水吸收氨过程填料吸收塔设计.().doc

水吸收氨过程填料吸收塔设计.(优选) 水吸收氨过程填料吸收塔设计.(优选) PAGE / NUMPAGES 水吸收氨过程填料吸收塔设计.(优选) 设计题目 3000Nm3/h 含氨 5%填料吸收塔的设计 试设计一座填料吸收塔， 用于脱出混于空气中的氨气。 混合气体的处理量为3000Nm3/h，其中含氨为 5%（体积分数 ），采用清水进行吸收。要求塔顶排放气体中含氨低于 0.02%（体积分数 ）。 操作条件 （1）操作压力 101.33 kPa（常压）； （2）操作温度 20℃； （3）吸收剂用量为最小用量的 1.9 倍 填料类型：选用聚丙烯阶梯环填料。 工作日：每年 300 天，每天 24 小时连续运行 厂址：合肥 设计内容 （1）设计方案的说明及流程说明； （2）吸收塔的物料衡算；吸收塔的工艺尺寸计算； （3）填料层压降的计算； （4）液体分布器简要设计； （5）吸收塔接管尺寸计算； （6）绘制生产工艺流程图； （7）绘制吸收塔设计条件图； （8）绘制液体分布器施工图； （9）对设计过程的评述和有关问题的讨论。 1 / 31word. 目 录 第 1 章 设计方案的简介 1 1.1 选定塔型 1 1.2 确定填料吸收塔的具体方案 2 装置流程的确定 2 1.2 选择吸收剂 2 1.3 操作温度与压力的确定 3 操作温度的确定 3 操作压力的确定 3 第 2 章 填料的类型与选择 4 2.1 填料的类型 4 散装填料 4 规整填料 4 2.2 填料的选择 5 填料种类的选择 5 填料规格的选择 6 填料材质的选择 7 第 3 章 填料塔工艺尺寸 8 3.1 设计基础数据 8 液相物性数据 8 气相物性数据 8 气液相平衡数据 8 物料衡算 9 第 4 章 填料塔的工艺尺寸的计算 10 4.1 塔径的计算 10 4.2 填料层高度计算 11 4.3 填料塔压降的计算 13 第 5 章 液体分布器简要设计 15 2 / 31word. 5.1 液体分布器 15 5.2 液体再分布器 16 5.3 塔底液体保持管高度 17 第 6 章 吸收塔接管尺寸计算 18 6.1 气体进料管 18 6.2 液体进料管 18 6.3 离心泵的选型 18 6.4 风机的选型 19 第 7 章 塔体附件设计 21 7.1 塔的支座 21 7.2 其他附件 21 附图 1 填料塔工艺图 22 附图 2 工艺流程图 23 附录 1 吸收塔设计条件图 24 附录 2 符号说明 25 附录 3 设计一览表 26 附录 4 Eckert 通用关联图 27 参考文献 28 3 / 31word. 水吸收氨过程填料吸收塔 第 1 章 设计方案的简介 1.1 选定塔型 塔器是关键设备，例如在气体吸收、液体精馏（ 蒸馏）、萃取、吸附、增湿 中、离子交换等过程中都有体现。通常我们将塔分为板式塔和填料塔两大类。 其中填料塔是一个圆筒塔体， 塔内装载一层或多层填料， 气相由下而上， 液 相由上而下接触，传热和传质主要在填料表面进行， 填料的选择是填料塔的关键。 填料塔制造方便，结构简单，采用材料可是耐腐蚀的材料或者金属以及塑料， 在塔径较小的情况较有效，使用金属材料省，一次投料较少，塔高较低。 表 1-1 板式塔与填料塔对比 序号 填料塔 板式塔 １ Φ800 mm 以下，造价低，直径大则价高 Φ 600mm 以下时，安装 困难 用小填料时，小塔的效率高，塔径增大，效率下 效率较稳定。 大塔板效率 ２ 降，所需高度急增 比小塔板有所提高 ３ 空塔速度（ 生产能力 ）低 空塔速度高 ４ 大塔检修费用高，劳动量大 检修清理比填料塔容易 压降小，对阻力要求小的场合较适用（ 如：真空 ５ 压降比填料塔大 操作 ） ６ 对液相喷淋量有一定要求 气液比的适应范围大 内部结构简单，便于非金属材料制作，可用于腐 多数不便于非金属材料 ７ 蚀较严重的场合 的制作 ８ 持液量小 持液量大 吸收塔设计基本原则是： 生产能力大，有足够的弹性； 满足工艺要求，分离效率高； 运行可靠性高，操作、维修方便，少出故障； 结构简单，加工方便，造价较低； 1 / 31word. 水吸收氨过程填料吸收塔 塔压降小。 综上考虑，吸收 3000 Nm3/h 含 5%的氨的生产任务较小， 我们采用填料吸收 塔完成该项生产任务。 它结构简单，造价较低，便于采用耐蚀材料使得寿命较长。 1.2 确定填料吸收塔的具体方案 1.2.1 装置流程的确定 装置流程主要有以下几种： （1）逆流操作 气相自塔底进入由塔顶排出， 液相由塔顶流入由塔底流出， 其传质速率快，分离效率、吸收剂利用率高。工业生产中