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-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。
氨吸收填料塔设计 化工原理课程设计完全版
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由该点的纵坐标得为计算方便,采用与液体喷淋密度无关的泛点填料因子平均值,查表(散装交,由该点的纵坐标得(Dg38)k G a=0.0367×(2900×1.178)0.72×4699.60.38=319.3kmol/(m3·h.Pa) k L a=0.027×4699.60.78=19.75 h -1选择塔径为700mm的数据。
4.除雾沫器选择折流板式除雾器,它是利用惯性原理设计的最简单的除雾装置。
除雾板由50mm ×50mm ×3mm 的角钢组成.板间横向距离为25mm ,如图所示。
除雾器的结构简单、有效,常和塔器构成一个整体,阻力小,不易堵塞,能除去50μm 以下的雾滴,压力降一般为50~I00Pa 。
5.管口结构一般管道为圆形,d 为内径,水流速0.5~1.5m/s,常压下气体流速则气体进口管直径 d 1=u V 4π=1836004.1329004×××=0.239m 气体出口管直径 d 2=0.239m查国家标准规格,圆整直径为273×6u=π23V 4d =s /m 06.153600261.0900242=×××π 吸收剂进口直径 d 3=u V 4π=.503600.29984.13699.644××××=0.0577m8.液体进口管液体的进口管直接通向喷淋装置,若喷淋装置进塔处为直管,其结构和有关尺寸见图和表,若喷淋器为其他结构,则管门结构需根据具体情况而定。
液体进口管选择尺寸76×4,见上表。
9.液体的出口装置液体出口装置的设计应便于塔内液体的排放,防止破碎的瓷环堵塞出口,并且要保证塔内有一定的液封高度,防止气体短路。
常见的液体出口结构如图所示。
10.接管长度填料塔上各股物料的进出门管留在设备外边的长度h,可参照下表确定。
化工原理课程设计(氨气填料吸收塔设计)
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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。
化工课程设计_水吸收氨填料吸收塔的设计
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天津农学院化工原理课程设计任务书设计题目:水吸收氨过程填料吸收塔的设计专业:食品科学与工程(1)班学生姓名: xx学号: xxx起迄日期: 2014.12.15指导教师:王步江化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书天津农学院课程设计说明书设计名称化工原理课程设计设计题目水吸收氨过程填料吸收塔设计设计时间2014年12月系别食品科学系专业食品科学与工程班级1班姓名xxx指导教师xxx20114 年12 月15 日化工原理课程设计说明书目录一.设计方案简介 (1)二.设计计算 (2)(一)设计方案的确定 (2)(二)填料的选择 (2)(三)基础物性数据 (2)1.液相物性数据 (2)2.气相物性数据 (2)3.气液相平衡数据 (2)(四)物料衡算 (3)(五)填料塔的工艺尺寸的衡算 (3)1.塔径计算 (3)2.填料层高度计算 (4)(六)填料层压降计算 (6)(七)液体分布器简要设计 (6)1.液体分布器的选型 (6)2.分布点密度计算 (7)3.布液计算 (7)(八)计算结果列表 (8)三.设计体会 (8)四.参考文献 (8)一、设计方案简介:塔设备是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛采用的气液传质设备,根据塔内气液接触构件的结构形式,可分为板式塔和填料塔两大类。
板式塔内设置一定数量的塔板,气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层,进行传质与传热。
在正常操作下,气相为分散相,液相为连续相,气相组成呈阶梯变化,属逐级接触逆流操作过程。
填料塔内装有一定高度的填料层,液体自塔顶沿填料表面下流,气体逆流向上流动,气液两相密切接触进行传质与传热。
在正常操作下,气相为连续相,液相为分散相,气相组成呈连续变化,属微分接触逆流操作过程。
工业上,塔设备主要用于蒸馏和吸收传质单元操作过程。
蒸馏过程多选用板式塔,而吸收过程多选用填料塔。
本次题目要求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341310m3/h,其中含氨为5%(体积分数),要求塔顶排放气体中含氨低于0.12%(体积分数)。
化工原理课程设计水吸收氨填料吸收塔设计(1)
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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)氨气吸收塔毕业课程设计

《化工原理》课程设计说明书设计题目:水吸收氨气填料塔设计者:陈玉姣专业:化学工程与工艺指导老师:王要令课程设计任务书●化工原理课程设计要求本课程的设计任务要求学生做设计说明书一份、图纸两张。
各部分的具体要求如下:1 说明书必须书写工整、图文清晰。
说明书中所有公式必须写明编号,所有符号必须注明意义和单位。
2设计图纸要求:(1) 流程图(A3)本设计要求画“生产装置工艺流程图”一张,图纸大小为210×297(或148×210)mm2。
本图应表示出装置或单元设备中所有的设备和机器,以线条和箭头表示物料流向,并以引线表示物料的流量、温度和组成等。
设备以细实线画出外形并简略表示内部结构特征,大致表明各设备的相对位置。
设备的位号、名称注在相应设备图形的上方或下方,或以引线引出设备编号,在专栏中注明个设备的位号、名称等。
管道以粗实线表示,物料流向以箭头表示(流向习惯为从左向右)。
辅助物料(如冷却水、加热蒸汽等)的管线以较细的线条表示。
(2)设备图(A2)本设计要求画主要设备详图一张,表示其结构形式、尺寸(表示设备特性的尺寸,如圆筒形设备的直径等)、技术特性等。
设备图基本内容有:①视图:一般用主(正)视图、剖面图或俯视图表示主要设备结构形状;②尺寸:图上应注明设备直径、高度以及表示设备总体大小和规格的尺寸;③技术特性表:列出设备操作压力、温度、物料名称、设备特性等;④标题栏:说明设备名称、图号、比例、设计单位、设计人、审校人等。
图纸要求:投影正确、布置合理、线型规范、字迹工整。
●课程设计任务书(7~8人一题,改变操作条件,一人一任务)(1) 设计题目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2192m3对纯溶剂吸收过程,进塔液相组成为X2=0,则(LV)min=(0.0638-0.0002)[0.063830.755-0]=0.75,(1)所以最小吸收剂用量:Lmin=0.75×V=61.31Kmol--Hougen关联式计算泛点气速μf,把数据代入下式得:-0.5844,则: μf=2.63ms对于散装材料,其泛点率ϕ=μμf范围是(0.5-0.85)可取ϕ=0.6,则μ=μf×0.6=1.578ms由式求得,D=0.7m,(常用的标准塔径为400、500、600、700、800、1000、1200、1400、1600、2000、2200)所以泛点率ϕ=μμf=1.5832.63×100%=60.2%(在允许范围内0.5~0.85)(3)填料规格校核: Dd=70025=28>8(在允许范围内)(4)液体喷淋密度校核:因填料为25mm×12.5mm×1.4mm,塔径与填料尺寸之比大于8,对于直径不超过75mm的散装填料,可取最小润湿速率为0.08m3mh;对于直径大于75mm的散装填料,可取最小润湿速率为0.12m3mh固取最小润湿速度为(Lw)min=0.08 m3m.=(LW)min×at0.08=18.24m3㎡——最小液体喷淋密度 m³(m²·——最小的L——液相的V——气相的。
完整版化工原理课程设计水吸收氨气填料塔设计

——水吸收氨气填料塔设计
学 院
专 业
班 级
姓 名
学 号
指导教师
年12月11日
设计任务书
水吸收氨气填料塔设计
(1)设计题目
试设计一座填料吸收塔,米用清水吸收混于空气中的氨气C
量为_32003/h,其中含氨为8%(体积分数)
温度为25C。要求:
① 塔顶排放气体中含氨低于__0.04%(体积分数)
(2)操作条件
(1)操作压力:常压
(2)操作温度:20r
(3)吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定
(3)填料类型
聚丙烯阶梯环吸收填料塔
(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
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 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。
1.4.1填料种类的选择4
1.4.2填料规格的选择6
1.4.3填料材质的选择6
1.5基础物性数据7
1.5.1液相物性数据7
1.5.2气相物性数据8
1.5.3气液相平衡数据8
1.5.4物料横算8
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(水吸收氨填料吸收塔设计)(正式版)
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常用填料塔径与填料公称直径比值D/d的推荐值列于下表。
表2:常用填料的
D/d
的推荐值
填料种类
D/d998.2kg/m
2.黏度:L0.001 pa?s 3.6kg/(m?h)
2
3.表面张力为:z726dyn/cm 940896kg/h
3
4.20 CNH3: H 0.725kmol/m kpa
62
5.20 CNH3:Dl7.34 10 m /h
22
6.20 C NH3: DV0.225cm/s 0.081m/h
其主要参数如下:
表3:聚丙烯阶梯环的特性数据
填料类型
公称直径
外径x高/壁
比表面积
空隙率/%
个数
堆积密度
干填料因
DN/mm
厚
at
n/m-3
(kg/m3 *)
子m-1
(m2/m3)
塑料阶梯环
50
50X25X.5
114.2
92.7
10740
5408
143
2.4
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20C
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9
3.2.2传质单元高度的计算9
氨吸收填料塔的设计 化工原理课程设计

一.课程名称氨吸收填料塔的设计二、课题条件1.混合气体处理量:4460hNm32.原料气组成:NH 45%,空气:55%33原料气温度:35C4吸收率:不低于95%5吸收剂:X2<0.005的稀氨水(25c C)6操作压力:常压(按呼市地区大气压计为89590)三设计要求:1流程布置与说明2填料的选择,采用两种填料进行计算,从中选出较为优方案3工艺过程的计算4填料塔工艺尺寸的确定5输送机械功率的计算与选型目录 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
一。
氨吸收填料塔的设计 .. (3)1.概述 ............................................................................................................. 3 2.设计方案的确定 (3)1.2.1设备方案 ............................................................................................ 3 1.2.2 流程方案 ........................................................................................... 3 1.2.3 吸收剂的选择 .................................................................................... 4 1.3填料的选择 .. (4)1.3.1填料选取的要求 ................................................................................. 4 1.3.2 填料的选择。
化工原理课程设计水吸收氨气填料塔设计

化工原理课程设计水吸收氨气填料塔设计《化工原理》课程设计——水吸收氨气填料塔设计学院专业班级姓名学号指导教师2012年12月11 日设计任务书水吸收氨气填料塔设计(一)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____3200____m3/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____0.04%____(体积分数);(二)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倍数自己确定(三)填料类型聚丙烯阶梯环吸收填料塔(四)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.................................................................................................... 错误!未定义书签。
第一节填料塔主体设计方案的确定 . 01.1装置流程的确定 01.2 吸收剂的选择 01.3 课程设计任务 (1)1.4 填料的类型与选择 (1)1.4.1 填料种类的选择 (2)1.4.2 填料规格的选择 (4)1.4.3 填料材质的选择 (4)1.5 基础物性数据 (5)1.5.1 液相物性数据 (5)1.5.2 气相物性数据 (6)1.5.3 气液相平衡数据 (6)1.5.4 物料横算 (6)第二节填料塔工艺尺寸的计算 (8)2.1 塔径的计算 (8)2.2 填料层高度的计算及分段 (10)2.3填料层压降计算: (12)第三节填料塔内件的类型及设计 (13)3.1 液体分布装置 (13)3.2液体再分布装置 (15)3.3填料支撑装置 (16)3.4.流体进出口流差 (18)设计一览表 (19)对本设计的评述 (20)参考文献 (21)第一节填料塔主体设计方案的确定1.1装置流程的确定本次设计采用逆流操作:气相自塔低进入由塔顶排出,液相自塔顶进入由塔底排出,即逆流操作。
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。
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。
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。
氨吸收填料塔的课程设计
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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。
(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)
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《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。
化工原理课程设计(水吸收氨填料吸收塔设计)
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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。
水吸收氨气填料塔课程设计
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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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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。
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。
因此,吸收空气中的氨,防止氨超标具有重要意义。
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空气。
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。
二 设计任务完成填料塔的工艺设计与计算,有关附属设备的设计和选型,绘制吸收系统的工艺流程图和填料塔装置图,编写设计说明书。
三 设计条件查表知,25C 下水的饱和蒸气压为,干空气的密度为m 3,20C 下氨气的密度为m 3。
水蒸气的饱和分压为:KPa P P S V 2183.27.0169.3 湿空气的湿度:绝干气水汽kg /01393.02183.23.1012183.2622.0622.0kg P P P H VV 湿空气的比体积:绝干气湿空气kg m t H v H /8621.012732984.221801393.02913.1013.1012732734.22182913标准状态下,湿空气干空气339359.02982730216.11m m氨气的体积分数=%68.19%1009359.07601.014.0 回收率=%64.99%1001968.00007.01968.0 综上所述,本课程设计中填料塔的主要设计参数如下:1、气体混合物成分:空气和氨气;2、氨的含量: %(体积);3、混合气体流量: 5000m 3/h ;4、操作温度:303K ;5、混合气体压力:;6、回收率:%。
四设计方案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,以提高吸收速率并减少吸收剂的用量。
(2)选择性吸收剂对溶质组分要有良好的吸收能力,而对混合气体中其他组分不吸收或吸收甚微,否则不能直接实现有效分离。
(3)挥发度要低操作温度下吸收剂的蒸气压要低,以减少吸收和再生过程中吸收剂的挥发损失。
(4)黏度吸收剂在操作温度下的黏度越低,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。
(5)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。
吸收剂对溶质的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,且挥发度要低。
所以本课程设计选择用清水作吸收剂,氨气为吸收质。
水廉价易得,物理化学性能稳定,选择性好,符合吸收过程对吸收剂的基本要求。
且氨气不作为产品,故采用纯溶剂。
流程选择及流程说明吸收装置的流程主要有以下几种:(1)逆流操作气相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。
逆流操作的特点是传质平均推动力大,传质速率快,分离效率高,吸收剂利用率高。
工业生产中多用逆流操作。
(2)并流操作气、液两相均从塔顶流向,此即并流操作。
并流操作的特点是,系统不受液流限制,可提高操作气速,以提高生产能力。
并流操作通常用于以下情况:当吸收过程的平衡曲线较平坦时,流向对推动力影响不大;易溶气体的吸收或处理的气体不需吸收很完全;吸收剂用量特别大,逆流操作易引起液泛。
(3)吸收剂部分再循环操作在逆流操作系统中,用泵将吸收塔排除液体的一部分冷却后与补充的新鲜吸收剂一同送回塔内,即为部分再循环操作。
通常用于以下操作:当吸收剂用量较小,为提高塔的液体喷淋密度;对于非等温吸收过程,为控制塔内的温升,需取出一部分热量。
该流程特别适宜于相平衡常数m值很小的情况,通过吸收液的部分再循环,提高吸收剂的使用效率。
应当指出,吸收剂部分再循环操作较逆流操作的平均推动力要低,且需设置循环泵,操作费用增加。
(4)多塔串联操作若设计的填料层高度过大,或由于所处理物料等原因需经常清理填料,为便于维修,可把填料层分装在几个串联的塔内,每个吸收塔通过的吸收剂和气体量都相等,即为多塔串联操作。
此种操作因塔内需留较大空间,输液、喷淋、支撑板等辅助装置增加,使设备投资加大。
(5)串联-并联混合操作若吸收过程处理的液量很大,如果用通常的流程,则液体在塔内的喷淋密度过大,操作气速势必很小(否则易引起塔的液泛),塔的生产能力很低。
实际生产中可采用气相作串联、液相作并联的混合流程;若吸收过程处理的液量不大而气相流量很大时,可采用液相作串联、气相作并联的混合流程。
列出几种常见的吸收过程如图1。
(a)并流(b)逆流图1 吸收流程用水吸收NH属高溶解度的吸收过程,为提高传质效率和分离效率,所以本设计选用3逆流吸收流程。
该填料塔中,氨气和空气混合气体,经由填料塔的下侧进入填料塔中,与从填料塔顶流下的水逆流接触,在填料的作用下进行吸收。
经吸收后的混合气体由塔顶排除,吸收了氨气的水由填料塔的下端流出。
塔填料选择塔填料(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。
填料种类的选择要考虑分离工艺的要求,通常考虑一下几个方面:(1)传质效率传质效率即分离效率,它有两种表的方法:一是以理论级进行计算的表示方法,以每个理论级当量的填料层高度表示,即HETP值;另一方面是以传质速率进行计算的表示方法,以每个传质单元相当高度表示,即HTU值。
在满足工艺要求的前提下,应选用传质效率高,即HEYP(或HTU值)低的填料。
对于常用的工业填料,其HEYP(或HTU值)可由有关手册或文献中查到,也可以通过一些经验公式来估算。
(2)通量在相同的液体负荷下,填料的泛点气速愈高或气相动能因子愈大,则通量愈大,塔的处理能力亦越大。
因此在选择填料种类时,在保证具有较高传质效率的前提下,应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料。
对于大多数常用填料其泛点气速或气相动能因子可由有关手册或文献中查到,也可以通过一些经验公式来估算。
(3)填料层的压降填料层的压降是填料的主要应用性能,填料层的压降越低,动力消耗越低,操作费用越小。
选择低压降的填料对热敏性物系的分离尤为重要。
比较填料的压降有两种方法,一是比较填料层单位高度的压降△P/Z;另一是比较填料层单位传质效率的比压降△P/NT。
填料层的压降可用经验公式计算,亦可从有关图表中查出。
(4)填料的操作性能填料的操作性能主要指操作弹性、抗污堵性及抗热敏性等。
所选填料应具有较大的操作弹性,以保证塔内气、液负荷发生波动时维持操作稳定。
同时,还应具有一定的抗污堵、抗热敏能力,以适应物料的变化及塔内温度变化。
此外,所选的填料要便于安装、拆卸和检修。
填料种类很多,根据填料方式不同,可分为散装填料和规整填料两大类。
1、散装填料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。
现介绍几种典型的散装填料。
(1)拉西环填料其结构为外径与高度相等的圆环,可用陶瓷、塑料、金属等材质制造。
拉西环填料的气液分布较差,传质速率低,阻力大,通量小,目前工业上已很少用了。
(2)鲍尔环填料鲍尔环是在拉西环的基础上改进而得。
其结构为在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔,被切开的环壁的一侧仍与壁面相连,另一侧向环内弯曲,形成内伸的舌叶,诸舌叶的侧边在环中心相搭,可用陶瓷、塑料、金属等材质制造。
鲍尔环由于环壁开孔,大大提高了环内空间及环内表面的利用率,气体阻力小,液体分布均匀。