水吸收氨过程填料吸收塔设计

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1、设计任务书（一）    设计题目试设计一座填料吸收塔，用于脱出混于空气中的氨气。混合气体的处理为3350m3/h，其中含氨5%，要求塔顶排放气体中含氨低于0.02%。采用清水进行吸收，吸收剂的用量为最小量的1.5倍。（二）    操作条件1、 操作压力常压2、 操作温度20℃（三）    填料类型选用聚丙烯阶梯环填料，填料规格自选（四）    工作日每年300天，每天24小时连续运行（五）       厂址广西柳州（六）    设计内容1、 吸收塔的物料衡算2、 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、 绘制

2、生产工艺流程图6、 绘制吸收塔设计条件图7、 对设计过程的评述和有关问题的讨论（七）    设计基础数据20℃下氨在水中的溶解度系数为H=0.725Kmol/(m3*Kpa).目录（一）   设计方案简介………………………………………………………………4（二）   工艺计算…………………………………………………………………41．基础物性数据（1）液相物性的数据…………………………………………………………5（2）气相物性数据…………………………………………………………5（3）气液相平衡数据…………………………………………………………5（4）

3、物料衡算…………………………………………………………………52．填料塔的工艺尺寸的计算（1）塔径的计算…………………………………………………………………6（2）填料层高度计算……………………………………………………………73．填料层压降计算………………………………………………………………94．液体分布器简要设计……………………………………………………………10(三)辅助设备的计算及选型………………………………………………10(四)设计一览表…………………………………………………………………12（五）对本设计的评述…………………………………

4、………………………12（六）参考文献……………………………………………………………………13（七）主要符号说明……………………………………………………………14（八）附图（带控制点的工艺流程简图、主体设备设计条件图）（一）设计方案简介一．      方案的的确定12．吸收塔的工艺尺寸的计算（1）塔径计算气相质量流量为wv=3500×1.181=4133.5㎏/h液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即WL=155.88×18.02=2808.96㎏/h用贝恩—霍根关联式计算泛点气速：㏒[查附录五得空隙率e=0.927计算得uF=4.375m

5、/s取u=0.8uF=0.84.375=3.5m/s由D===0.595m圆整塔径，取D=0.6m泛点率校核：u==3.440m/s==78.63%(在允许范围内)填料规格校核：==14>8液体喷淋密度校核：取最小润湿速度为（Lw）min=0.08m3/(m·h)查常用散装填料的特性参数表，得at=114.2m2/m3Umin=（Lw）minat=114.2×0.08=9.136m3/m2·hU==9.96＞Umin经以上校核可知，填料塔直径选用D=600mm是合理的。（2）填料层高度计算Y1*=mX1=0.7543×0.04649=0.

6、0351=0.03507Y2*=mX2=0脱吸因数为S=0.669气相总传质单元数为=13.517气相总传单元高度采用修正的思田关联式计算：查表得sc=33dyn/cm=427680kg/h2液体质量通量为UL==9937.70kg/(m2·h)故=0.353气膜吸收系数由下式计算KG=0.237气体质量通量为Uv=KG=0.237液膜吸收系数有下式计算：KL=0.0095=0.0095=.0553由kGα=kGαwψ1.1查表得ψ=1.45则kGα=0.147KLα=KLαwψ0.4=0.553由kˊGα=kGα，KˊLα=kLα则kˊ

7、Gα=KLα=KGα=由HOG=m由Z=HoGNoG=0.342×13.517=4.623m，得Z`=1.254.623=5.779m设计取填料高度为Z=6m查表5--16，对于阶梯填料，h8mh=mm计算得填料层高度为6000mm,故不需要分段。3．填料层压降计算采用Eckert通用关联图计算填料层压降。横坐标为：查表得，纵坐标为：查图得，989.81=961.38Pa/m填料层压降为△P=961.38×6=5768.28Pa．液体分布器简要设计（1）液体分布器的选型该吸收塔的塔径为600mm而多孔直管式喷淋器的适用范围为600≤D≤8

8、00，并且其液体负荷为中等以下，所以选择多孔直管式喷淋器。（2）分布点密度计算按Eckert建议值，D=600时，喷淋点密度为246点/m2，所以，塔径为600mm时，根据需要取喷淋点密度为2