水吸收氨填料吸收塔设计(化专).doc

《反应工程课程设计》
水吸收氨填料吸收塔的设计
年级
2010级
专业
应用化工技术
设计者姓名
陈宇
设计单位
四川化工职业技术学院
完成日期
2011年 01 月 05 日
前言
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。
长期接触氨气,部分人可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状;氨气被呼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。短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难,可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症,同时可能发生呼吸道刺激症状。因此,吸收空气中的氨,防止氨超标具有重要意义。
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。
利用混合气体中各组分在同一种液体(溶剂)中溶解度差异而实现组分分离的过程称为气体吸收气体吸收是一种重要的分离操作,它在化工生产中主要用来达到以下几种目的。(1)分离混合气体以获得一定的组分。(2)除去有害组分以净化气体。(3)制备某种气体的溶液。一个完整的吸收分离过程,包括吸收和解吸两个部分。典型过程有单塔和多塔、逆流和并流、加压和减压等。
水吸收氨填料吸收塔设计
目录
0
2
物料计算 2
平衡曲线方程 3
塔径计算 3
填料层高度计算 5
填料层压降计算 8
填料吸收塔的附属设备 8
主要符号说明 10

(1) 题目
生产能力:处理能力10万m3/h
原料:混合空气中氨气5%(体积分数)
分离要求:%,采用清水进行吸收。
含氨为5%的混合气体, 处理量为500m3/h, %,采用清水进行吸收。
(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℃/( m3. kpa)

。
物料计算
(l). 进塔混合气中各组分的量
,故:
混合气量= 500()× =
混合气中氨量=× = kmol/h =
混合气中空气量=- = =
(2).混合气进出塔的(物质的量)组成
==
0;
(3).混合气进出塔(物质的量比)组成
Y1==
Y2=(1- )=×=(%计)
平衡曲线方程
查表知:20℃时,氨在水中的亨利系数E=;
m = = =
故操作线方程为:Y=.
吸收剂(