填料塔设计说明书

填写材料塔设定计价器说话明书设计主题：水吸收氨填充剂吸收塔学院：资源与环境学院指导老师：吴根义罗惠莉设计师：赵海江学位： 200840408107专业班： 08级环境工程1班一、设计主题试着设计了用于排出混入空气中的氨气的填充剂吸收塔。 混合气的处理要求为2400m3/h，其中氨含量为5%，塔顶废气中的氨含量低于0.02%。 用清水吸收，吸收剂用量为最小量的1.5倍。二、操作条件1 .操作压力常压2、操作温度20三、吸收剂的选择吸收剂对溶质的成分必须具有良好的吸收能力，但对混合气中的其他成分没有吸收，挥发度低。 因此，本设计以清水为吸收剂，氨气为吸收质。 水价廉易得，物理化学性能稳定，选择性好，满足吸收过程对吸收剂的基本要求。 氨气不作为产品使用，因此使用纯溶剂。四、程序选择和程序说明逆流操作气相从塔底经塔顶排出，液相从塔顶经塔底排出，这就是逆流操作。 逆流操作的特点是传质平均推进力大，传质速度快，分离效率高，吸收剂利用率高。 工业生产中逆流操作很多。五、塔填料的选择楼梯环填充剂。 楼梯环是钻孔的改进，与钻孔相比，楼梯环的高度减少了一半，在端部添加了翻边。 由于长宽比减少，气体绕填料外壁的平均路径大幅缩短，气体通过填料层的阻力减少。 锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且以填料之间的线接触为主，不仅增加了填料之间的间隙，而且成为了液体沿填料表面流动的集合分散点，有利于促进液膜的表面更新，提高传递效率。 楼梯环的综合性能优于球环，是目前使用的环状填充剂中最好的选择聚丙烯步进填料、填料规格填料的种类公称直径DN/mm外径厚比表面积at(m2/m3 )空隙率m3/m3(% )塑料楼梯环5050*25*1.5114.20.927六、填料塔直径的计算1、液相物性数对于低浓度吸收过程，溶液的物性数据可以近似于纯水的物性数据。 根据手册，与20的水相关的物性数据如下密度为：=998.2 kg/m3粘度为：L=0.001004 PaS=3.6 kg/(mh )表面张力为L=72.6 dyn/cm=940896 kg/h22、气相物性数据：20下氨在水中的溶解度系数为H=0.725kmol/(m3kPa ) .混合气体平均摩尔质量为mvm=0. 0517.03 g/mol 0.9529 g/mol=28.40 g/mol混合气体平均密度vm=1.183 kg/m3混合气体粘度可以近似于空气的粘度，但20的空气的粘度为：v=1.8110-5 PaS=0.065 kg/(mh )3 .气相平衡数据20下NH3在水中的溶解度系数为H=0.725 kmol/(m3kPa )，常压下20下的NH3在水中的亨利系数为E=76.41kPa .4、物料馀额计算：亨利系数相平衡常数E亨利系数H溶解度系数Ms的相对摩尔质量m相对平衡常数塔进气相摩尔比：塔出气相摩尔比：混合气体流量：惰性气体流量：最小液气比： X2=0如果使实际液体气体比为最小液体气体比的1.5倍，则吸收剂的使用量如下液体气体比：气体质量流量：液相质量流量可以用纯水的流量近似填料总比表面积： at=114.2m2/m3=4.37米/秒u=0.80 *=0.80 * 4.37=3.496米/秒取证后D=0.5m=500m泛点率检查：相当于三散装的0.50.85液体淋浴密度检查：最小润湿速度如下所示所以呢经以上验证，发现填料塔直径合理。七、填充剂层高度的计算调查显示，0，0，101.3，空气中的扩散系数为，在293、101.3中，空气中扩散系数为液相扩散系数液体质量通量气体质量通量气体膜吸收系数通过下式计算.液膜吸收系数通过下式计算.调查结果：0.5需要矫正由得则气膜体积吸收系数；液膜体积吸收系数；气相总传递单元数如下填料层的高度设计如下：关于步进填料将填料层分为2段设置，在各段3.5m、2段之间设置了液体再分配器。八、电压降的计算用Eckert共同相关图计算填料层压降横轴是已知：纵轴如下所示乍得填充剂的层叠下降：九、进出口管径的计算常压塔气体进出口管的气体速度优选为1020m/s (高压塔气体速度低于该值)。 液体进出口管的气速优选为0.81.5m/s。 管径由所选择的气体速度决定后，用标准的管规格四舍五入，规定其厚度。气体吸气速度为18m/s，液体吸气口流速为1.2m/s煤气进出口管径：液体流量：液出入口管径：用标准管规格揉成团气体出入口管径D1=200mm液体出入口管径D2=32mm十、分散器和分散器的选择1 .分布器旋转式淋浴：的液体从半球状头的小孔喷出。 小孔径为310m，排列成同心圆状，散布角不超过。 这个淋浴结构简单，但只适用于直径不足600mm的塔，容易堵塞小孔。2 .再分配器截锥型再分布器：截锥体与塔壁角度通常设为35-400，截锥下口径D1=(0.70.8)D . 适用于直径800mm以下的塔11 .根据计算绘制填料塔图十二、填料塔设计一览表表：填料吸收塔设计一览表吸收塔类型：聚丙烯楼梯环吸收填料塔混合气处理量： 2400m3/h名字工艺参数料号名称清水混合气体操作压力、kPa101.3101.3操作温度、2020流体密度、kg/m3998.21.183粘度，kg/(m*h )3.60.065表面张力、kg/h940896427