水吸收氨过程填料吸收塔设计

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1、-.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〕，采用清水进展吸收。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101.33kPa〔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：设计容〔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

2、；〔4〕液体分布器简要设计；〔5〕吸收塔接收尺寸计算；〔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。.word.zl.-.目录第1章设计方案的简介11.1选定塔型11.2确定填料吸收塔的具体方案21.2.1装置流程确实定21.2选择吸收剂31.3操作温度与压力确实定31.3.1操作温度确实定31.3.2操作压力确实定3第2章填料的类型与选择42.1填料的类型42.1.1散装填料42.1.2规整填料42.2填料的选择52.2.1填料种类的选择52.2.

3、2填料规格的选择62.2.3填料材质的选择7第3章填料塔工艺尺寸93.1设计根底数据93.1.1液相物性数据9.word.zl.-.3.1.2气相物性数据93.2.3气液相平衡数据93.2.4物料衡算10第4章填料塔的工艺尺寸的计算114.1塔径的计算114.2填料层高度计算124.3填料塔压降的计算14第5章液体分布器简要设计165.1液体分布器165.2液体再分布器175.3塔底液体保持管高度18第6章吸收塔接收尺寸计算196.1气体进料管196.2液体进料管196.3离心泵的选型196.4风机的选型20第7章塔体附件设

4、计227.1塔的支座227.2其他附件22附图1填料塔工艺图23附图2工艺流程图24附录1吸收塔设计条件图25.word.zl.-.附录2符号说明26附录3设计一览表27附录4Eckert通用关联图28参考文献29.word.zl.-.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表达。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外表进展，填料的选择是填料

5、塔的关键。填料塔制造方便，构造简单，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板式塔与填料塔比照序号填料塔板式塔１Φ800mm以下，造价低，直径大那么价高Φ600mm以下时，安装困难２用小填料时，小塔的效率高，塔径增大，效率下降，所需高度急增效率较稳定。大塔板效率比小塔板有所提高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５压降小，对阻力要求小的场合较适用〔如：真空操作〕压降比填料塔大６对液相喷淋量有一定要求气液比的适

6、应围大７部构造简单，便于非金属材料制作，可用于腐蚀较严重的场合多数不便于非金属材料的制作.word.zl.-.８持液量小持液量大吸收塔设计根本原那么是：生产能力大，有足够的弹性；满足工艺要求，别离效率高；运行可靠性高，操作、维修方便，少出故障；构造简单，加工方便，造价较低；塔压降小。综上考虑，吸收3000Nm3/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。它构造简单，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装置流程确实定装置流程主要有以下几种：〔1〕逆流操作气相自塔

7、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，别离效率、吸收剂利用率高。工业生产中多采用此操作。〔2〕并流操作气液两相均由塔顶流向塔底，其系统不受液流限制，可提高操作气速，以提高生产能力。通常用于以下情况：当吸收过程的平衡曲线较平坦时，液流对推动力影响不大；易溶气体的吸收或吸收的气体不需吸收很完全；吸收剂用量很大，逆流操作易引起液泛。〔3〕吸收剂局部循环操作.word.zl.-.在逆流操作过程中，用泵将吸收塔排除的一局部冷却后与补充的新鲜吸收剂一同送回塔，通常以下情况使用：当吸收剂用量较少，为提高塔的喷淋密度，对

8、于非等温吸收过程，为控制塔的温度升高，需取出一局部热量。该流程特别适用于相平衡常数m较小的情况，通过吸收液的局部再循环，提高吸收剂的利用率。需注意吸收剂的局部再循环较逆流操作费用的平均推动力较小，且需设置循环泵，操作费用提高。由于氨在水中的溶解度很大。逆流操作时平均推动力大，传质速率快，别