化工原理课程设计___水吸收氨气填料吸收塔.doc

《化工原理》课程设计 水吸收氨气填料吸收塔设计 学 院 河南城建学院 专 业 化学工程与工艺 指导教师 王要令 班 级 1014112 姓 名 喻宏兴 学 号 101411252 2013年 12月24日 附：设计任务书 (1) 设计题目 试设计一座填料吸收塔，用于脱除混于空气中的氨气。混合气体的处理量为m3/h，其中含空气为9%，氨气为%（体积分数，下同）。要求塔顶排放气体中含氨低于0.02%，采用清水进行吸收，吸收塔的用量为最小用量的 1.倍【20℃氨在水中的溶解度系数为H=0.725kmol/(m3·kPa)】 (2) 工艺操作条件 （3）设计任务 目 录 0. 前言……………………………………………………………(5) 1. 设计方案简述…………………………………………………(5) 1.1 设计任务的意义…………………………………………(5) 1.2 设计结果…………………………………………………(5) 2. 工艺流程简图及说明…………………………………………(7) 3. 工艺计算及主体设备设计……………………………………(8) 3.1 液相物性数据……………………………………………(8) 3.2 气相物性数据……………………………………………(8) 3.3 物料计算………………………………………………… (8) 3.4 平衡曲线方程及吸收剂用量的选择…………………… (9) 3.5 塔径的计算……………………………………………… (10) 3.6 填料层高度的计算……………………………………… (11) 3.7 填料层压降计算………………………………………… (14) 4. 附属设备计算及选型………………………………………… (15) 4.1 液体分布器简要设计…………………………………… (15) 4.2 填料支承装置…………………………………………… (15) 4.3 填料压紧装置…………………………………………… (15) 4.4 液体再分布装置………………………………………… (16) 4.5 塔顶除沫装置…………………………………………… (16) 4.6 塔附属高度及塔总高的计算…………………………… (16) 4.7 填料塔接管尺寸算……………………………………(17) 4.8 基础物性数据…………………………………………… (17) 5. 计算结果概要…………………………………………………(18) 6．对本设计的评述 ……………………………………………(19) 7. 附图……………………………………………………………(20) 7.1 工艺流程图………………………………………………(20) 7.2 主体设备装配图…………………………………………(20) 8.参考文献 ………………………………………………………(21) 0. 前言 在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门，塔设备属于使用量大应用面广的重要单元设备。塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中。所以塔设备的研究一直是国内外学者普遍关注的重要课题。 在化学工业中，经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其主要目的是回收气体混合物中的有用物质，以制取产品，或除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理，或除去工业放空尾气中的有害成分，以免污染空气。吸收操作是气体混合物分离方法之一，它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的。 塔设备按其结构形式基本上可分为两类；板式塔和填料塔。以前在工业生产中，当处理量大时多用板式塔，处理量小时采用填料塔。近年来由于填料塔结构的改进，新型的、高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小、性能稳定等特点。因此，填料塔已经被推广到大型气、液操作中，在某些场合还代替了传统的板式塔。如今，直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。随着对填料塔的研究和开发，性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。 综合考察各分离吸收设备中以填料塔为代表，填料塔技术用于各类工业物系的分离,虽然设计的重点在塔体及塔内件等核心部分,但与之相配套的外部工艺和换热系统应视具体的工程特殊性作相应的改进。例如在DMF回收装置的扩产改造项目中,要求利用原常压塔塔顶蒸汽,工艺上可以在常压塔及新增减压塔之间采用双效蒸馏技术,达到降低能耗、提高产量的双重效果，在硝基氯苯分离项目中;