水吸收氨气吸收塔设计说明书.doc

水吸收氨气的吸收塔设计说明书
水吸收氨气的吸收塔设计说明书
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课程设计
1、引言 ---------------------、液体与气体分布器、液体再分布器以及气体除沫器等。
操作原理：液体经塔顶喷淋装置均匀分布于填料上，依靠重力作用沿填料表面自上而下流动，并与在压强差推动下穿过填料空隙的气体相互接触，发生传热和传质。
2 、 填料塔设计任务及内容
混合气处理量 2600 m3/h，其中含氨为 5%（体积分数），要求塔顶排放气体
中含氨低于 %（体积分数），采用清水进行吸收。操作压力为常压，操作温度为 20℃，
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设计内容 :
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1、吸收塔的物料衡算；
2、吸收塔填料层压降的计算；
3、吸收塔的工艺条件及有关物性数据的
计算；
4、吸收塔的相关工艺尺寸计算；
5、绘制吸收塔设计条件图。
3、确定设计方案
流程图及流程说明
该 填
料 塔
中，氨
气 和
空 气
混 合
后，经
由 填
料 塔
的 下
端进填料塔中，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。（如左图所示）
填料及吸收剂的选择
1、该过程处理量不是很大，所用的塔直径不会太大，可选用聚丙烯阶梯环塔填料，其主要性能参数如下：
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比表面积 at ： m 2 / m3
2、根据所要处理的混合气体，可采用水为吸收剂，其对氨有良好吸收能力，而且对空气中其它组分吸收极少。挥发度低又廉价易得，物理化学性能稳定，选择性好，符合吸收过程对吸收剂的基本要求。
4、工艺计算
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。混合气体的黏度可近似取为空气的黏度。
空气和水的物性常数如下（ 293K，即 20℃ ；常压 ）：
空气：
1. 81 10 5 Pa s 0. 065kg /( m h)
水： L
998. 2kg /
m3
L
100. 5 10
5 Pa s
4、1 吸收塔物料横算
查表知， 20 C 下氨在水中的亨利系数 E 76. 3( kpa )
溶解度系数： H
L
998. 2
0. 768(
kmol
/
kpa m
EMS
17. 03x 76. 3
. )
相平衡常数 ： m
E
0. 7532
P
进塔气相摩尔比为：
出塔气相摩尔比为：
对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为：
X2 0(清水)
混合气体的平均摩尔质量为：
混合气体流量：
混合液体流量：
最小液气比 :
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取实际液气比为最小液气比的 倍，则可得吸收剂用量为：
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（
4、2 塔径的计算
混合气体的密度G
PM
103
10 3
/ m3
RT

293
采用贝恩 - 霍根泛点关联式计算泛点速度：
取泛点率为 ，即 )
圆整塔径，取 D=
填