水吸收氨填料塔设计.doc

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- - .总结资料
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用水吸收NH3属中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流程。因用水作为吸收剂，且NH3不作为产品，故采用纯溶剂。

对于水吸收NH3的过程，操作温度及操作压力较低，工业上通常选用塑料散装填料。在塑料散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，故此选用DN38聚丙烯阶梯环填料。
阶梯环是对鲍尔环的改良。与鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半，并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料外表流动的聚集分散点，可以促进液膜的外表更新，有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。

本课程设计从以下几个方面的容来进展设计
〔一〕 吸收塔的物料衡算；〔二〕 填料塔的工艺尺寸计算；主要包括：塔径，填料层高度，填料层压降；〔三〕 设计液体分布器及辅助设备的选型；〔四〕 绘制有关吸收操作图纸。
三 、工艺计算

液相物性数据
对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查得，20℃时水的有关物性数据如下：
密度为 ρL=
粘度为 μL=·s=/(m·h)
外表力为σL==940896kg/h2
NH3在水中的扩散系数为 DL=×10-9m2/s=×10-6m2/h
〔依Wilke-Chang计算，查?化学工程根底?〕
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气相物性数据
设进塔混合气体温度为20℃，
混合气体的平均摩尔质量为
MVm=ΣyiMi=×+×29=
混合气体的平均密度为ρVm=/ m3
混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册得20℃空气的粘度为
μV= ×10-5Pa•s=/(m•h)
查手册得NH3在空气中的扩散系数为
DV==
气液相平衡数据
由手册查得，常压下20℃时NH3在水中的亨利系数为
E=
相平衡常数为
m=E/P==
溶解度系数为
H=ρ/EM=×=
物料衡算
(l). 进塔混合气中各组分的量
，故：
混合气量＝=
混合气NH3中量＝×＝ kmol／h
＝×=／h
设混合气中惰性气体为空气，则混合气中空气量＝-＝／h
＝×29＝／h
(2)．混合气进出塔的摩尔组成
y1=
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