化工原理课程研发设计(水吸收氨气).doc

《化工原理》课程设计 水吸收氨气填料塔设计 学 院 医药化工学院 专 业 化学工程与工艺 班 级 姓 名 姚 学 号 090350== 指导教师 蒋赣、严明芳 2011年12月25日 目 录 前言…………………………………………………………………………………1 1. 水吸收氨气填料塔工艺设计方案简介 …………………………………………4 1.1任务及操作条件…………………………………………………………………4 1.2设计案的确定 …………………………………………………………………4 1.3填料的选择……………………………………………………………………4 2. 工艺计算 …………………………………………………………………………6 2.1 基础物性数据…………………………………………………………………6 2.1.1液相物性的数据 ………………………………………………………6 2.1.2气相物性的数据 ………………………………………………………6 2.1.3气液相平衡数据 ………………………………………………………6 2.1.4 物料衡算 ………………………………………………………………7 2.2 填料塔的工艺尺寸的计算……………………………………………………7 2.2.1 塔径的计算 ……………………………………………………………7 2.2.2 填料层高度计算 ………………………………………………………9 2.2.3 填料层压降计算 ……………………………………………………12 2.2.4 液体分布器简要设计………………………………………………13 3. 辅助设备的计算及选型 ……………………………………………………15 3.1 填料支承设备 ……………………………………………………………15 3.2填料压紧装置……………………………………………………………… 16 3.3液体再分布装置………………………………………………………………16 4. 设计一览表………………………………………………………………… 17 5. 后记………………………………………………………………………………18 6. 参考文献…………………………………………………………………………10 7. 主要符号说明……………………………………………………………………10 8. 附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图） 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;改原多塔精馏、两端结晶工艺为单塔精馏、端结晶流程,并对富间硝基氯苯母液进行精馏分离,获得99%以上的间硝基氯苯,既提高产品质量,又取得了降低能 耗的技术效果。 过程的优缺点：分离技术就是指在没有化学反应的情况下分离出混合物中特定组分的操作。这种操作包括蒸馏，吸收，解吸，萃取，结晶，吸附，过滤，蒸发，干燥，离子交换和膜分离等。利用分离技术可为社会提供