填料塔地设计.doc(1).doc

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1、目录一．设计任务书21.设计目的22.设计任务23.设计容和要求2二．设计资料31.工艺流程32.进气参数33.吸收液参数34.操作条件35.填料性能4三．设计计算书51．填料塔主体的计算51.1吸收剂用量的计算51.2塔径的计算61.3填料层高度的计算81.4.填料塔压降的计算122.填料塔附属结构的类型与设计132.1支承板132.2填料压紧装置132.3液体分布器装置132.4除雾装置142.5气体分布装置142.6排液装置152.7防腐蚀设计152.8气体进料管152.9液体进料管：162.10封头的选择162.

2、11总塔高计算163.填料塔设计参数汇总18四．填料塔装配图（见附录）19五．总结19六．参考文献19附录20前言世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟全部死亡。工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难，对有害气体的控制更必不可少。一．设计任

3、务书1.设计目的通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。2.设计任务试设计一个填料塔，常压，逆流操作，操作温度为25℃，以清水为吸收剂，吸收脱除混合气体中的NH3，气体处理量为1500m3/h，其中含氨1.9%（体积分数），要求吸收率达到99%，相平衡常数m=0.95。3.设计容和要求1）研究分析资料。2）净化设备的计算，包括计算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工艺尺寸计算、填料层压

4、降的计算及校核计算。3）附属设备的设计等。4）编写设计计算书。设计计算书的容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。要求容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等，格式参照学校要求。5）设计图纸。包括填料塔剖面结构图、工艺流程图。应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规要求。6）对设计过程的评述和有关问题的讨论。二．设计资料1.工艺流程采用填料塔设计，填料塔是

5、塔设备的一种。塔填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。例如应用于气体吸收时，液体由塔的上部通过分布器进入，沿填料表面下降。气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上，与液体密切接触而相互作用。结构较简单，检修较方便。广泛应用于气体吸收、蒸馏、萃取等操作。2.进气参数进气流量:1500m3/h进气主要成分：NH3空气粘度系数：298K,101.3kpa下，氨气在空气中的扩散系数DV=0.194cm2/s;298K,101.3kpa下，氨气在水中的扩散系数DL=2.01*10-9m2/s25℃时，氨在水中的溶解度为H=0

6、.792kmol/m3kpa3.吸收液参数采用清水为吸收液，吸收塔进口液相吸收质浓度为0。液相密度：液相粘度：液膜传质分系数kL=3.54×10-4m/s4.操作条件操作温度25°C,气压1atm5.填料性能矩鞍环采用连续挤出的工艺进行加工，与同种材质的拉西环填料相比，矩鞍环具有通量大、压降低、效率高等优点。矩鞍环填料床层具有较大的空隙率。矩鞍环的形状介于环形与鞍形之间，因而兼有两者之优点，这种结构有利于液体分布和增加气体通道。矩鞍环填料分为瓷和塑料和金属，现将规格列于下表1，以便于计算需要。表1.国矩鞍环填料特性参数三

7、．设计计算书1．填料塔主体的计算图1是稳定操作状态下的逆流接触吸收塔的物流和组成。图1稳定操作状态下的逆流接触吸收塔的物流和组成V、L分别表示流经塔任一单位截面的气、液通量，kmol/(m2.s)；V1、V2分别表示流经塔底和塔顶单位截面上的气体，kmol/(m2.s)；L1、L2分别表示流经塔底和塔顶单位截面上的液体通量，kmol/(m2.s)；y1、y2分别表示流经塔底、塔顶气体中溶质A的摩尔分率，kmol(A)/kmol(气体)；x1、x2分别表示流经塔底、塔顶液体中溶质A的摩尔分率，kmol(A)/kmol(溶液

8、)。1.1吸收剂用量的计算进入吸收塔气体的摩尔体积为：进塔气体中氨的浓度为：出塔气体中氨的浓度：进塔清水的浓度：假设平衡关系符合亨利定律，则最小气液比为：则：吸收液浓度可依全塔物料衡算求出：1.2塔径的计算吸收过程中，混合气体流量随塔减少（因吸收质不断进入液相），故计算塔径时，一般以塔底气量为依据计算。计算塔径关键在