年处理量为2400 m3h吨氮气填料吸收塔的设计说明书

进塔气相摩尔比：出塔气相摩尔比：对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成：混合气体流量：kmol/h进塔惰性气体流量：kmol/h吸收过程属于低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算：取操作液气比为最小液气比的1.5倍，可得吸收剂用量为：根据全塔物料衡算式:液气比：(三)塔径的计算1.塔径的计算考虑到填料塔内塔的压力降,塔的操作压力为101.3采用贝恩霍夫泛点关联式:即取泛点率为0.6.即圆整后取2.泛点率校核：（在0.5到0.85范围之间）3.填料规格校核：4.液体喷淋密度校核：取最小润湿速率为：所以得故满足最小喷淋密度的要求.(四)填料层高度计算1.传质单元高度计算273K，101.3kpa下，氨气在空气中的扩散系数.由,则293K，101.3kpa下，氨气在空气中的扩散系数293K，101.3kpa下，氨气在水中的扩散系数(查化工原理附录)脱吸因数为：气相总传质单元数为：==14.992气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：液体质量通量为：气体质量通量为：故气膜吸收系数：液膜吸收系数:查表得=1.35故=0.0890.2476223=6.8361=0.2160.2476223=16.5911f=0.670>0.5以下公式为修正计算公式：则（H为溶解度系数）；==4.8731由==0.264m2.填料层高度的计算由取上下活动系数为1.5故取填料层高度为6m.查[2]化工原理课程设计213页表5-41散装填料分段高度推荐值查得：塑料阶梯环h/D8～15取h/D=10得h=100.8=8m故填料层需要分为二段，高度分别为4m.(五)填料塔压降的计算采用Eckert通用关联图计算填料层压降横坐标为：=0.0228查[2]P215表5-44得：纵坐标为：查图得填料层压降为：Eckert图(六)吸收塔的主要接管尺寸的计算1、气体进料管由于常压下塔气体进出口管气速可取12～20，故若取气体进出口流速近似为16m/s，则由公式可求得气体进出口内径为采用直管进料，由《化工原理》第三版上册[谭天恩等主编化学工业出版社]P269查得选择热轧无缝钢管，则（在符合范围内）气体进出口压降:进口：出口：2、液体进料管由于常压下塔液体进出口管速可取，故若取液体进出口流速近似为2.6m/s，则由公式可求得液体进出口内径为采用直管进料，由《化工原理》第三版上册[谭天恩等主编化学工业出版社]P368查得选择热轧无缝钢管，则（在符合范围内）(七)吸收塔设计条件图表吸收塔类型聚丙烯阶梯环吸收填料塔混合气体处理量（m3/h）2400塔径D（m）0.8填料层高度Z（m）8气相总传质单元高度（m）0.264气相总传质单元数14.992泛点气速（m/s）3.017泛点率0.670压降（kpa）3.70操作压力（kpa）101.3操作温度（℃）20填料直径（mm）25孔隙率ε0.90填料比表面积a(㎡/m3)223填料常数A0.204填料常数K1.75四、符号说明——填料层的有效传质比表面积（m²/m³）——填料层的润滑比表面积m²/m³——吸收因数;无因次——填料直径，mm；——填料当量直径，mm——扩散系数，m²/s；塔径——亨利系数，KPa——重力加速度，kg/(m².h)——溶解度系数，kmol/(m³.KPa)——气相总传质单元高度，m——气膜吸收系数,kmol/(m³.s.KPa)——气相总传质系数，无因次——气膜吸收系数,kmol/(m³.s.KPa)——气体通用常数，8.314kJ/(kmol.K)——解吸因子——温度，0C——空塔速度，m/s——液泛速度，m/s——惰性气体流量，kmol/h——混合气体体积流量，m3/h——混合气体流量，kmol/h——是吸收液量kmol/h——填料因子，m-1——吸收剂用量kmol/h;kmol/s——压降填料因子，m-1Ψ——液体密度校正系数x——溶质组分在液相中的摩尔分率无因次y——溶质组分在液相中的摩尔分率无因次Z——填料层高度mmin——最小的max——最大的——粘度Pa.s——密度kg/m3——表面张力N/mε——孔隙率——相平衡常数，无因次五、对设计过程的评述这次我的课程设计题目是水吸收氨过程填料塔的设计，这是关于吸收中填料塔的设计。填料塔是以塔内装有大量的填料为相接触构件的气液传质设备。填料塔的结构较简单，压降低，填料易用耐腐蚀材料制造等优点。通过这次的课程设计，让我从中体会到很多。课程设计是我们在校大学生必须经过的一个过程，通过课程设计的锻炼，可以为我们即将来的毕业设计打下坚实的基础！使我充分理解到化工原理课程的重要性和实用性，更特别是对各方面的了解和设计，对实际单元操作设计中所涉及的各个方面要注意问题都有所了解。在课程设计过程中,我加深了对课本知识的认识，也巩固了所学到的知识。此次课程设计按照设计任务书、指导书、技术条件的要求进行。在设计过程中，我通过跟同学之间相互讨论与向老师提问，整体设计基本满足使用要求，但是在设计指导过程中也发现一些问题，发现自己基础知识不牢固，需加强学习，扩大知识面的广度。另外，我通过这次的课程设计，我对从填料塔设计方案到填料塔设计的基本过程的设计方法、步骤、思路、有一定的了解与认识。通过这次对填料吸收塔的设计，培养了我们的能力：首先培养了我们查阅资料，选用公式和数据的能力，其次还可以从技术上的可行性与经济上的合理性两方面树立正确的设计思想，分析和解决工程实际问题的能力，最后熟练应用计算机绘图的能力以及用简洁文字，图表表达设计思想的能力。不仅让我将所学的知识应用到实际中，而且对知识也是一种巩固和提升充实。在老师和同学的帮助下，及时的按要求完成了设计任务，通过这次课程设计，使我获得了很多重要的知识，同时也提高了自己的实际动手和知识的灵活运用能力。参考文献[1]涂伟萍.陈佩珍.程达芳编.化工过程及设备设计.北京:化学工业出版社,2003[2]付家新等.化工原理课程设计(典型化工单元操作设备设计).北京:化学工业出版社，2010[3]谭天恩等.化工原理.第三版（上册）.北京: