水吸收氨气过程填料吸收塔的设计.doc

课程设计任务书
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,采用清水吸收混于空气中的氨气。混合气体的处理量为2600m3/h,其中含氨为7%(体积分数),混合气体的进料温度为25℃。要求:氨气的回收率达到98%。(20℃氨在水中的溶解度系数为H=/()
二、工艺操作条件:
(1)操作平均压力常压
(2)操作温度: t=20℃
(3)吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定
(4)选用填料类型及规格自选。
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)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(A4号图纸);
(10)绘制吸收塔设计条件图(A4号图纸);
(11)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录
1. 设计方案简介……………………………………………………………………1
………………………………………………………………1
……………………………………………………………………1
2. 工艺计算…………………………………………………………………………1
基础物性数据…………………………………………………………………1
………………………………………………………1
………………………………………………………1
………………………………………………………1
物料衡算………………………………………………………………1
填料塔的工艺尺寸的计算……………………………………………………2
塔径的计算……………………………………………………………2
填料层高度计算………………………………………………………3
填料层压降计算………………………………………………………6
液体分布器简要设计…………………………………………………7
3. 辅助设备的计算及选型………………………………………………………8 填料支承设备……………………………………………………………8
……………………………………………………………… 8
………………………………………………………………8
4. 设计一览表…………………………………………………………………… 9
5. 后记………………………………………………………………………………9
6. 参考文献…………………………………………………………………………9
7. 主要符号说明……………………………………………………………………10
8. 附图(工艺流程简图、主体设备设计条件图)
1. 设计方案简介

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。

金属环矩鞍
选用50×40×,其主要参数如下:
比表面积at: 空隙率:
湿填料因子: 填料常数 A: K:
2. 工艺计算
基础物性数据



混合气体平均密度:
=427680()
空气黏度:

273K,:
物料衡算
20℃,
进塔气相摩尔比:
出塔气相摩尔比:
对于纯溶剂吸收过程,进塔液相组成:
混合气体流量: kmol/h
进塔惰性气体流量: kmol/h
吸收过程属于低浓度吸收,平衡关系为直线,最小液气比可按下式计算:
,可得吸收剂用量为:
根据全塔物料衡算式:
V(Y1-Y2)=L(X1-X2)
液气比:
填料塔的工艺尺寸的计算
塔径的计算
采用贝恩----霍夫泛点关联式:
即
,即
圆整后取
泛点率校核:
(在允许的范围内)
填料规格校核:
液体喷淋密度校核:
取最小润湿速率为:
所以
经以上校核可知,填料塔直径选用合理。
填料层高度计算
查表知, 0