填料吸收塔报告.docx

填料吸收塔报告.docx成绩
东南大学成贤学院
课程设计报告
题
填料吸收塔的设计
课程
名称_
化工原理课程设计
专
业
制药工程
班
级-
09制药二班
学生
姓名—
钱虹
学
号_
06209301
设计
地点—
成贤学院
指导
教师—
傅志贤
设计起止时间：2011年8月29日至2011年9月9日
一、 刖 a 4
4
2吸收剂的选择 4
3填料的选择 5
6
二、 平衡关系及物料衡算 6
6
2物料衡算 7
三、 填料塔工艺尺寸计算 9
1塔径的计算 9
2填料层高度的计算 10
11
11
四、 填料塔内件的类型和计算 12
1支撑装置 12
12
3进出口管的计算 13
13
五、 附属设备的选型 14
1风机 14
2离心泵 14
15
六、 附录 16
1设计结果一览表 16
2主要符号说明 17
6. 3设计总结 19
6. 4参考文献 21
附图
X-Y相图 23
流程图 24
设备图 24

（1） 填料塔简介：
填料塔是提供气-液、液-液系统相接触的设备。吸收塔设备一般可分为级式 接触和微分接触两类。一般级式接触采用气相分散，设计采用理论板数及板效率; 而微分接触设备常采用液相分散，设计采用传质单元高度及传质单元数，填料塔 的特性也正是体现在这几个方面。
生产能力填料塔的生产能力大于同直径的筛板塔和浮阀塔。
分离效率填料塔的分离效率可和相同高度的板式塔相比。
操作弹性 设计合理的填料塔，其操作弹性一般好于筛板塔，大致和浮 阀塔相当。
压降（阻力） 除非在很高的液相流率下操作，填料塔中每一个理论板 的压降通常小于板式塔。
成本 填料的制造成本较高，但填料塔比板式塔容易安装，因此可导致 总体上较低的安装成本。
填料塔存在的两个主要缺点是容易堵塞设备及容易造成液体和气体分布的 不良。因此，在填料塔的设计时，必须考虑采取适当的防护措施。
（2） 填料吸收塔的设计方案
设计方案的特点：传质平均推动力，传质速率快，分离效率好，吸收剂利用率高。 装置流程的确定：吸收装置的流程的有多种多样，如逆流操作、并流操作、吸收 剂部分再循环操作、多塔串联操作、串联-并联混合操作等。氨极易溶于水，吸 收过程的平衡曲线较陡，流向对吸收的推动力有一定的影响；整个操作过程为等 温等压过程，依据题意可知吸收剂的用量比较大。

对填料吸收塔，其吸收装置的流程主要有逆流操作、并流操作、吸收剂部分 再循环操作、多塔串联操作和串联-并联混合操作。逆流操作由于其传质平均推 动力大，传质速率快，分高效率高，吸收剂利用率高的特点在工业生产中得到广 泛应用。
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。
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 的需用量。
选择性吸收剂对溶质组分要有良好地吸收能力，而对混合气体中的其他 组分不吸收或吸收甚微，否则不能直接实现有效的分离。
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。
粘度 吸收剂在操作温度下的粘度越低，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。
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。
一般说来，任何一种吸收剂都难以满足以上所有要求，选用时应针对具体情
况和主要矛盾，既考虑工艺要求又兼顾到经济合理性。
本设计选用的吸收剂为水，因为甲醇易溶于水，空气不溶于水，在操作温度 下水不易发挥，粘度低，且水无毒，无腐蚀性，廉价易得。
3填料的选择
填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料两大类。 散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形 填料等。工业上，填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类。工业生产对填料的 基本要求如下：
传质分离效率高
填料的比表面积a大，及单位体积填料具有表面积要大，因为它是汽液两 相接触传质的基础。
填料表面的安排合理，以防止填料表面的叠合和出现干区，同时有利于汽 液两相在填料层中的均匀流动并能促进汽液两相的湍动和表面更新，从而使填料 表面真正用于传质的有效面积增大，总体平均的传质系数和推动力增高。
填料表面