有害气体课程设计.doc

课程设计（综合实验）报告 （ 2015--2016年度第二学期） 名 称： 有害气体控制工程 题 目： 水吸收氨气填料塔 院 系： 环境科学与工程学院 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 一 周 成 绩： 日期： 2016 年 月 日目 录 1 绪论 1 1.1 氨的性质 1 1.2 填料塔技术 1 1.2.1 填料塔简介 1 1.2.2 填料的类型 1 2 设计正文 3 2.1 流程选择及说明 3 2.1.1逆流吸收 3 2.1.2填料设计参数 3 2.1.2.1 矩鞍环的特点 3 2.1.2.2 填料材质的选择 3 2.1.2.3 矩鞍环填料设计参数 4 2.2 净化设备的计算 5 2.2.1 基础物性数据 5 2.2.2 物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成 5 2.2.3 塔径的计算 7 2.2.4填料层高度计算 8 2.2.5填料层压降计算 11 2.3 塔附属设备工艺计算 13 2.3.1液体分布装置 13 2.3.2 塔附属高度的计算 14 2.3.3 除沫装置 14 2.3.4 填料支承装置 14 2.4 设计一览表 15 2.5 工艺流程图 16 3 课程设计总结 17 参考文献 18 《有害气体控制工程》课程设计 任 务 书 一、设计目的 通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。 二、设计任务 试设计一个填料塔，常压，逆流操作，操作温度为20℃，以清水为吸收剂，吸收脱除混合气体中的NH3，气体处理量为6500m3/h，其中含氨2%（体积分数），要求吸收率达到99.9%。 三、设计内容和要求 1）研究分析资料。 2）净化设备的计算应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。 一、绪论 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。 1.氨的性质 氨（NH3）为无色而有强烈刺激气味的气体。分子量17.03；沸点-33.5℃；熔点-77.8℃；对空气的相对密度0.5962（空气= 1），1 L 气体在标准状况下， 质量为0.7708g，室温时在6-7大气压下可以液化（临界温度132.4℃，临界压力112.2大气压），也和易被固化成雪状的固体，液态氨的相对密度（0℃时）为0.638。氨极易溶于水、乙醇和乙醚，当0℃时每1L水中能溶解1176mL，即907g氨。 水吸收氨吸收塔采用的是填料吸收塔来用水吸收氨属于中等溶解度的吸收过程，填料塔不仅结构简单而且阻力小便于用耐腐蚀材料制造对于直径较小的他处理有辐射性的物质或要求降压较小的真空蒸馏系统填料塔都有明显的优越性.为提高传质效率，选用逆流吸收流程。工作生产中多采用逆流操作逆流操作特点是，传质平均推动力大，传质速率快，分离效率高，吸收剂利用率高。 填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支撑板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支撑板上。填料的上方安装填料压板，以防止上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料层表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。 1.2.2 填料的类型 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。散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内，又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍填料及球形填料等。规整填料是按一定的集合构型排列的，整齐堆砌的填料。规整填料种类很多，根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。根据设计的费用和分离要求来考虑，本设计采用散装填料。 此次设计采用填料。矩鞍环由于其具有高的密度和优异的耐酸耐热性能，并且能耐除氢氟酸以外的各种无机酸、有机酸及有机溶剂腐蚀。陶瓷矩鞍环填料的形状介于环形与鞍形之间，因而兼有两者之优点。这