氨吸收塔的设计

电信工程系毕业设计（论文）学生自拟课题审批表

江苏联合职业技术学院江苏省惠山中等专业学校（办学点）

毕业设计（论文）任务书

设计课题填料吸收塔的设计

系部电信工程系

专业精细化学品生产技术

年级班级

姓名

学号

指导教师职称

2014年4月 2 3 日

毕业设计（论文）任务书精细化学品生产技术专业G1051 教学班

吸收塔课程设计

摘要：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。

引言：填料塔是以塔内装有大量的填料为相间接触构件的汽液传质设备。填料塔于19世纪中期已应用于工业生产，此后，它与板式塔竞相发展，构成了两类不同的汽液传质设备。填料塔属于连续接触式的汽液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。

与板式塔相比，填料塔具有以下特点：①生产能力大。②分离效率高。③压力降小。

④持液量小。⑤操作弹性大。但是，填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效的润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太合适等。因此，在选择塔的类型时，应根据分离物系的具体情况和操作所追求的目标综合考虑上述各因素。

填料的种类很多，根据装填方式不同，可分为散装填料和规整填料两大类。散装填料中较为典型的有拉西环填料、鲍尔环填料、阶梯环填料、弧鞍填料、矩鞍填料、金属环矩鞍填料、球形填料。工业上常用的规整填料有格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。

塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。

目录

第一章设计任务和条件 (5)

1.1 设计任务 (5)

1.2 操作条件 (5)

第二章设计方案的确定和流程说明 (6)

2.1 设计方案的确定 (6)

2.1.1吸收剂的选择 (6)

2.1.2 设计方案的流程说明 (7)

第三章吸收塔的物料衡算 (8)

3.1 基础物性数据 (8)

第四章吸收塔的工艺尺寸计算........................................................................错误!未定义书签。

4.1 填料塔的工艺尺寸的计算.................................................................错误!未定义书签。

4.1.1塔径的计算.......................................................................................错误!未定义书签。

4.1.2填料层高度计算...............................................................................错误!未定义书签。

4.1.3填料层压降计算 (13)

4.1.4吸收塔接管口径的计算 (14)

第五章辅助设备计算选型 (16)

5.1液体分布器的选择..............................................................................错误!未定义书签。

5.2设计一览表 (17)

第六章对本设计的评价 (18)

附录 (19)

参考文献 (21)

致谢 ...................................................................................................................错误!未定义书签。

第一章设计任务和条件

1.1设计任务

1.设计方案简介：

工程概况

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3.8万Nm3/h，其中含氨为5.2%（体积分数），要求塔顶排放气体中含氨低于0.025%（体积分数）1.2操作条件

（1）混合气（空气+ 氨）处理量：100000m3/h；

（2）混合气的温度：30℃

（3）进塔混合气中氨的体积分数：0.02%；

（4）进塔吸收剂（清水）温度：20℃；

（5）操作压力：常压。

（6）操作温度:20℃。

（7）工作日:每年300天，每天24小时连续运转。

（8）厂址:江苏

第二章设计方案的确定和流程说明

2.1设计方案的确定

2.1.1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，是决定吸收操作效果的关键之一，选择吸收剂时应着重考虑以下几个方面：溶解度：吸收剂对溶质组分的溶解度要大。以提高吸收速率并减少吸收剂的需用量。

选择性：吸收剂对溶质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或吸收甚微，否则不能直接实现有效的分离。

挥发度要低：操作温度下吸收剂的蒸汽压要低，以减少吸收和再生过程中吸收剂的挥发损失。

粘度：吸收剂在操作温度下的粘度越低。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。

其他：所选用的吸收剂应尽可能满足无毒性、无腐蚀性、不易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉易得以及化学性质稳定等要求。

因为设计要求用水做吸收剂，故采用纯溶剂。