =1.835×10—5Pa ·s=0.066Kg /(m ·h )查化工原理教材得氨气在25℃空气中的扩散系数为D v = 0.236cm 2/s=0.236×10^-4m 2/s2.1.3气液相平衡数据20C ο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:S L HM E ρ==998.2/(0.725×18.02)=76.40Kpa 相平衡常数:6 2.1.4 物料衡算进塔气相摩尔比:Y 1=11y 1y —=0.080/(1—0.080)=0.0870 出塔气相摩尔比:Y 2=0.0005/(1—0.0005)=0.000500进塔惰性气相流量:V=2000/22.4×273/(273+25)×(1—0.080)=75.252Kmol/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,则(VL)min =(0.0870—0.000500)/[0.087/(0.754—0)]=0.750 取操作液气比为最小液气比1.8倍,则VL=1.8×0.750=1.350, 因此 L=1.350×75.252=101.59Kmol/h由全塔物料衡算得:V (Y 1—Y 2)=L (X 1—X 2),得 X 1=75.252×(0.087—0.000500) /101.59=0.064液气比 : W l /W v=101.59×18.02/(1.146×2000)=0.79872.2 填料塔的工艺尺寸的计算2.2.1 塔径的计算考虑到填料塔内塔的压力降,塔的操作压力为101.3KPa塔径气相质量流量为:V W =2000×1.146=2292.0Kg/h液相质量流量可近似按纯水的流量计算,即:L W =101.59×18.02=1830.65㎏/hEckert 通用关联图的横坐标为027.0)2.998146.1(0.22921830.65)(5.05.0==L V V L W W ρρ图1 填料塔泛点和压降的通用关联图(引自《化工原理》教材)8图中 'V 、'L ——分别为气液相流率,/kgh G ρ、L ρ——分别为气液相密度,3/kg mL μ——液相粘度, .mPa s ϕ——液相密度核正系数Φ——实验测取的填料因子,各种填料的Φ值载于填料性能表中g ——重力加速度2/m s查图1得22.02.02=L LV F F g u μρρψφ 查表得1143-=m F φs m g u LV F LF /621.3005.1146.111432.99881.922.022.02.02.0=⨯⨯⨯⨯⨯==μψρφρ 取 s m u u F /897.2621.38.08.0=⨯==由 m uV D S494.0897.214.33600/200044=⨯⨯==π圆整塔径,取D=0.5m (常用的标准塔径为400、500、600、700、800、1000、1200、1400、1600、2000、2200) 泛点率校核:s m u /831.25.0785.03600/20002=⨯=%)80~%50(%2.78%100621.3831.2u u ⊂=⨯=F 在允许范围内 填料规格校核:81050500>==d D 液体喷淋密度校核:因填料为50mm ×25mm ×1.5mm,塔径与填料尺寸之比大于8,固取最小润湿速度为(Lw )min=0.08 m 3/(m ·h),查常用散装填料的特性参数表,得at=114.2m 2/m 3U min =(L W )min · a t =0.08×114.2=9.136m 3/m 2·h U=101.59×18.02/998.2/(0.785×0.52)=9.345>U min 经以上校核可知,填料塔直径选用D=500mm 合理。

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