化工原理课程设计吸收塔
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。
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。
化工安全吸收塔课程设计
化工安全吸收塔课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化工安全中吸收塔的基本原理和结构特点；2. 使学生了解吸收塔在化工生产中的应用及其重要性；3. 引导学生掌握吸收塔操作的安全知识和事故预防措施。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际化工生产中吸收塔问题的能力；2. 提高学生进行吸收塔操作和事故应急处理的技能；3. 培养学生团队合作和沟通协调的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工安全的责任感和使命感，提高安全意识；2. 引导学生树立环保意识，关注化工生产对环境的影响；3. 培养学生严谨、务实的学习态度，培养良好的职业道德。
课程性质分析：本课程为化工专业高年级学生设计，结合了化工原理、化工安全和化工工艺等知识。
课程旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生已具备一定的化工基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。
在此基础上，通过本课程的学习，使学生更好地适应未来化工行业的发展需求。
教学要求：1. 结合实际案例进行教学，提高课程的实用性和针对性；2. 注重培养学生的动手操作能力和事故应急处理能力；3. 强化团队合作，培养学生的沟通协调能力。
二、教学内容1. 吸收塔的基本原理与结构- 吸收塔的工作原理及分类- 吸收塔的结构组成及其功能- 吸收塔内流体力学特性分析2. 吸收塔在化工生产中的应用- 吸收塔在气体净化、溶剂回收等领域的应用案例- 吸收塔的设计与选型原则- 吸收塔操作与维护要点3. 化工安全与吸收塔操作- 吸收塔操作中的潜在风险与事故案例分析- 吸收塔安全操作规程及预防措施- 事故应急处理方法及逃生自救技巧4. 教学实践与案例分析- 实际操作演示及分组讨论- 案例分析：典型吸收塔事故原因及预防- 学生分组设计吸收塔操作优化方案教学内容安排与进度：第一周：吸收塔的基本原理与结构第二周：吸收塔在化工生产中的应用第三周：化工安全与吸收塔操作第四周：教学实践与案例分析教材章节关联：《化工原理》中关于吸收塔的原理、设计及应用部分；《化工安全》中关于化工设备安全操作、事故案例分析部分；《化工工艺学》中关于吸收塔在化工生产过程中的应用部分。
(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。
(完整版)化工原理课程设计(氨气填料吸收塔设计)
化工原理课程设计任务书目录一前言 (3)二设计任务 (4)三设计条件 (4)四设计方案 (5)1．吸收剂的选择 (5)2．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 (14)4. 填料层压降计算 (16)5. 液体分布装置 (17)6. 液体再分布装置 (19)7. 填料支撑装置 (20)8. 流体进出口装置 (21)9. 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、食品医药及环境保护等领域，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。
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。
化工原理吸收课程设计
化工原理吸收课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解化工吸收的基本原理，掌握吸收塔的基本结构及其工作原理；2. 学生能掌握吸收过程中关键参数的计算方法，如传质单元数、塔板数、液气比等；3. 学生能了解影响吸收效果的主要因素，并能运用相关知识解释实际化工生产中的吸收问题。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的吸收塔，并进行基本参数的计算；2. 学生能通过实验和模拟软件，分析吸收过程中的问题和优化方案；3. 学生能熟练运用化工专业软件进行吸收塔的模拟和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工原理的学习兴趣，提高学生的学科素养；2. 培养学生具备环保意识，了解化工生产中吸收技术对环境保护的重要性；3. 培养学生团队合作精神，提高学生在实际工程问题中分析和解决问题的能力。
本课程针对高年级化工专业学生，结合化工原理课程内容，以吸收过程为研究对象，旨在提高学生理论联系实际的能力，培养学生解决实际工程问题的综合素质。
课程目标具体、可衡量，符合学生特点及教学要求，为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容本章节教学内容主要包括：1. 吸收原理与吸收塔结构：介绍吸收的基本原理，吸收塔的结构类型及工作原理，结合教材相关章节，使学生理解吸收过程的基本概念。
- 教材章节：第二章 吸收与吸附2. 吸收塔设计与参数计算：讲解吸收塔设计方法，包括关键参数如传质单元数、塔板数、液气比等计算，通过实际案例分析，使学生掌握吸收塔设计的基本技能。
- 教材章节：第三章 传质设备的设计与计算3. 影响吸收效果的因素：分析影响吸收效果的各种因素，如温度、压力、溶剂性质等，并通过实验和模拟软件进行验证。
- 教材章节：第四章 传质过程的影响因素4. 吸收塔的优化与节能：介绍吸收塔优化方法，包括塔内件改造、操作参数优化等，以及节能措施，提高学生解决实际工程问题的能力。
- 教材章节：第六章 传质设备的优化与节能教学内容安排与进度：本章节共安排8个学时，分为两周完成。
(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。
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。
吸收塔化工原理课程设计
化工原理课程设计-------水吸收二氧化硫过程填料吸收塔设计说明书学院：班级：姓名：学号：指导教师：设计时间:化工原理课程设计任务书(2)一、设计题目水吸收二氧化硫过程填料吸收塔设计二、设计任务及操作条件1、设计任务①生产能力（入塔炉气流量）2500 m3／h②二氧化硫吸收率96%③入塔炉气组成(含二氧化硫) 0.06 （摩尔分率）2、操作条件①入塔炉气温度25℃②洗涤除去二氧化硫的清水温度20℃③操作压强常压④吸收温度基本不变,可近似取为清水的温度3、填料类型阶梯环填料,填料规格自选4、厂址地区三、设计容1、设计方案的选择及流程说明2、吸收塔的物料衡算3、吸收塔工艺尺寸计算4、填料层压降的计算5、液体分布器简要设计6、填料吸收塔装配图(1号图纸)7、设计评述8、参考资料目录1 绪论 (1)1.1吸收技术概况 (1)1.2 吸收设备的发展 (1)2 设计方案的确定 (2)2.1方案的确定 (2)2.2流程的确定 (2)3 填料选择 (2)4 吸收塔的工艺计算 (2)4.1基础物性数据 (2)4.1.1 液相物性数据 (2)4.1.2 气相物性数据 (2)4.1.3 气液相平衡数据 (3)4.2 物料衡算 (3)4.3填料塔的工艺尺寸计算 (4)4.3.1塔径的计算 (4)4.3.2传质单元高设计 (7)4.3.3传质单元数的计算 (7)4.3.4填料层高度 (9)4.4 填料层压降 (10)5 填料塔的附属结构 (11)5.1液体分布器简要置 (11)5.2液体再分配置 (11)5.3填料支撑结构 (12)5.3.1填料支撑结构应满足三个基本条件 (12)5.3.2较常用的支撑结构 (12)6结果汇表 (12)7符号说明 (14)8参考文献 (17)9设计心得 (18)1绪论1.1 吸收技术概况吸收操作利用气体混合物各组分在某种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的。
化工生产中，经常需将气体混合物中的各个组分加以分离。
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。
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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。
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。
化工原理课程设计任务书吸收塔设计任务书
化工原理课程设计任务书
一、设计题目（化工111班）
水吸收SO2进程填料吸收塔的设计：试设计一座填料吸收塔，用于脱除焙烧炉送出的混合气体(先冷却)中的SO2，其余为惰性组分，采纳清水进行吸收。
（二）操作条件
（1）操作压力常压
（2）操作温度 20℃
（三）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）液体散布器简要设计；
（5）吸收塔接管尺寸计算；
（6）绘制吸收塔设计条件图；
（7）对设计进程的评述和有关问题的讨论。
一、设计题目（化工112班）
水吸收氨进程填料吸收塔的设计：试设计一座填料吸收塔，用于脱除空气中的氨，其余为惰性组分，采纳清水进行吸收。
（二）操作条件
（1）操作压力常压
（2）操作温度 20℃
（三）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）液体散布器简要设计；
（5）吸收塔接管尺寸计算；
（6）绘制吸收塔设计条件图；
（7）对设计进程的评述和有关问题的讨论。
一、设计题目（D化工111班）
水吸收丙酮进程填料吸收塔的设计：试设计一座填料吸收塔，用于脱除空气中的丙酮，其余为惰性组分，采纳清水进行吸收。
（二）操作条件
（1）操作压力常压
（2）操作温度 20℃
（三）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）液体散布器简要设计；
（5）吸收塔接管尺寸计算；
（6）绘制吸收塔设计条件图；
（7）对设计进程的评述和有关问题的讨论。
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——填料吸收塔设计
化工原理课程设计设计题目：班级：姓名：学号：指导教师：完成日期：年月日化工系设计内容及要求一、设计内容1．设计方案的选定对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述；2．主要设备的工艺设计计算选定工艺参数，物料衡算，热量衡算，单元操作的工艺计算并绘制相应的工艺流程图，标出物流量及主要测量点；3．设备设计设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，并绘制设备的工艺条件图。
图面应包括设备的主要工艺尺寸、技术特性和接管表；4．辅助设备选型典型辅助设备主要工艺尺寸的计算，设备规格、型号的选定；二、设计说明书编写（1）封面课程设计题目、班级、姓名、指导教师、时间（2）设计任务书（3）目录（4）设计方案简介（5）设计条件及主要物性参数表（6）填料塔的化工计算（7）填料塔的结构设计及核算（8）填料塔的简单结构及辅助设备的计算、选型（9）设计结果汇总表（10）设计评述,设计者对本设计的评述及通过设计的收获体会（11）附图（带控制点的工艺流程简图、主题设备设计条件图）（12）参考文献（13）主要符号说明图纸要求：工艺流程图采用4号图纸，设备装置图采用3号图纸，要求布局美观，图面整洁，图表清楚，尺寸标识准确，各部分线形精细符合国家化工制图标准。
报告内容必须齐全，打印或手写。
打印用A4纸，字号为宋体、小四，标题加黑。
三、参考资料1．陈英南，刘玉兰．常用化工单元设备的设计.华东理工大学出版社.20052．上海医药设计院编．化工工艺设计手册(第二版).化学工业出版社.19963．江体乾等．化工工艺手册．上海科学技术出版社.19924．茅晓东，李建伟．典型化工设备机械设计指导．华东理工大学出版社．19955．化学工程手册编委．化学工程手册(第1篇)化工基础数据．化学工业出版社.19806．化工制图8．陈敏恒等．化工原理(第三版)．化学工业出版社．2006９．化工设备技术全书编辑委员会．化工设备全书—塔设备设计．上海：上海科学技术出版1988设计任务书：化工原理课程设计任务书一一、设计题目：清水吸收变换气的填料塔装置设计二、设计任务及条件：（1）进入系统的变换气为：____Nm3/h（标准状况）；（2）变换气的组成（体积）：（3）塔顶出口净化气中CO2<0.5％（体积）；（4）吸收温度30℃，连续操作；（5）操作压力：1.6MPa(绝)化工原理课程设计任务书二一、设计题目：碳酸丙烯酯（PC）脱碳填料塔的工艺设计二、操作条件（1）设计一座碳酸丙烯酯（PC）脱碳填料塔，要求年产合成氨t/a。
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化工原理课程设计吸收塔Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】《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CO要用以合成尿素，则需对吸收后2,同时溶剂也可循环使用。
的溶液解吸以得到CO2工艺流程图(图1)水吸收CO21-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CO 2的临界温度Tc=304K ，临界压力Pc= 则其对比温度Tr= T (Tc +8) = 303.15304+8 =对比压力Pr=P (Pc +8)=1873.8+8 =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×=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= 则可得在此条件下气液平衡关系为： Y=mX 1+(1−m )X=113.5266X1−112.5266X、吸收剂用量进塔CO 2摩尔分数：y 1=%=进塔CO 2摩尔比：Y 1=y 11−y 1=0.1091−0.109=出塔CO 2摩尔分数：y 2=%=出塔CO 2摩尔比：Y 2=y 21−y2= 0.00631−0.0063 =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×（）=∕h出塔液相浓度最大值: X 1*=X 1max = Y1m −(1−m )Y1 = 0.1223113.5266−(1−113.5266) = 对于纯水吸收过程：X 2=0则最小液气比：（LV ）min=Y1−Y2X1∗−X2= 0.1223−0.00630.0010=由LV = ~2)（LV）min：取L11==××=∕hL21==××=∕hL31==××=∕h则由物料衡算公式V(Y1-Y2)=L(X1-X2)：X11=V(Y1−Y2)L=186.9509×(0.1223−0.0063)28192.1957=X21=V(Y1−Y2)L=186.9509×（0.1223−0.0063）32529.4566=X31=V(Y1−Y2)L=186.9509×（0.1223−0.0063）39035.3479=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：GA =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：Δt1=21.6863×44×97×4.1828192.1957×18×4.174=0.1827℃同理可求得Δt2=℃，Δt3=℃。
由于Δt1，Δt2，Δt3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。
、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）各组分临界压力与临界温度（表二）混合气体的平均摩尔质量：M=×44+×2+×28+×16+×28+×32=Kmol混合气体假临界压 P cm =×+×+×+×+×+×= 混合气体假临界温度：T cm =×304+×+×126+×191+×133+×155= 则对比温度T r = TT cm =303.1585.3769 =对比压力Pr=PPcm=1.82.4470=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 =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aε=220 m -1 比表面积a=155m 2/m 3关联系数A=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 =·s混合气体质量流速：G V =M ·V=×4700/= Kg/h吸收剂质量流速：G L11= M ·L=18×=h 。
同理可求得G L21= Kg/h ，G L31=h 由Bain-Hougen 关联式：lg [u f2g ·a ε3·ρv ρL ·μL 0.2]=(G L G V)0.25·(ρV ρL )0.125代入数据：lg [u f29.81·220·9.0817995.7·0.80070.2]=(7521962.42666.8304)0.25(9.0772995.7)0.125求得：u f1=s ，同理可求得u f2=s, u f3=sd.取U=u f ， 则u 1=u f =×=s,同理可得， u 2=s, u 3=s该操作条件下气体体积流量： Vs =4700x (30+273.15)x101.325273.15x1800x3600=m 3/s则D 1=√4Vs πu 1=√4×0.08163.14×0.0628 =圆整后（《化工原理设计导论》p123）:D 1=,同理可得，D 2=，D 3= 、喷淋密度的校核对于直径小于76mm 的环形填料，其最低润湿率L W =m 3(m ·h )⁄ 则最小喷淋密度U min =L W ·a=×155=m 3(m 2·h )⁄ U 1=G L11ρL ×π×D124=4×507459.5226995.7×3.14×1.32=m 3(m 2·h )⁄＞U min ，同理可得，U 2=m 3(m 2·h )⁄＞U min ，U 3=m 3(m 2·h )⁄＞U min故符合要求。