大慶師範學院
《化工原理》課程設計說明書
設計題目吸收塔設計
學生姓名濮玲
指導老師
學院化學化工學院
專業班級化工4班
完成時間2023年12月18日
目錄第一節前言 5
1.1 填料塔的主體結構與特點 5
1.2 填料塔的設計任務及步驟 5
1.3 填料塔設計條件及操作條件 5
第二節填料塔主體設計方案的確定 6
2.1 裝置流程的確定 6
2.2 吸收劑的選擇 6
2.3填料的型別與選擇 6
2.3.1 填料種類的選擇 6
2.3.2 填料規格的選擇 6
2.3.3 填料材質的選擇 7
2.4 基礎物性資料 7
2.4.1 液相物性資料 7
2.4.2 氣相物性資料 7
2.4.3 氣液相平衡資料 8
2.4.4 物料橫算 8
第三節填料塔工藝尺寸的計算 9
3.1 塔徑的計算 9
3.2 填料層高度的計算及分段 10
3.2.1 傳質單元數的計算 10
3.2.3 填料層的分段 12
3.3 填料層壓降的計算 12
第四節填料塔內件的型別及設計 13
4.1 塔內件型別 13
4.2 塔內件的設計 13
4.2.1 液體分布器設計的基本要求： 13
4.2.2 液體分布器布液能力的計算 13
注： 14
1填料塔設計結果一覽表 14
2 填料塔設計資料一覽 14
3 參考文獻 15
4 後記及其他 16
附件一：塔裝置流程圖 16
附件二：塔裝置設計圖 17
大慶師範學院本科學生
化工原理課程設計任務書
設計題目苯和氯苯的精餾塔塔設計
系（院）、專業、年級化學化工學院、化學工程與工藝專業、08級化工四班
學生姓名學號
指導教師姓名下發日期
任務起止日期： 2010 年日6 月 21 日至 2010 年 7 月 20
第一節前言
1.1 填料塔的主體結構與特點
結構：圖1-1 填料塔結構圖
填料塔不但結構簡單，且流體通過填料層的壓降較小，易於用耐腐蝕材料製造，所以她特別適用於處理量肖，有腐蝕性的物料及要求壓降小的場合。液體自塔頂經液體分布器噴灑於填料頂部，並在填料的表面呈膜狀流下，氣體從塔底的氣體口送入，流過填料的空隙，在填料層中與液體逆流接觸進行傳質。因氣液兩相組成沿塔高連續變化，所以填料塔屬連續接觸式的氣液傳質裝置。
1.2 填料塔的設計任務及步驟
設計任務：用水吸收空氣中混有的氨氣。
設計步驟：（1）根據設計任務和工藝要求，確定設計方案;
（2）針對物係及分離要求，選擇適宜填料；
（3）確定塔徑、填料層高度等工藝尺寸（考慮噴淋密度）；
（4）計算塔高、及填料層的壓降；
（5）塔內件設計。
1.3 填料塔設計條件及操作條件
1. 氣體混合物成分：空氣和氨
2. 空氣中氨的含量: 6.0% （體積含量即為摩爾含量）
3. 混合氣體流量6000m3/h
4. 操作溫度293k
5. 混合氣體壓力101.3kpa
6. **率99 %
7. 採用清水為吸收劑
8. 填料型別：採用聚丙烯鮑爾環填料
第二節精餾塔主體設計方案的確定
2.1 裝置流程的確定
本次設計採用逆流操作：氣相自塔低進入由塔頂排出，液相自塔頂進入由塔底排出，即逆流操作。
逆流操作的特點是：傳質平均推動力大，傳質速率快，分離效率高，吸收劑利用率高。工業生產中多採用逆流操作。
2.2 吸收劑的選擇
因為用水做吸收劑，故採用純溶劑。
2-1 工業常用吸收劑
2.3填料的型別與選擇
填料的種類很多，根據裝填方式的不同，可分為散裝填料和規整填料兩大類。
2.3.1 填料種類的選擇
本次採用散裝填料。散裝填料根據結構特點不同，又可分為環形填料、鞍形填料、環鞍形填料及球形填料等。鮑爾環是目前應用較廣的填料之一，本次選用鮑爾環。
2.3.2 填料規格的選擇
工業塔常用的散裝填料主要有dn16\dn25\dn38\ dn76等幾種規格。同類填料，尺寸越小，分離效率越高，但阻力增加，通量減小，填料費用也增加很多。而大尺寸的填料應用於小直徑塔中，又會產生液體分布不良及嚴重的壁流，使塔的分離效率降低。
因此，對塔徑與填料尺寸的比值要有一規定。
常用填料的塔徑與填料公稱直徑比值d/d的推薦值列於。
表3-1
2.3.3 填料材質的選擇
工業上，填料的材質分為陶瓷、金屬和塑料三大類
聚丙烯填料在低溫（低於0度）時具有冷脆性，在低於0度的條件下使用要慎重，可選耐低溫效能良好的聚氯乙烯填料。
綜合以上：選擇塑料鮑爾環散裝填料 dn50
2.4 基礎物性資料
2.4.1 液相物性資料
對低濃度吸收過程，溶液的物性資料可近似取純水的物性資料。由手冊查得 20 ℃水的有關物性資料如下：
1.2.
3. 表面張力為:
4.5.
6.2.4.2 氣相物性資料
1. 混合氣體的平均摩爾質量為
(2-1)
2. 混合氣體的平均密度
由2-2)
r=8.314
3. 混合氣體黏度可近似取為空氣黏度。查手冊得20時，空氣的黏度
注： 1 1pa..s=1kg/
2.4.3 氣液相平衡資料
由手冊查得，常壓下，20時，nh在水中的亨利係數為 e=76.3kpa
在水中的溶解度: h=0.725kmol/m
相平衡常數2-3)
溶解度係數2-4
2.4.4 物料橫算
1. 進塔氣相摩爾比為
2-52. 出他氣相摩爾比為
2-6)
3. 進塔惰性氣體流量: (2-7) 因為該吸收過程為低濃度吸收，平衡關係為直線，最小液氣比按下式計算。即：
2-8)
因為是純溶劑吸收過程，進塔液相組成
所以選擇操作液氣比為2-9）
l=1.2676356×234.599=297.3860441kmol/h
因為v(y1-y2)=l(x1-x2) x1
第三節填料塔工藝尺寸的計算
填料塔工藝尺寸的計算包括塔徑的計算、填料能高度的計算及分段
3.1 塔徑的計算
1. 空塔氣速的確定——泛點氣速法
水吸收丙酮吸收塔設計
目錄 i 摘要 iii 第1章緒論 1 1.1吸收技術概況 1 1.2吸收裝置的發展 1 1.3吸收在工業生產中的應用 2 第2章設計方案 3 2.1 吸收劑的選擇 3 2.2 吸收流程的選擇 3 2.3吸收塔裝置及填料的選擇 4 2.4 吸收引數的選擇 5 第3章吸收塔的工藝計算 6 3.1 基礎...
填料吸收塔
1 具有適宜的流體力學條件，可使氣液兩相接觸良好 2 結構簡單，處理能力大，壓降低 3 強化質量傳遞和能量傳遞。表 5 11 塔裝置設計標準 填料吸收塔的操作方式有 逆流操作 並流操作 吸收劑部分再迴圈操作 多塔串聯操作 串聯 併聯混合操作。採用逆流操作時，氣相自塔底進入由塔底排出，液相自塔頂進入由...
水吸收丙酮填料吸收塔的設計
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