化 工 原 理 课 程 设 计

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1、池州学院成人教育学院毕业设计报告书课题名称：水吸收氨填料塔设计专业：化学工艺班级：07高职学生姓名：徐瑞学号：002001013指导教师：吴民强完成时间：年月日29课程设计任务书1、设计题目：年处理量为2400吨氨气的工艺设计；试设计一座填料吸收塔，用于脱除混于空气中的氨气。混合气体的处理量为2000～3900（m3/h），其中含空气为95％，氨气为5％（体积分数），要求塔顶排放气体中含氨低于0.02％（体积分数），采用清水进行吸收，吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。（20C°氨在水中的溶解度系

2、数为H＝0.725kmol/m3.kPa）2、工艺操作条件：（1）操作平均压力常压（2）操作温度t=20℃（3）每年生产时间：7200h。（4）选用填料类型及规格自选。3、设计任务：完成干燥器的工艺设计与计算，有关附属设备的设计和选型，绘制吸收系统的工艺流程图和吸收塔的工艺条件图，编写设计说明书。4、参考书：（1）化工原理教研室.《化工原理课程设计指导书》，吉林化工学院编；（2）谭天恩.麦本熙.《化工原理》下册，化学工业出版社出版；（3）匡国柱.史启才.《化工单元过程及设备课程设计》；（4）《化

3、工设计全书》编辑委员会.金国淼等编.《吸收设备》化学工业出版社；（5）陈丙恒等编《化工原理》下册，化学工业出版社出版；29（6）黄英主编。《化工过程设计》，西北工业大学出版社（7）其它参考书29目录设计任务书摘要第1章绪论1.1填料塔的结构特点1.2吸收设备的发展1.3吸收填料塔在生产中的工作原理第2章设计方案2.1吸收剂的选择2.2吸收工艺流程的确定2.2.1吸收工艺流程的特点2.2.2吸收工艺流程流程图及工艺过程说明2.3吸收塔设备及填料的选择2.3.1吸收塔填料种类的选择2.3.2吸收塔填

4、料规格的选择2.3.3吸收塔填材质的选择2.4操作条件的选择2.4.1操作温度的选择2.4.2操作压力的选择第3章吸收塔的工艺计算3.1基础物性数据3.1.1液相物性数据3.1.2气相物性数据3.1.3气液相平衡数据3.2物料衡算3.3填料塔的工艺尺寸的计算3.3.1塔径的计算3.4填料塔填料层高度的计算3.4.1传质单元高度计算3.4.2传质单元数的计算5.2.3填料层高度3.5塔附属高度的计算3.6液体分布器的计算3.6.1液体分布器3.6.2布液孔数3.6.3塔底液体保持管高度3.7其它附

5、属塔内件选择3.8吸收塔的流体力学参数计算3.8.1吸收塔的压力降3.8.2吸收塔的泛点率293.8.3气体动能因子工艺设计计算结果汇总与主要符号说明设计小结主要参考文献结束语2929摘要在化学工业中，经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其主要目的是回收气体混合物中的有用物质，以制取产品，或除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理，或除去工业放空尾气中的有害成分，以免污染空气。吸收操作是气体混合物分离方法之一，它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的。

6、氨是化工生产中极为重要的生产原料，但是其强烈的刺激性气味对于人体健康和大气环境都会造成破坏和污染，因此，为了避免化学工业产生的大量的含有氨气的工业尾气直接排入大气而造成空气污染，需要采用一定方法对于工业尾气中的氨气进行吸收，本次化工原理课程设计的目的是根据设计要求采用填料吸收塔吸收的方法来净化含有氨气的工业尾气，使其达到排放标准。设计采用填料塔进行吸收操作是因为填料可以提供巨大的气液传质面积而且填料表面具有良好的湍流状况，从而使吸收过程易于进行，而且，填料塔还具有结构简单、压降低、填料易用耐腐蚀

7、材料制造等优点，从而可以使吸收操作过程节省大量人力和物力。关键词：有害成分分离溶解度吸收29第1章绪论1.1填料塔的结构特点填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行

8、传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小