填料塔的设计.doc
填料塔的设计
目录前言世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。
”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。
工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。
因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难，对有害气体的控制更必不可少。
一．设计任务书1.设计目的通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。
培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。
2.设计任务试设计一个填料塔，常压，逆流操作，操作温度为25℃，以清水为吸收剂，，气体处理量为1500m3/h，其中含氨%（体积分数），吸收脱除混合气体中的NH3要求吸收率达到99%，相平衡常数m=。
3.设计内容和要求1）研究分析资料。
2）净化设备的计算，包括计算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工艺尺寸计算、填料层压降的计算及校核计算。
3）附属设备的设计等。
4）编写设计计算书。
设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。
要求内容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。
设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等，格式参照学校要求。
5）设计图纸。
包括填料塔剖面结构图、工艺流程图。
应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。
图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规范要求。
6）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二．设计资料1.工艺流程采用填料塔设计，填料塔是塔设备的一种。
塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。
例如应用于气体吸收时，液体由塔的上部通过分布器进入，沿填料表面下降。
气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上，与液体密切接触而相互作用。
填料精馏塔.doc
摘要填料塔为连续接触式的气液传质设备，与板式塔相比，不仅结构简单，而且具有生产能力大，分离填料材质的选择，可处理腐蚀性的材料，尤其对于压强降较低的真空精馏操作，填料塔更显示出优越性。
本文以甲醇-水的混合液为研究对象，因甲醇-水系统在常压下相对挥发度相差较大，较易分离，所以此设计采用常压精馏。
根据物料性质、操作条件等因素选择填料塔，此设计采用高位槽泡点进料、塔底再沸器和塔顶全凝器的重力回流的方式，将甲醇—水进行分离的填料精馏塔。
通过甲醇—水的相关数据，对全塔进行了物料衡算和热料衡算，得出精馏产品的流量、组成和进料流量、组成之间的关系，以及再沸器和冷凝器的类型和尺寸，进而得到精馏塔的理论板数。
分析了进料、塔顶、塔底、提馏段、精馏段的流量及其物性参数。
对精馏段和提留段的塔径及填料层高度进行了计算，以确定塔的结构尺寸。
对冷凝器、加热器、塔内管径、液体分布器、填料支撑板、塔釜及除沫器进行了选型计算，从而得到分离甲醇—水混合物液的填料精馏塔。
关键词：填料塔；理论板数；结构尺寸；流量；回流比AbstractThe packed tower is continuous contact gas-liquid mass transfer equipment. Compared with tray column, the packed tower not only has a simple structure, but also has higher capacity to product. The packed tower can choose the separation of packing materials and handle corrosive materials. Especially for operation of low pressure drop vacuum distillation , the packed column shows superiority. This article make methanol-water mixture as the object of study .Because methanol-water system has a wide relative volatility at atmospheric, so this design adopt atmospheric distillation. According to the material properities, operating conditons and other factors,we select packed tower. This design adpot high groove bubble point to charge-in, the way of tower bottom reboiller and the gravity reflux of supertower condenser and this design is the pached distillation of separae methanol from water. By mthanol-water related data, this paper make material and heat material balance calculation, conclude the relationship between the flow, composition of distillation products and the flow, composition of charge-in, as well as reboiler and condensers’type and size, and then get the count of theoretical plate. This thesis analysis the flow and physical paraameters of charge-in, supertower, tower bottom, stripping section, rectifying section. This paper calculate the diameter of stripping section and rectifying section and the height of packing layer, then determine the structural size of tower. This thesis makes section and calculation on condenser, heater, inside diameter of tower, liquid distributor, packing support panel, recifier,then get packed distillation column of separating methanol and water.Key words：packed tower；number of theoretical plate；structure size；reflux ratio引言精馏塔分为筛板塔和填料塔两大类，填料塔又分为散堆填料和规整填料两种。
填料塔设计
第一章设计任务依据和要求一、设计任务及操作条件：1、混合气体（空气中含SO2气体的混合气）处理量为：106Kmol/h2、混合气组成：SO2含量为6.7% （mol% ），空气为：93.3 %（mol%）3、要求出塔净化气含SO2为：0.148 %（mol%），H2O为：1.172 kmol/h4、吸收剂为水，不含SO25、常压，气体入塔温度为25℃，水入塔温度为20℃。
二、设计内容：1、设计方案的确定。
2、填料吸收塔的塔径、填料层高度及填料层压降的计算。
3、填料塔附属结构的选型与设计。
4、填料塔工艺条件图。
三、H2O-SO2在常压20℃下的平衡数据四、气体及液体的物性数据1、气体的物性：气体粘度()0.0652/G u kg m h =⋅气体扩散系数20.0393/G D m s = 气体密度31.383/G kg m ρ=2、液体的物性：液体粘度µL =3.6 kg /(m ·h); 液体扩散系数D L =5.3×10-6m 2/s; 密度ρL =998.2 kg /m 3;液体表面张力 4273/92.7110/L dyn cm kg h σ==⨯ 五、 设计要求1、设计计算说明书一份2、填料塔图（2号图）一张第二章 SO 2净化技术和设备 一、SO 2的来源、性质及其危害二氧化硫的来源包括微生物活动，火山活动，森林火灾以及海水飞沫。
主要有自然来源和人为来源两大类：自然来源主要是火山活动，喷出的火山气体中含有大量的二氧化硫气体，地质深处的天然硫元素在火山喷发过程中燃烧氧化为二氧化硫，随火山灰一起喷射到大气中。
地球上57%的二氧化硫来自自然界，沼泽、洼地、大陆架等处所排放的硫化氢，进入大气，被空气中的氧氧化为二氧化硫。
自然排放大约占大气中全部二氧化硫的一半，通过自然循环过程，自然排放的硫基本上是平衡的。
人为来源则指在人类进行生产、生活活动中，使用含硫及其化合物的矿石进行燃烧，以及硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥纸浆的生产等产生的工业废气，从而使其中一部分或全部的硫以二氧化硫的形式排放到大气中，形成二氧化硫污染。
填料吸收塔设计
山东农业大学环境工程原理课程设计题目清水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计学院资源与环境学院专业班级环境工程09级学生姓名XXXX学生学号********指导教师孙老师2011年12月28 日第一章前言.............................................................................................................................. - 1 - 第一节填料塔的主体结构与特点.................................................................................. - 1 - 第二节填料塔的设计任务及步骤.................................................................................. - 1 - 第三节填料塔设计条件及操作条件.............................................................................. - 2 - 第二章吸收塔主体设计方案的确定........................................................................................ - 2 - 第一节吸收剂选择.......................................................................................................... - 2 - 第二节填料的类型与选择.............................................................................................. - 2 - 第三章吸收塔的工艺计算................................................... - 3 -第一节基础物性数据...................................................................................................... - 3 -一、液相物性数据...................................................................................................... - 3 -二、气相物性数据...................................................................................................... - 3 -三、气液相平衡数据.................................................................................................. - 4 -第二节物料衡算.............................................................................................................. - 4 - 第四章填料塔的工艺尺寸的计算............................................................................................ - 5 - 第一节填料塔直径的计算............................................... - 5 -一、确定空塔气速.................................................................................................... - 5 -二、塔径计算：.......................................................................................................... - 6 -三、塔径校核.............................................................................................................. - 6 -第二节传质单元的计算.................................................................................................... - 8 -一、传质单元数计算.................................................................................................. - 8 -二、传质单元高度计算.............................................................................................. - 8 -第三节高度的计算.......................................................................................................... - 11 -一、填料层高度的计算............................................................................................ - 11 -二、塔附属高度的计算............................................................................................ - 12 -第四节填料层压降的计算.............................................................................................. - 12 - 第五章塔内件设计........................................................................................................ - 14 - 第一节液体分布器计算................................................................................................ - 14 -一、液体分布器........................................................................................................ - 14 -二、布液孔数............................................................................................................ - 14 -第二节填料塔内件的选择............................................................................................ - 14 -一、液体分布器........................................................................................................ - 14 -二、液体再分布器.................................................................................................... - 15 -三、填料支撑板...................................................................................................... - 15 -四、填料压板与床层限制板.................................................................................... - 16 -五、气体进出口装置与排液装置............................................................................ - 16 - 主要参考文献.............................................................. - 16 -附录一：工艺设计计算结果汇总............................................. - 17 -附录二：主要符号说明............................................................................................................ - 18 - 附录三：二氧化硫填料塔设计图（单位：mm）.................................................................... - 20 -第一章前言第一节填料塔的主体结构与特点结构：图1-1 填料塔结构图填料塔不但结构简单，且流体通过填料层的压降较小，易于用耐腐蚀材料制造，所以她特别适用于处理量肖，有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。
填料塔的设计
西北大学化工学院化工原理课程设计说明书设计名称： 填料吸收塔设备的设计 年级专业： 2008级化学工程与工艺 姓 名：指导老师：姚瑞清2011年1月10日目录一．设计任务-----------------------------------2 二．填料选择-----------------------------------3 三．计算所需物性参数---------------------------3 四．设计计算过程-------------------------------4 五．塔附件选择---------------------------------10 六．工艺流程说明-------------------------------15 七．心得体会-----------------------------------16 八．参考文献-----------------------------------18 九．工艺流程图---------------------------------19一. 设计任务原料气入塔温度为25℃，用清水吸收原料气体中的SO2气体，混合气体的处理量为2000m3／h，其中含有SO2的摩尔分数为0.07，SO2的吸收率为90％，气体入口温度为25℃.水入口温度为20℃。
已知：20℃时，E=3.55 10³kPa, L/G=1.5(L/G)min;操作压力：常压；操作温度：液体20℃; 气体：25℃；填料类型：乱堆塑料鲍尔环；要求设计填料吸收塔，求所需塔高，塔径，塔内件，塔接管尺寸，绘制流程图，吸收塔工艺条件图，设计过程评述。
二.填料选择该系统属于易分离系统，可采用散装填料，系统中含SO2有一定腐蚀性，故考虑选用Ф50mm塑料鲍尔环，由于系统对压降无特殊要求，考虑到不同尺寸鲍尔环的性能采用乱堆Ф50mm塑料鲍尔环。
鲍尔环特性：鲍尔环是在拉西环的基础上发展起来的，是近期具有代表性的一种填料。
填料塔的设计完整版
填料塔的设计HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】目录前言世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。
”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。
工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。
因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难，对有害气体的控制更必不可少。
一．设计任务书1.设计目的通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。
培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。
2.设计任务试设计一个填料塔，常压，逆流操作，操作温度为25℃，以清水为吸收剂，吸收脱除混合气体中的NH 3，气体处理量为1500m 3/h ，其中含氨%（体积分数），要求吸收率达到99%，相平衡常数m=。
3.设计内容和要求1）研究分析资料。
2）净化设备的计算，包括计算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工艺尺寸计算、填料层压降的计算及校核计算。
3）附属设备的设计等。
4）编写设计计算书。
设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。
要求内容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。
设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等，格式参照学校要求。
5）设计图纸。
包括填料塔剖面结构图、工艺流程图。
应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。
图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规范要求。
6）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二．设计资料1.工艺流程采用填料塔设计，填料塔是塔设备的一种。
塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。
(完整word版)填料吸收塔设计说明书
学校：华东交通大学学院：基础科学学院姓名：王业贵学号：20100810030111指导老师：周枚花老师时间：2013.12.30-2014.1.10一、设计任务书一、设计题目年处理量为4吨氮气填料吸收塔的设计2.0410二、设计任务及操作条件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2400 m3/h，其中含空气95%，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。
20℃氨在水中的溶解度系数为H ＝0.725kmol/（m3.kPa）三、工艺操作条件1.厂址为南昌地区2.操作压力为101.3kpa3.操作温度20℃4.每年生产时间：300天，每天24小时5.自选填料类型及规格四、设计内容1. 吸收流程选择2. 填料选择（根据处理量选择）3. 基础物性数据的搜集与整理4. 吸收塔的物料衡算5. 填料塔的工艺尺寸计算（塔径，填料层高度，填料层压降）6. 流体分布器简要设计7.辅助设备的计算及选型8.设计结果一览表9.后记（对设计过程的评述和有关问题的讨论）10.绘制有关图纸11.编写设计说明五、化工设计说明书的内容完整的化工设计报告由说明书图纸两部分组成。
设计说明书中应包括所有论述、原始数据、计算、表格等，编排顺序如下：（1）标题页；（2）设计任务书；（3）目录；（4）设计方案简介；（5）工艺流程草图；（6）工艺计算以主体设备设计计算及选型；（7）辅助设备的计算及选择；（8）设计结果概要或设计一览表；（9）对本设计的评述；（10）附图（工艺流程图（设计说明书中）、主体设备工艺条件图（A3））；（11）参考文献；二、设计方案(一)流程图及流程说明该填料塔中，氨气和空气混合后，经由填料塔的下侧进入填料塔中，与从填料塔顶流下的清水逆流接触，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。
化工原理课程设计填料塔的设计
06 结论与展望
课程设计的总结与收获
01
02
03
04
设计流程掌握
通过填料塔的设计，掌握了从 需求分析、方案设计、详细设 计到最终实现的完整流程。
理论知识应用
将所学的化工原理知识应用于 实际设计中，加深了对理论知
识的理解和应用能力。
团队协作能力
在小组合作中，提高了团队协 作和沟通能力，学会了如何在
热力学第一定律
能量守恒定律，表示系统 能量的转化和守恒。
热力学第二定律
熵增加原理，表示自发反 应总是向着熵增加的方向 进行。
理想气体定律
描述气体状态变化的基本 规律。
填料塔的热量平衡与效率
热量平衡
填料塔在操作过程中，需要保持 热量平衡，即进料和出料的热量 与热源和冷源的热量交换达到平 衡状态。
效率计算
填料的作用
填料在填料塔中起到关键作用，它能够提供足够大的表面 积以促进气液间的接触，从而实现高效的传质和传热。
填料塔的工作原理
在填料塔中，液体从顶部淋下，通过填料层时与气体充分 接触，实现传质和传热。气体在填料的缝隙中流动，与液 体进行逆流接触，完成传质和传热过程。
02 填料塔的工艺设计
工艺流程
提高解决问题能力
面对实际工程问题，学生需要 独立思考、分析和解决问题， 提高解决实际问题的能力。
培养团队协作精神
课程设计通常以小组形式进行 ，学生需要分工合作、相互配
合，培养团队协作精神。
填料塔的基本概念和原理
填料塔的定义
填料塔是一种常用的化工设备，主要用于气液传质和传热 过程。它由塔体、填料、液体分布器、气体分布器和再分 布器等组成。
填料塔的流体力学性能
流体阻力
(完整word版)HCl水吸收填料塔设计
设计任务书1。
水吸收HCl填料塔的设计（一）设计题目试设计一座填料吸收塔，用于回收空气中的HCl气体.混合气体处理量为_3500__m3/h。
进口混合气中含HCl___6%__(体积百分数）；混合气进料温度为30℃。
采用20℃清水进行吸收.要求：①HCl的回收率达到__99。
85%__.②塔顶排放气体中HCl含量低于__0.15%__(二）操作条件（1）操作压力202。
6 kPa（2）操作温度20℃（3）吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定（4）塔型与填料自选,物性查阅相关手册。
（三）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）其他填料塔附件的选择；（8)塔的总高度计算；（9）泵和风机的计算和选型；（10)吸收塔接管尺寸计算;（11）设计参数一览表；（12)绘制生产工艺流程图（A3号图纸）；（13）绘制吸收塔设计条件图（A3号图纸)；（14）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录前言 01、填料塔主体设计方案的确定 (1)1.1装置流程的确定 (1)1。
2 吸收剂的选择 (1)1。
3 填料的选择 (1)2、基础物性数据及物料衡算 (2)2.1 基础物性数据 (2)2.1.2气相物性数据 (2)2。
1。
3 气液相平衡数据 (3)2。
1。
4 物料横算 (3)2．2填料塔工艺尺寸的计算 (4)2.2。
1 塔径的计算 (4)2。
2.3填料层压降计算： (8)2.2。
4 液体分布装置 (8)3、附属设备的选择与计算 (9)3.1填料支撑装置 (9)3。
2填料压紧装置 (9)3.3吸收塔主要接管的尺寸计算 (10)3.4填料塔附属高度的计算 (11)3.5离心泵和风机的选择 (11)设计一览表 (13)1基础物性数据和物料衡算结果汇总： (13)2填料塔工艺尺寸计算结果表： (14)3吸收塔设计一览表 (15)对本设计的评述 (16)前言填料塔不但结构简单,且流体通过填料层的压降较小,易于用耐腐蚀材料制造，所以她特别适用于处理量肖，有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。
填料塔设计
填料塔设计1000字填料塔（也称为吸附塔、萃取塔、蒸馏塔等）是化工工业中常见的塔式设备，用于分离和提取混合物中的组分。
填料塔设计的目标是实现有效的传质和反应，同时最小化能量消耗和成本开销。
本文将介绍填料塔设计的基本流程和注意事项。
一、设计流程1. 确定塔的物理性质和流量任何填料塔的设计首先需要确认其物理性质和流量。
这将决定了塔的大小、填料类型、流体速度等各种参数。
物理性质包括塔的直径、高度、壁厚等。
流量包括进料量、空气量、气体流量、液体流量等。
2. 选择填料填料是填料塔的核心组件，它可以有效增加反应表面积和物质传递速率。
填料的种类很多，包括塑料、金属、陶瓷、玻璃等材料。
常见的填料包括环形塔填料、球形塔填料、骨架填料等。
我们需要根据所需要处理的物质和填料性能来选取填料。
3. 确定反应机理填料塔的工作原理基于物质分离和反应过程。
在设计塔之前，需要加深对所需处理的物质的反应机理的了解，包括化学反应、传质、相变等。
这将有助于确定合适的填料、塔高度等参数。
4. 计算填料密度填料密度是液相和气相之间传质的决定性因素。
在设计填料塔时，我们需要对填料的密度进行计算。
这可以帮助我们确定塔的高度、填料体积等参数。
5. 选择塔板塔板是塔式设备中流体分离和传质的重要组成部分。
常用的塔板有单孔板、多孔板和节流板等。
选定塔板的种类和数量取决于所需处理的物质和塔的物理尺寸。
6. 确定工艺流程填料塔的设计需要确定完整的工艺流程。
我们需要确认现有流程的适用性，并着手设计流程概要、工艺流程图等。
7. 设计并检验填料塔完成上述步骤后，我们需要开始具体的设计工作。
填料塔设计需要考虑许多因素，包括结构强度、塔的散热、氢气脆化等。
我们需要对设计方案进行校验，以确保它符合现行规定和安全标准。
二、设计注意事项1. 确定填料尺寸填料尺寸直接影响到塔体积，进而影响到设备成本和能量消耗。
因此，我们需要选用最小的填料尺寸，以减小设备尺寸和成本。
2. 考虑气液流量比填料塔中的气液流量比会直接影响反应效率和传质速率。
吸收氨过程填料塔的设计、吸收塔设计(完整版)
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。
表4.3支承板结构尺寸(mm)
塔径
DN
支承板
外径
支承板
分块数
主支承
梁数
支承圈
宽度
支承圈
厚度
2200
2160750144.6填料塔的气体进口装置尽量使气体分散均匀且压力降要小，同时还能防止塔内下流的液体流入气体管路中。常用的办法是使进气管伸至塔的中心线位置,管端为向下的45o切口或向下的缺口。这样气体从切口或缺口处折转向上。由于这种进气管不能使气体分布均匀，所以只能用于直径在500mm以下的塔中。对于直径较大的塔，进气管的末端为向下的喇叭口，对于直径更大的塔，则应采取气体均布措施。这里选用管端为45o向下的缺口。
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。
填料塔的液泛气速主要取决于支承板与第一层填料之间的有效空隙率的大小。有效空率降低的原因，除与填料形式有关外，更取决于支承板的结构。
填料塔的设计范文
填料塔的设计范文
填料塔是一种常用的化工设备，主要用于气体的物质转移和反应过程中的质量传递。
设计一个填料塔需要考虑到塔的结构设计、填料的选择和布置、气液分布的优化以及安全性等因素。
首先，填料塔的结构设计是一个关键的环节。
塔的高度和直径直接影响着塔的流体力学性能和传质传热效果。
对于普通的填料塔来说，一般采用塔径比为3-6，高径比为10-20的设计参数。
此外，填料塔还应设计合理的进出料口，以便更好地控制进出料的速度和流量。
其次，填料的选择和布置也是填料塔设计的重要一环。
不同的物质需要选择不同的填料来达到预期的传质和传热效果。
常用的填料有旋流板、环状填料、网格填料、管状填料等。
填料的布置应考虑到填料与气相和液相之间的接触面积和流动的通路。
通常，填料的布置越密集，接触面积越大，传质传热效果越好。
气液分布的优化也是设计填料塔的一个关键问题。
不同物质的分布方式也会影响填料塔的传质效果。
常用的气液分布方式有平板液面、喷洒液面、液滴液面等。
优化气液分布的方式可以使得液相和气相更加均匀地流过填料床，提高传质传热效果。
填料塔的设计还需要考虑到其安全性能。
安全是设计的首要考虑因素之一、必须保证填料塔的结构稳定，能够承受内部和外部的力。
此外，还需要设置相应的安全装置，如压力传感器、温度传感器、液位控制器等，以及紧急停机装置，以保障塔的安全运行。
总之，填料塔的设计需要综合考虑结构设计、填料选择和布置、气液分布的优化以及安全性等因素。
通过合理的设计和优化，填料塔可以实现更好的传质和传热效果，提高化工生产的效率和质量。
填料塔设计
填料塔的设计本章符号说明英文字母a——填料的有效比表面积，m2/m3a t——填料的总比表面积，m2/m3a W——填料的润湿比表面积，m2/m3A T——塔截面积，m2；C——计算u max时的负荷系数，m/s；C s——气相负荷因子，m/s；d——填料直径，m；D——塔径，m；DL——液体扩散系数，m2/s；Dv——气体扩散系数，m2/s ；ev——液沫夹带量,kg(液)/kg(气)；E——液流收缩系数，无因次;E T——总板效率，无因次；g——重力加速度，9.81 m/s2；h——填料层分段高度，m；HETP关联式常数；h max——允许的最大填料层高度，m；H B——塔底空间高度，m；H D——塔顶空间高度，m；H oG——气相总传质单元高度，m；H1——封头高度，m；H2——裙座高度，m；HETP——等板高度，m；k G——气膜吸收系数，kmol/(m2·s·kPa)；k L——液膜吸收系数，m/s；K G——气相总吸收系数，kmol/(m2·s·kPa)；l W——堰长，m；L b——液体体积流量，m3/h；L S——液体体积流量，m3/s；L W——润湿速率，m3/(m·s)；m——相平衡常数，无因次；n——筛孔数目；N OG——气相总传质单元数；P——操作压力，Pa；△P——压力降，Pa；u——空塔气速，m/s；u F——泛点气速，m/su0.min——漏液点气速，m/s；u′0——液体通过降液管底隙的速度，m/s；U——液体喷淋密度，m3/(m2·h)U L——液体质量通量，kg/(m2·h)U min——最小液体喷淋密度，m3/(m2·h)U v——气体质量通量，kg/(m2·h)V h——气体体积流量，m3/h；V S——气体体积流量，kg/s；w L——液体质量流量，kg/s；w V——气体质量流量，kg/s；x——液相摩尔分数；X——液相摩尔比Zy——气相摩尔分数；Y——气相摩尔比；Z——板式塔的有效高度，m；填料层高度，m。
填料塔设计
1.1填料塔设计1.1.1概述石化行业是国民经济中能耗较高的产业部门，其能耗占工业能耗接近1/5，占全国总能耗的14%左右。
在目前占有工业能耗接近五分之一的石化行业中，较大的能耗主要来源于化学原料及化学制品制造业能耗、石油天然气开采业能耗、石油加工、炼焦及核燃料加工业能耗、橡胶制品业能耗。
而在化工生产中，分离的能耗占主要部分，其中尤以精馏塔在分离设备中占有最大比例，因此，塔设计的好快与否，对于整个工厂的经济效益有着很重要的作用。
塔设备的投资费用占整个工艺设备费用的四分之一左右，塔设备所耗用的钢材料重量在各类工艺设备中所占的比例也较多，例如在年产250万吨常压减压炼油装置中耗用的钢材重量占62.4%，在年产60-120万吨催化裂化装置中占48.9%。
因此，塔设备的设计和研究，是我们工作的重点。
在本化工厂设计中，塔设备汇总如表所示：表8-1 塔设备汇总表塔设备编号塔设备名称T0101裂解油预分塔T0102隔壁塔T0103抽提塔T0104溶剂回收塔T0201甲苯塔T0202二甲苯塔（续表）T0401歧化反应产物分离隔壁塔T0501抽取液塔T0502抽余液塔1.1.2设计依据《压力容器》GB 150-2011《钢制塔式容器》JB 4710-2005《钢制压力容器用封头标准》JB/T 4746-2002《碳钢、低合金钢制填料塔式压力容器技术要求》QSY-GDJ-JS121-008-2010《碳素钢、低合金钢人孔与手孔类型与技术条件》HG 21514-95《中国地震动参数区划图》GB 18306-2001《建筑结构荷载规范》GB 50009-20121.1.3塔型的选择原则精馏塔主要有板式塔和填料塔两种，它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，要根据具体情况选择。
1.1.3.1填料塔与板式塔的比较表8-2 精馏塔的主要类型及特点结构特点每层板上装配有不同型式的气液接触元件或特殊结构，如筛板、泡罩、浮阀等；塔内设置有多层塔板，进行气液接触塔内设置有多层整砌或乱堆的填料，如拉西环、鲍尔环、鞍型填料等散装填料，格栅、波纹板、脉冲等规整填料；填料为气液接触的基本元件操作特点气液逆流逐级接触微分式接触，可采用逆流操作，也可采用并流操作设备性能空塔速度（亦即生产能力）高，效率高且稳定；压降大，液气比的适应范围大，持液量大，操作弹性小大尺寸空塔气速较大，小尺寸空塔气速较小；低压时分离效率高，高压时分离效率低，传统填料效率较低，新型乱堆及规整填料效率较高；大尺寸压力降小，小尺寸压力降大；要求液相喷淋量较大，持液量小，操作弹性大（续表）装困难，安装程序较简单，检修清理容易，金属材料耗量大修清理困难，可采用非金属材料制造，但安装过程较为困难适用场合处理量大，操作弹性大，带有污垢的物料处理强腐蚀性，液气比大，真空操作要求压力降小的物料1.1.3.2板式塔塔型选择一般原则：选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。
填料塔设计
塔编号:HCL Scrubber 项目编号:4506A 客户:JOL工程项目:SR - Plant -4, 5介质:HCL Vap.=Intallox Saddles =25mm =304=15mmWC / m packing height =147.1= 3.2m (including all packed beds)=0kg/h OR3000m 3/h=0.0000kg/s = 0.833333m 3/s= 1.0000atm=30.00oC =303.00oK=29=甲醇 Vap=9Kg/h =0.2% (v/v)=34=H2O =6000kg/h = 1.6667kg/s=1000kg/m 3Conversion :=0.0035000Ns/m 23.5C p ==21m-1=52 Ref. Table 6.3, Characterstics of Random packings=1.0factor for adequate liquid distribution & irrigation across the bed填料塔设计参数输入填料类型Packing type 填料尺寸Packing size 填料材质Packing MOC 压损Gas pr. Drop / m bed 填料总高Total packing height 0.00350000气相进口压力气相进口温度气相摩尔质量清洗组分流体参数气相质量流率吸收液参数吸收液液相流率, L 组分名字组分质量流率气相体积浓度％组分摩尔质量液相密度, L 粘度, µL 填料F 因子, F p 干填料因子r,C f 转换系数, J塔底为大流量喷淋，因此塔径由塔釜条件计算。
气体密度计算摩尔质量=29.45Kg / Kmol由上述条件选择流率质量流率=0.987134Kg/s体积流率=0.833333m 3/s 摩尔流率=0.033519Kmol/s 气相密度=1.1846Kg/m 3(mass flow rate / vol. Flow rate)To find L', G' and Tower c/s areaAssuming essentially complete absorbtion, 脱除组分质量流率=0.0023Kg/s (摩尔流率 x 组分浓度 x 组分摩尔质量)液相质量流率L‘= 1.6689Kg/s (输入液相流率+脱除组分流率)0.5=0.05819以0.05819为纵坐标查询 fig.6.34 压损（Gas pr. Drop ）为147.1G' 2 C f µL 0.1 J =0.04 (查表)G ) g c 气相质量流速 G'=0.5=1.2657Kg / m2.s =0.7799m2( c/s area =质量流率 / G' )塔径=0.9965m =996.5mm圆整=500mm 校核塔截面积c/s area=0.1963m 2塔径计算塔截面积c/s area 计算风机效率=60%压降计算淹塔压降=470.72N/m 2(pressure drop per m packing x total ht. of packing)干填料压降惰性气体质量流率=2.s (Gas inlet flow rate - Component removed) / c/s area惰性气体压力=2(subtracting pressure drop across packing)气体密度= gas mol wt. x 273 x gas o/l pr. 22.41m3/Kmol T in kelvin 101330=C D =96.7 Ref. Table 6.3, Characterstics of Random packingsΔP = Z=2填料压降=2567.14N/m 2(irrigated packing + dry packing)内构件压力=(packing supports and liquid distributors)=2气体流速=7.5m/s进出口局部损失= 1.5 x Velocity heads =1.5 x (V 2 / 2g)=42.19N m / Kg=49.97N/m 2(divide by density)总压降=2(packing + internals + losses)风机输出功率=pressure drop,N/m 2 x (gas in - component removed) Kg/sO/L gas density, Kg/m3=2429.14N .m / s = 2.43kW 电动机功率= 4.05kW (fan power output / motor efficiency)=5.43hp估算功率需求两相流动参数, F LV==压损初值15mm H2O /m packing雾沫夹带分率K 4 v/s F LV ,K 4=0.85泛点雾沫夹带分率K 4=6.50Trial % 泛点百分率==气相质量流速, V m==3.5833kg/m 2.s 校核塔截面积 c/s area=V / V m (Trial A s )=0.2755m 2校核塔径., D =0.5922mD = (4/pi) x Trial A s圆整至标准直径 D=0.500m塔截面积C/S area, A s=0.1963m2A s =(pi/4) x D2%泛点百分率=50.7361% flooding = Trial % flooding x (Trial A s / A s )结论填料塔泛点百分率范围为 50% -- 85%.如果要降低泛点百分率,(i) 选择大尺寸的填料重复上面步骤.(ii)增加塔径，重复上面步骤.塔径/水力校核(1/2)参数输入0.018 N/m =dyne/cm液相表面张力=20dyne/cm 粘度μ= 3.5cP n=1.13080计算Ln （HETP ）=0.837437HETP==低于15快理论板数的分离器，取20％的设计安全系数。
水吸收二氧化硫填料塔的设计.doc
水吸收二氧化硫填料塔的设计.doc一、概述水吸收二氧化硫填料塔是一种用于减少工业废气中二氧化硫的浓度的设备，其主要原理是通过将废气与吸收液体接触，使二氧化硫被吸收并转化为硫酸，从而达到减少排放的目的。
本文旨在通过对水吸收二氧化硫填料塔的设计，来探讨如何提高设备的效率。
二、填料的选择填料是水吸收二氧化硫塔中的一项重要元素，它能够增加气液接触面积，提高二氧化硫的吸收效率。
根据经验，以下几种填料常用于水吸收二氧化硫塔：1、环形填料：环形填料表面积大，通气性好，能够实现较高的吸收效率。
2、球形填料：球形填料易于流动，但表面积较小，不适用于高速废气的处理。
3、波纹填料：波纹填料的波纹结构能够增加填料表面积，提高吸收效率，同时能够增加液体在填料层间的流动速度，提高液体换热效率。
在选用填料时，应根据具体需要选择合适的填料种类和尺寸，以达到最佳的吸收效果。
三、参数的设定水吸收二氧化硫塔的设计中，除填料的选择外，还需要确定其他的设备参数，例如塔高、塔径、吸收液的流量、浓度等等。
在进行参数设定时，需要考虑以下几个因素：1、处理废气的流量和含量：废气的流量和含量决定了吸收液的循环速度和浓度等参数，进而影响到设备的处理效率。
2、吸收液的流量和浓度：吸收液的流量和浓度是影响设备处理效率的关键因素。
过高的流量和浓度会增加设备的运行成本，过低的流量和浓度则会降低设备的处理能力。
在设定参数时，需要根据具体的需要进行权衡。
3、塔高和塔径：塔高和塔径直接影响到填料的使用量和气液接触的效果。
过高或过小的塔高和塔径均会导致设备效率低下。
四、其他注意事项在设计水吸收二氧化硫填料塔时，还需要注意以下问题：1、设备的安全：设备中的吸收液具有一定的腐蚀性和有毒性，因此需要采取相应的防护措施，确保设备的安全运行。
2、设备的维护：设备运行一段时间后需要对填料进行清洗和更换，以确保设备的处理效率。
因此，在设计时需要考虑设备的维护难度和费用。
3、设备的运行成本：设备的运行成本主要包括吸收液的消耗、能源消耗和维护成本等多个方面，需要在设计时进行全面的考虑，以实现最佳的经济效益。
填料塔设计
填料塔的结构和计算摘要：塔设备是化工，石油化工和炼油行业最为常见的过程设备之一,他的作用是使气液在塔内进行充分的接触，达到传热和传质的目的。
塔设备在一定的条件下，将能达到气液共存状态的混合物实现分离，纯化的单元操作设备，广泛用于炼油，精细化工，环境工程，医药工程，食品工程和轻纺工程等行业和部门中。
其投资在工程设备总额中占有很大比重，一般约占20%~50%。
工业上为使气液充分接触以实现传质过程，既可采用板式塔，也可采用填料塔。
吸收塔的工艺计算，首先是在选定吸收剂的基础上确定吸收剂用量，继而计算塔的主要工艺尺寸，包括塔径和塔的有效段高度。
塔的有效段高度，对填料塔是指填料层高度关键词：吸收塔, 矩鞍填料;几何特性;流体力学;传质性能;传质单元高度1.1塔设备简介塔设备是化工，石油化工和炼油行业最为常见的过程设备之一,他的作用是使气液在塔内进行充分的接触，达到传热和传质的目的。
塔设备在一定的条件下，将能达到气液共存状态的混合物实现分离，纯化的单元操作设备，广泛用于炼油，精细化工，环境工程，医药工程，食品工程和轻纺工程等行业和部门中。
其投资在工程设备总额中占有很大比重，一般约占20%~50%。
填充塔的应用始于19世纪中叶，起初在空塔中填充碎石、砖块和焦炭等块状物，以增强气液两相间的传质。
1914年德国人F.拉西首先采用高度与直径相等的陶瓷环填料（现称拉西环）推动了填充塔的发展。
此后，多种新填料相继出现，填充塔的性能不断得到改善，近30年来，填充塔的研究及其应用取得巨大进展，不仅开发了数十种新型高效填料，还较好地解决了设备放大问题。
到60年代中期，直径数米乃至十几米的填充塔已不足为奇。
现在，填充塔已与板式塔并驾齐驱，成为广泛应用的传质设备。
塔设备的分类方法有多种，例如：按操作压力可分为：加压塔，常压塔，减压塔；按塔所能完成的单元过程分为：精馏塔，吸收塔，解压塔，萃取塔，反应塔和干燥塔等等，但是长期以来，最为常用的分类是按塔的内件结构分为板式塔和填料塔。
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目录一．设计任务书 (3)1.设计目的 (3)2.设计任务 (3)3.设计内容和要求 (3)二．设计资料 (4)1.工艺流程 (4)2.进气参数 (4)3.吸收液参数 (4)4.操作条件 (5)5.填料性能 (5)三．设计计算书 (6)1．填料塔主体的计算 (6)1.1吸收剂用量的计算 (6)1.2塔径的计算 (7)1.3填料层高度的计算 (10)1.4.填料塔压降的计算 (14)2.填料塔附属结构的类型与设计 (15)2.1支承板 (16)2.2填料压紧装置 (16)2.3液体分布器装置 (16)2.4除雾装置 (17)2.5气体分布装置 (17)2.6排液装置 (18)2.7防腐蚀设计 (18)2.8气体进料管 (18)2.9液体进料管： (19)2.10封头的选择 (19)2.11总塔高计算 (20)3.填料塔设计参数汇总 (21)四．填料塔装配图（见附录） (22)五．总结 (22)六．参考文献 (23)附录 (23)前言世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。
”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。
工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。
因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难，对有害气体的控制更必不可少。
一．设计任务书1.设计目的通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。
培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。
2.设计任务试设计一个填料塔，常压，逆流操作，操作温度为25℃，以清水为吸收剂，吸收脱除混合气体中的NH，气体处理量为1500m3/h，其中含氨1.9%（体积分数），3要求吸收率达到99%，相平衡常数m=0.95。
3.设计内容和要求1）研究分析资料。
2）净化设备的计算，包括计算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工艺尺寸计算、填料层压降的计算及校核计算。
3）附属设备的设计等。
4）编写设计计算书。
设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。
要求内容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。
设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等，格式参照学校要求。
5）设计图纸。
包括填料塔剖面结构图、工艺流程图。
应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。
图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规范要求。
6）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二．设计资料1.工艺流程 采用填料塔设计，填料塔是塔设备的一种。
塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。
例如应用于气体吸收时，液体由塔的上部通过分布器进入，沿填料表面下降。
气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上，与液体密切接触而相互作用。
结构较简单，检修较方便。
广泛应用于气体吸收、蒸馏、萃取等操作。
2.进气参数进气流量: 1500m 3/h进气主要成分：NH 3空气粘度系数：h m kg s pa V ⋅=⋅⨯=-/065.01081.15μ298K,101.3kpa 下，氨气在空气中的扩散系数D V =0.194cm 2/s;298K,101.3kpa 下，氨气在水中的扩散系数D L =2.01*10-9m 2/s25℃时，氨在水中的溶解度为H=0.792kmol/m 3kpa3.吸收液参数采用清水为吸收液，吸收塔进口液相吸收质浓度为0。
液相密度：3/1000m kg L =ρ液相粘度：2/1m s mN L ⋅=μ液膜传质分系数k=3.54×10-4m/sL4.操作条件操作温度25°C ,气压1atm5.填料性能矩鞍环采用连续挤出的工艺进行加工，与同种材质的拉西环填料相比，矩鞍环具有通量大、压降低、效率高等优点。
矩鞍环填料床层具有较大的空隙率。
矩鞍环的形状介于环形与鞍形之间，因而兼有两者之优点，这种结构有利于液体分布和增加气体通道。
矩鞍环填料分为陶瓷和塑料和金属，现将规格列于下表1，以便于计算需要。
表1.国内矩鞍环填料特性参数三．设计计算书1．填料塔主体的计算图1是稳定操作状态下的逆流接触吸收塔内的物流和组成。
图1 稳定操作状态下的逆流接触吸收塔内的物流和组成V 、L 分别表示流经塔内任一单位截面的气、液通量，kmol/(m 2.s )；V 1、V 2分别表示流经塔底和塔顶单位截面上的气体，kmol/(m 2.s )；L 1、L 2分别表示流经塔底和塔顶单位截面上的液体通量，kmol/(m 2.s )；y1、y2分别表示流经塔底、塔顶气体中溶质A 的摩尔分率，kmol(A)/kmol(气体 )；x1、x2分别表示流经塔底、塔顶液体中溶质A 的摩尔分率，kmol(A)/kmol(溶液 )。
1.1吸收剂用量的计算进入吸收塔气体的摩尔体积为：h kmol V /18.60)019.01(1252732734.221500=-⨯⨯+⨯= 进塔气体中氨的浓度为：0194.0019.01019.01=-=Y 出塔气体中氨的浓度：000194.0)99.01(0194.02=-⨯=Y进塔清水的浓度：02=X假设平衡关系符合亨利定律，则最小气液比为：h kmol L h kmol X mY Y Y V L /57.5618.6094.0/94.0)(min 2121min =⨯==--=则： h kmol L L /825.1018.1min =⨯=吸收液浓度可依全塔物料衡算求出：0114.0825.101)000194.00194.0(18.60)(2121=-=-+=L Y Y V X X 1.2塔径的计算u V D S π4=吸收过程中，混合气体流量随塔减少（因吸收质不断进入液相），故计算塔径时，一般以塔底气量为依据计算。
计算塔径关键在于适宜的空塔气速。
如何确定适宜的空塔气速，是气液传质设备的流体力学问题。
刚出现液泛时的气速，为泛点气速；泛点气速是填料塔操作的极限气速，达到或超过此气速，填料塔即不能正常运行。
操作气速或空塔气速均低于泛点气速，对不同填料，有不同参考数据。
由资料可知：矩鞍形填料u=（0.65～0.85）uF ，因此需计算泛点气速。
烟气的平均流量：77.28%100)019.01(29019.017=-⨯+⨯=M 炉气的质量流量：h kg v /176577.28252732734.221500=⨯+⨯=ω 烟气的密度： 3/177.115001765m kg v ==ρ 清水密度： 3/1000m kg L =ρ洗涤水耗用量：h kg L L /183318825.10118=⨯=⨯=ω由化工手册查得mm mm mm 8.03038⨯⨯矩鞍环（乱堆）的调料因子,02.821-=m φ水的粘度2/1m s mN L ⋅=μ，干填料因子3εa 为126.6. 查表2的金属环矩鞍的A 值为0.06225.表2. 不同填料的A,K 值故用经验公式算F u 为：81412.032)()(75.1])(log[L V L L V F V L A a g u ρρμρρε-= 将数值带入得F u =3.24m/s 。
求u ：s m u u F /43.224.375.075.0=⨯==塔径为：m u V D S 47.0360043.2150044=⨯⨯⨯==ππ 进行圆整，D=0.50m核算液体喷淋密度：因填料尺寸小于75mm ，取)/(08.0)(3min h m m L W ⋅=，又由表二查出该填料的比表面积32/112m m =σ。
则： )/(96.811208.023min h m m U ⋅=⨯= 操作条件下的喷淋密度U:)/(34.9)5.0(4/10001833232h m m U ⋅==π 计算可知：U>U min ，所用填料符合要求。
圆整塔径后操作气速为：s m D V u S /12.236005.015004422=⨯⨯⨯==ππ 校核：65.024.312.2==F u u ，符合u=（0.65～0.85）uF 要求。
816.13038.05.0>==d D ，所以符合要求。
1.3填料层高度的计算由于填料层高度=传质单元高度*传质单元数，即OG OG N H h ⨯=。
1.3.1传质单元数的计算用脱吸因素法，可得：57.0==LVm S 因为S<0.7~0.8之间为宜，所以S 符合要求。
传质单元数为：78.8]57.0000194.00194.0)57.01ln[(57.011])1ln[(112221=+--=+----=S mx y mx y S S N OG 气体总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅⋅--=-2.0205.0221.075.0)()()()(45.1exp 1t L L L L t L L t L L c t w a u g a u a u a a σρρμσσ 由化工手册查得，金属填料的临界表面张力2223/972000/36001075/75h kg h kg m mN c =⨯⨯==-σ 25℃时水的临界表面张力为h kg h kg m N L /933120/3600102.7/102.72222=⨯⨯=⨯=--σ32/112m m a t =填料比表面积为液体质量通量：h m kg D U L L ⋅=⨯==222/12.93405.0418334ππω 气体质量通量：222/63.89935.0417654m kg D U V V =⨯==ππω 5489.0)112933120100012.9340()1027.1100011212.9340()6.311212.9340()933120972000(45.1exp 1)()()()(45.1exp 12.0205.08221.075.02.0205.0221.075.0=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯--=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅⋅--=--t L L L L t L L t L L c t w a U g a U a U a a σρρμσσ空气粘度系数：h m kg s pa V ⋅=⋅⨯=-/065.01081.15μ298K,101.3kpa 下，氨气在空气中的扩散系数D V =0.194cm 2/s;298K,101.3kpa 下，氨气在水中的扩散系数D L =2.01*10-9m 2/s气膜吸收系数：1020.0)298314.8360010194.0112()360010194.0177.1067.0()065.011263.8993(237.0)()()(237.043147.0317.0=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--RTD a D a U k V t V V V V t V G ρμμ液膜吸收系数：3938.0)10001027.16.3()36001001.210006.3()6.35572.011212.9340(0095.0)()()(0095.031821932312132=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---LL L L L L w L L g D a U k ρμρμμ由表查得填料的形状系数：19.1=ψkpa h m kmol a k a k w L L ⋅⋅=⨯⨯⨯==34.04.0/9541.2519.15489.01123938.0ψ 因为65.024.312.2==F u u >0.5 所以要使用下式进行修正：kph m kmol a k u u a k G fG ⋅⋅=⨯-⨯+=-+='34.14.1/6590.125930.7])5,065.0(5.91[])5.0(5.91[kpa h m kmol a k a k w G G ⋅⋅=⨯⨯⨯==31.11.1/5930.719.15489.01121020.0ψkph m kmol a k u u a k L fL ⋅⋅=⨯-⨯+=-+='32.22.2/9930.269541.25])5.065.0(6.21[])5.0(6.21[25℃时，101.3kpa 下，根据氨在水中的溶解度曲线查得H=0.792kmol/m 3kpa 则气膜总传质系数：=+='+'=9930.2616590.1211111a Hk a k a K L G G 8.621.3.2总传质单元高度35.03.10162.85.0418.602=⨯⨯⨯==πa K V H G OG 1.3.3填料层高度m N H h G OG 0.378.835.00=⨯=⨯=采用上述方法计算出填料高度后，还应留出一定的安全系数，根据设计经验，填料层的设计高度一般为：Z Z )5.1~2.1(='安全系数选用1.2，所以m Z 6.332.1=⨯='。