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。

3. 填充物堆积方式

填充物的堆积方式对于塔内气液流动和弥散程度有较大影响。常见

的填充物堆积方式有堆积和固定聚束。其中，堆积的填充物表面较

为平整，具有较大的表面积，能够达到较好的气液弥散效果；固定

聚束的填充物会产生较大的空隙，有利于气液流动。

4. 填充物排列方式

填充物的排列方式也对气液流动和吸收效果有影响。常见的填充物

排列方式有交错式、层级式和蜂窝式。其中，交错式排列具有较大

的干散角度和气流弹性，能使气相沿着填充物表面流动并扩散，因

此适用于化学反应较快的情况；层级式排列可以节省填充物的空间

和重量，较为适用于氨气填料吸收塔等化学反应较慢的情况。

5. 气液分布

气液分布在氨气填料吸收塔的设计中很重要。为了达到最好的吸收

效果，需要保证气液分布的均匀性。气液分布器可以用来装置在塔

的顶部和底部，以确保气液分布均匀，使操作稳定，保证吸收效果。

6. 防腐措施

氨气等化工设备中几乎都含有腐蚀性成分，对设备的耐腐蚀性要求

非常高。在塔内安装不锈钢条，组成一个网状结构，为吸收剂和气

体的运动提供空间，同时防止填充物和液体直接接触使填充物变形

和污染，也可增强吸收强度，提高填充容量，ような硫酸、硫酸铵、硝酸，易被吸收剂与传质驱动剂化学反应罗盘控制的泵循环至吸收塔。同时，对于腐蚀性较大的液体或气体，还需要在设备表面做出

相应的防腐措施。

三、总结

通过对氨气填料吸收塔的设计原理和实现方法的讨论，可以看出，

在氨气填料吸收塔的设计中，需要考虑多方面的参数和因素，如吸

收剂的物理化学性质、气体流量、操作温度和压力、塔体高度和直径、填充物种类和数量、填充物堆积和排列方式等等。只有全面考

虑这些因素，并做出合理的设计和选择，才能达到最佳的吸收效果，减少能源消耗和环境污染。