水吸收二氧化碳填料塔课程设计

水吸收二氧化碳填料塔的设计1.设计方案简介1.1设计题目试设计一座填料吸收塔，采用清水吸收混于空气中的二氧化碳气体。

混合气体的处理量为____5200____m3/h，其中含二氧化碳为____6%____（体积分数），混合气体的进料温度为25℃。

要求：①塔顶排放气体中含二氧化碳低于____0.04%____（体积分数）；②二氧化碳的回收率达到________。

1.2设计方案的确定用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程，故为提高传质效率，选择用逆流吸收流程。

因为用水作吸收剂，同时CO2不作为产品，故采用纯溶剂。

1.3填料的选择1.3.1吸收剂的选择因为用水作吸收剂，同时CO2不作为产品，故采用纯溶剂。

1.3.2装置流程的确定用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程，故为提高传质效率，选择用逆流吸收流程。

1.3.3填料的类型与选择用不吸收CO2的过程，操作温度低，但操作压力高，因为工业上通常选用塑料散装填料，在塑料散装填料中，塑料阶梯填料的综合性能较好，故此选用DN50聚丙烯塑料阶梯环填料。

1.3.4操作温度与压力的确定20℃，常压2.工艺计算2.1基础物性数据2.1.1.液相物性数据对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。

298K时水的有关物性数据如下：密度为：L =998.2kg/m3粘度为：μ=1.0×10-3Pa·s=3.6kg/(m·h)表面张力为：б=72.6dyn/cm=940896kg/h3CO2在水中的扩散系数为：DL=1.77×10-9m2/s=6.327×10-6m2/h2.1.2气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为：M Vm=Σy i M i=0.06×44＋0.94×29=29.90g/mol混合气体进塔温度为25℃混合气体的平均密度为：ρVm =101.329.908.314298PMvm RT ⨯==⨯ 1.223kg/m3 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，20°空气的粘度为： μV=1.81×10-5Pa ·s=0.065kg/(m •h)查手册得CO2在空气中的扩散系数为：22Dv 0.122cm /s 0.044m /h ==2.1.3气液相平衡数据由手册查得20℃时CO 2在水中的亨利系数5E 1.4410kPa =⨯相平衡常数为m=51.44101421.5101.3E P ⨯== 溶解度系数为H=43998.23.84710/()14400018skmol m kPa E M ρ-==⨯∙⨯2.1.4 物料衡算 进塔气相摩尔比为：=-=111y 1y Y 0.060.063810.06=- 出塔气相摩尔比为：Y 2=0.0638×0.06=3.828×10-3进塔惰性气相流量为：V=5200273(10.06)199.91/22.4298kmol h ⨯-= 该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算，即 2121min /)(X m Y Y Y V L --= 对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为02=X312min 120.0638 3.828101336.21/0.0638/1421.50Y Y L V Y m X ---⨯===--（） 取操作液比为： min L L1.1()V V = L1.11336.211469.83V=⨯= L 1469.83199.91293833.72kmol /h =⨯=)X -L(X )Y -V(Y 2121=351199.91(0.0638 3.82810)X 4.010293833.72--⨯-⨯==⨯2.2填料塔的工艺尺寸的计算2.2.1塔径计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速。

【课程设计】水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计【综述】水吸收二氧化硫(SO2)填料吸收塔是一种重要的排放控制设备，它能够将工业废气中的SO2转换为亚硫酸盐，有效地净化空气污染。

水吸收二氧化硫填料吸收塔包括三部分：溶液填料，水池和水壶。

溶液填料一般由碳酸钙或膨润土组成，其中的小孔可以增加二氧化硫在填料表面的吸附。

水池前面的水壶可以源源不断地向填料供水，从而对工业废气中的SO2进行吸附和吸收。

【填料的选择】传统的水吸收二氧化硫填料吸收塔一般选用碳酸钙或膨润土作为溶液填料。

碳酸钙具有较强的吸附SO2的性能，但它容易受到H2SO4(硫酸)的影响，使得机器变得不稳定。

膨润土则有着较低的吸附性能，但具有更高的耐硫酸性，因此在高浓度的硫酸环境中，可以得到更优的效果。

【塔体的选择】水吸收二氧化硫填料吸收塔一般采用圆塔、矩形塔或多面塔这三种不同形式的塔体。

圆塔具有完整的弧形外观，适合一些低浓度的环境条件；矩形塔具有狭长的视窗，适合那些对空间和安装有较高要求的地方使用；多面塔具有多种多样的表面处理，能够满足不同空间要求。

【控制系统的设计】为了确保填料处于正常的吸收状态，在水吸收二氧化硫填料吸收塔中还要安装有一套控制系统。

比如安装湿度传感器、温度传感器、液位传感器等，用来实时监测水壶中的水位和湿度，从而保证吸收效果。

此外，还可以安装一个消防报警系统和一个紧急报警系统，以便及时处理应急事件。

【结论】水吸收二氧化硫填料吸收塔是重要的污染控制设备，它可以有效地将工业废气中的二氧化硫转换为亚硫酸盐，从而净化空气。

在设计水吸收二氧化硫填料吸收塔时，要按照工艺要求合理选择填料、塔体和控制系统，以确保吸收塔的良好性能和可靠运行。

吸收填料塔的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解吸收填料塔的基本概念，掌握其工作原理和应用场景。

2. 学生能够掌握吸收填料塔的构造、性能参数及其对吸收效率的影响。

3. 学生能够掌握吸收填料塔的设计原则和计算方法。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行吸收填料塔的选型和计算。

2. 学生能够分析吸收填料塔在实际工程中的应用，并提出优化方案。

3. 学生能够通过实验和模拟等方法，验证吸收填料塔的设计效果。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到吸收填料塔在环保和节能领域的重要意义，增强环保意识。

2. 学生通过吸收填料塔的学习，培养解决实际工程问题的兴趣和自信心。

3. 学生在团队协作中，培养沟通、交流和合作的能力。

课程性质：本课程为化学工程与工艺专业的一门专业课程，旨在帮助学生掌握吸收填料塔的基本理论、设计和应用。

学生特点：学生已具备一定的化学基础和工程观念，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。

教学要求：结合实际案例，采用理论教学、实验操作和课后练习相结合的方式，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题。

在教学过程中，注重培养学生的创新能力、实践能力和团队协作能力。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，并为后续相关课程打下坚实基础。

二、教学内容1. 吸收填料塔的基本概念与工作原理- 吸收填料塔的定义及其在化工中的应用- 吸收填料塔的工作原理及分类2. 吸收填料塔的构造与性能参数- 填料的种类、结构及其对吸收效率的影响- 填料塔的流体力学性能和传质性能参数3. 吸收填料塔的设计原则与计算方法- 设计原则及其考虑因素- 填料塔的塔径、塔高、填料层高度等计算方法4. 吸收填料塔的选型与应用- 填料塔选型的原则及方法- 填料塔在化工、环保等领域的应用案例5. 实验与模拟- 吸收填料塔的实验操作方法- 计算机模拟在吸收填料塔设计中的应用教学大纲安排：第一周：吸收填料塔的基本概念与工作原理第二周：吸收填料塔的构造与性能参数第三周：吸收填料塔的设计原则与计算方法第四周：吸收填料塔的选型与应用第五周：实验与模拟教学及课后实践教学内容依据课程目标和教材章节进行安排，注重理论与实践相结合，通过讲解、案例分析、实验和模拟等多种方式，使学生掌握吸收填料塔的相关知识。

实验八 二氧化碳吸收填料塔实验一、实验目的⒈ 了解填料吸收塔的结构和流体力学性能。

⒉ 学习填料塔的液膜传质膜系数、总传质系数的测定方法，加深对传质过程原理的理解。

二、实验内容1．测定填料层压强降与操作气速的关系，确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速。

2．采用水吸收二氧化碳，测定填料塔的液膜传质膜系数和总传质系数。

三、实验原理1．气体通过填料层的压强降压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。

压强降与气液流量有关，不同喷淋量下的填料层的压强降ΔP 与气速u 的关系如图8-1所示：图8-1 填料层的ΔP ～u 关系当无液体喷淋即喷淋量L 0=0时，干填料的ΔP ～u 的关系是直线，如图中的直线0。

当有一定的喷淋量时，ΔP ～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。

这两个转折点将ΔP ～u 关系分为三个区段：恒持液量区、载液区与液泛区。

2．传质系数填料塔在传质过程的有关单元操作中，应用十分广泛，实验研究传质过程的控制步骤，测定传质膜系数和总传质系数，尤为重要。

根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （8－1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （8－2）式中：A G ——A 组分的传质速率，1-⋅s kmoI ；A ——两相接触面积，m 2；A P ——气侧A 组分的平均分压，Pa ；Ai P ——相界面上A 组分的平均分压，Pa ；A C ——液侧A 组分的平均浓度，3-⋅m kmol Ai C ——相界面上A 组分的浓度3-⋅m kmolk g ——以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---⋅⋅⋅Pa s m kmol ; k l ——以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-⋅s m 。

P 2，F LP AP A +d PP 1A 。

化工原理课程设计说明书设计题目：碳酸丙烯酯脱碳填料塔计算化工原理课程设计任务书(吸收装置设计)一、设计名称：碳酸丙烯酯脱碳填料塔设计二、设计条件1.合成氨原料气量（30000+200X）m3/h〖注：X代表学号最后两位数〗。

2.原料气组成组分CO2 CO H2 N2进塔气体，（V o1%）28.0 2.5 47.2 22.33.要求出塔净化气含CO20.5%（V ol%）。

4.吸收剂采用碳酸丙烯酯(PC)，可根据解吸操作情况决定其CO2含量或视为不含CO2。

5.气体进塔温度30℃，碳酸丙烯酯进塔温度30℃。

6.操作压强1.6Mpa。

三﹑设计任务1.总体论证：确定设计方案与流程，工艺流程简图并说明。

2.填料吸收塔的塔径、填料层高度或塔高及填料层压降计算。

3.填料塔附属结构的选型与设计。

4.带控制点的吸收塔工艺流程图（3＃图纸）。

5.填料吸收塔与流体分布器工艺条件图（3＃图纸）。

四﹑设计基础数据1.碳酸丙烯酯（1）分子式CH3CHOCO2CH2（2）结构CH3|CH—O\| C=OCH2—O/( 3 ) 物理性质常压沸点，ºC 蒸汽压×133.32¯¹Pa 粘度，mPa·s分子量30ºC 38ºC 20ºC 50ºC242 0.1 0.24 2.76 1.62 102.09Cp=1.39+0.00181(t-10) kJ／kg·ºC 式中：t—液相温度，℃3.CO2在碳酸丙烯酯中的溶解热可近似按下式计算（以△H CO2表示）：△H CO2=（4.59Bi×4.187kJ/kmol）Bi＝6761摘要填料是填料塔气液接触的原件，填料性能的优劣直接决定着填料塔的操作性能和传质效率。

填料塔的特点是：结构简单，压降小，填料种类多，具有良好的耐腐蚀性能，特别是在处理容易、产品产生泡沫的物料和真空操作时，有其独特的优越性。

1536541631.设计方案简介1.1设计题目试设计一座填料吸收塔，采用清水吸收混于空气中的二氧化碳气体。

混合气体的处理量为___刚突然突然吐刚茹柔为25℃。

要求：①塔顶排放气体中含二氧化碳低于____0.04%____（体积分数）；②二氧化碳的回收率达到________。

1.2设计方案的确定用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程，故为提高传质效率，选择用逆流吸收流程。

因为用水作吸收剂，同时CO2不作为产品，故采用纯溶剂。

1.3填料的选择1.3.1吸收剂的选择因为用水作吸收剂，同时CO2不作为产品，故采用纯溶剂。

1.3.2装置流程的确定用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程，故为提高传质效率，选择用逆流吸收流程。

1.3.3填料的类型与选择用不吸收CO2的过程，操作温度低，但操作压力高，因为工业上通常选用塑料散装填料，在塑料散装填料中，塑料阶梯填料的综合性能较好，故此选用DN50聚丙烯塑料阶梯环填料。

1.3.4操作温度与压力的确定20℃，常压2.工艺计算2.1基础物性数据2.1.1.液相物性数据对低浓rerew取纯水的物性数据。

298K时水的有关物性数据如下：密度为：Lρ=998.2kg/m3粘度为：μ=1.0×10-3Pa·s=3.6kg/(m·h)表面张力为：б=72.6dyn/cm=9408tr为：DL=1.77×10-9m2/s=6.327×10-6m2/h2.1.2气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为：M Vm=Σy i M i=0.06×44＋0.94×29=29.90g/mol 混合气体进塔温度为25℃混合气体的平均密度为：ρVm=101.329.908.314298PMvmRT⨯==⨯1.223kg/m3混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，20°空气的粘度为：μV=1.81×10-5Pa·s=0.065kg/(m•h)查手册得CO2在空气中的扩trt 为：22Dv 0.122cm /s 0.044m /h ==2.1.3气液相平衡数据由手册查得20℃时CO 2在水中的亨利系数5E 1.4410kPa =⨯相平衡常数为m=51.44101421.5101.3E P ⨯== 溶解度系数为H=43998.23.84710/()14400018skmol m kPa E M ρ-==⨯∙⨯2.1.4 物料衡算 进塔气相摩尔比为：=-=111y 1y Y 0.060.063810.06=- 出塔气相摩尔比为：Y 2=0.0638×0.06=3.828×10-3进塔惰性气相流量为：V=5200273(10.06)199.91/22.4298kmol h ⨯-= 该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算，即 2121min /)(X m Y Y Y V L --= 对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为02=X312min 120.0638 3.828101336.21/0.0638/1421.50Y Y L V Y m X ---⨯===--（） 取操作液比为： min L L1.1()V V = L1.11336.211469.83V=⨯= L 1469.83199.91293833.72kmol /h =⨯=)X -L(X )Y -V(Y 2121=351199.91(0.0638 3.82810)X 4.010293833.72--⨯-⨯==⨯2.2填料塔的工艺尺寸的计算2.2.1塔径计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速。

化工原理课程设计题目水吸收二氧化碳吸收塔学院化学工程学院专业安全工程学生姓名学号年级指导教师曹丽淑二〇一六年七月五日目录题目及数据 (3)流程图 (3)流程和方案的选择说明与论证 (4)吸收塔主要尺寸的计算 (6)附属设备的选型或计算 (14)设计评价 (18)设计结果概览 (19)参考文献 (20)题目及数据1.题目：设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔。

2.数据：（一）气体混合物1）组成(V%)：CO2 11%，H2 65.6%，N2 21%，CH4 0.5%,CO 3%,O2 0.1% 2）气体组成:3800Nm3/h3）温度：30℃4）压力:1800KN/m2（二）气体出口要求(V%)：CO2 0.62%（三）吸收剂：水流程图水吸收CO工艺流程图21-吸收塔；2-富液泵；3-贫液泵；4-解吸塔流程和方案的选择说明与论证1.塔设备：填料塔。

2.吸收剂：水。

3．装置流程的确定：对于单塔，气体和液体接触的吸收流程有逆流和并流两种方式。

在逆流操作下，两相传质平均推动力最大，可以减少设备尺寸，提高吸收率和吸收剂使用效率，因此逆流优于并流。

因此，本设计采用逆流。

4. 填料的选择：填料是填料塔的核心构件，它提供了塔内气-液两相接触而进行传质或传热的表面，与塔的结构一起决定了填料塔的性能。

现代填料大体可分为实体填料和网体填料两大类，而按照装填方式可分为乱堆填料盒规整填料。

对塔内填料的一般要求是：具有较大的比表面积和较高的空隙率，较低的压降，较高的传质效率；操作弹性大，还要考虑经济合理。

1)散装填料散装填料是一个个具有一定集合形状和尺寸的颗粒体一般以随机的方式堆积在塔内的，又称为乱堆填料和颗粒填料。

散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、和环鞍的填料等。

以下是典型的散装填料：a.拉西环填料：拉西环填料是最早提出的工业填料，其结构为外径与高度相等的圆环，可用陶瓷、塑料、金属等材质制成。

实验填料塔吸收实验一、实验目的1. 了解吸收过程的流程、设备结构，并掌握吸收操作方法。

2. 在不同空塔气速下，观察填料塔中流体力学状态。

测定气体通过填料层的压降与气速的关系曲线。

3. 掌握总传质系数的测定方法，测定在一定喷淋量下水吸收氨的体积传质系数T。

4.通过实验了解ΔP—u曲线和传质系数对工程设计的重要意义。

二、实验原理1. 填料塔的流体力学特性吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积，而气体在通过填料层时，由于有局部阻力和摩擦阻力而产生压强降。

填料塔的流体力学特性是吸收设备的重要参数，它包括压强降和液泛规律。

测定填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗和确定填料塔的适宜操作范围，选择适宜的气液负荷，因此填料塔的流体力学特性是确定最适宜操作气速的依据。

气体通过干填料（L=0）时，其压强降与空塔气速之间的函数关系在双对数坐标上为一直线，如图中AB线，其斜率为1.8～2。

当有液体喷淋时，在低气速时，压强降和气速间的关联线与气体通过干填料时压强降和气速间的关联线AB线几乎平行，但压降大于同一气速下干填料的压降，如图中CD段。

随气速的进一步增加出现载点（图中D点），填料层持液量开始增大，压强降与空塔气速的关联线向上弯曲，斜率变大，如图中DE 段。

当气速增大到E点，填料层持液量越积越多，气体的压强几乎是垂直上升，气体以泡状通过液体，出现液泛现象，此点E称为泛点。

2.传质实验总体积传质指数Kya是单位填料体积、单位时间吸收的溶质量。

它是反应填料吸收塔性能的主要参数，是设计填料高度的重要数据。

本实验是水吸收空气——氨混合气体中的氨。

混合气体中氨的浓度很低。

吸收所得的溶液浓度也不高，气液两相的平衡关系可以认为服从亨利定律（即平衡在X—Y坐标系位置线）。

故可用对树皮平均浓度差法计算填料层传质平均推动力，相应的传质速率方程式为：GA =KYa·VP·ΔYm所以 KY a=GA/VPΔYm其中ΔYm =[(Y1-Ye1)-(Y2-Ye2)]/[ln(Y1-Ye1)/ (Y2-Ye2)]式中GA—单位时间内氨的吸收量[Kmol/h]Kya—总体积传质系数[Kmol/m3h]Vp—填料层体积[m3]ΔYm—气相对数平均浓度差。

化工原理课程设计题目水吸收二氧化碳吸收塔学院化学工程学院专业安全工程学生姓名学号年级指导教师曹丽淑二〇一六年七月五日目录题目及数据 (3)流程图 (3)流程和方案的选择说明与论证 (4)吸收塔主要尺寸的计算 (6)附属设备的选型或计算 (14)设计评价 (18)设计结果概览 (19)参考文献 (20)题目及数据1.题目：设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔。

2.数据：（一）气体混合物1）组成(V%)：CO2 11%，H2 65.6%，N2 21%，CH4 0.5%,CO 3%,O2 0.1% 2）气体组成:3800Nm3/h3）温度：30℃4）压力:1800KN/m2（二）气体出口要求(V%)：CO2 0.62%（三）吸收剂：水流程图水吸收CO工艺流程图21-吸收塔；2-富液泵；3-贫液泵；4-解吸塔流程和方案的选择说明与论证1.塔设备：填料塔。

2.吸收剂：水。

3．装置流程的确定：对于单塔，气体和液体接触的吸收流程有逆流和并流两种方式。

在逆流操作下，两相传质平均推动力最大，可以减少设备尺寸，提高吸收率和吸收剂使用效率，因此逆流优于并流。

因此，本设计采用逆流。

4. 填料的选择：填料是填料塔的核心构件，它提供了塔内气-液两相接触而进行传质或传热的表面，与塔的结构一起决定了填料塔的性能。

现代填料大体可分为实体填料和网体填料两大类，而按照装填方式可分为乱堆填料盒规整填料。

对塔内填料的一般要求是：具有较大的比表面积和较高的空隙率，较低的压降，较高的传质效率；操作弹性大，还要考虑经济合理。

1)散装填料散装填料是一个个具有一定集合形状和尺寸的颗粒体一般以随机的方式堆积在塔内的，又称为乱堆填料和颗粒填料。

散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、和环鞍的填料等。

以下是典型的散装填料：a.拉西环填料：拉西环填料是最早提出的工业填料，其结构为外径与高度相等的圆环，可用陶瓷、塑料、金属等材质制成。

水吸收变换气中CO2的填料塔设计.doc
填料塔是用于气体或液体分离、吸收、反应等过程中的装置，根据不同的应用场景，填料材料、塔高、进出口流量等要素的选择与设计都会有所区别和影响。

针对您提到的“吸收变换气
中CO2”的填料塔设计，以下是一些参考建议供您参考：
1. 选择合适的填料材料：吸收CO2的填料材料可以是NaOH、KOH等碱性化合物或是其他吸附剂材料，如分子筛、活性炭等，需要依据实际工艺需求及经济性因素进行综合考量和选择。

2. 确定塔高与填料层数：通过估算反应器中CO2质量传递系数，选择塔高、填料类型和层数等参数。

通常可以基于填料直径的两倍来计算塔高，不同填料的最佳填充高度也会有所区别，并根据填料的体积和重量来确定填料层的数量和高度。

3. 设计进出口流量及压力：根据需要吸收CO2的气体或液体
流量，进行填料塔的进出口流量计算，在设计上需要保证压力差不大于所选填料的最大承受压力。

4. 确定塔内液体循环速率：填料表面积和液体循环速率是决定反应效率的关键因素之一，通常来说，液体循环速率越高，
CO2吸收速率也越高，但也需要考虑经济性与实际可操作的
工艺条件。

5. 考虑塔内温度与PH值的控制：填料反应过程中需要注意塔内pH值和温度的控制，如适当调节pH值可以提高填料的反应效率，而过高或过低的温度可能会损害填料表面活性。

以上是一些填料塔设计的基本原则和注意事项，具体应用时还需要根据实际情况进行调整和改进。

希望以上建议能够为您的工作和研究提供一些帮助。

水吸收二氧化碳填料塔设计
水吸收二氧化碳填料塔是广泛采用的一种设备，主要应用于工业炼油、烯烃制造等化
工行业中，进行气体和液体混合物分离或净化程序。

水吸收二氧化碳填料塔使用由优质烧
结砂、耐酸石膏等选材，制成的低表观比重炭黑混合物。

为了提高其吸收程度，可以增加
水的量，使液态物质在碳黑表面上充分沉淀，当碱度超过9.5时，可以明显提高吸附率。

水吸收二氧化碳填料塔分为冷床塔和热床塔，根据具体使用情况选择冷床或者热床塔。

冷床塔采用空气加热，它的工作原理是在填料塔内连续运行时，烟气进入填料阶梯，在从
下至上依次经过不同阶梯中的填料时，有机烟气与填料层产生化学作用，逐渐剥去各种污
染物的低分子量的有机和气态混合物中的有害气体。

热床塔采用发热量最大温差较大的热床加热，工作原理和冷床塔相同，吸收效果更好。

水帰二氧化碳填料塔结构主要由塔面、塔底、塔龙头、塔头、塔中央支架、塔内部填料层、塔体板片等组成。

其中塔内部填料层的选择是决定水帰二氧化碳填料塔效果的重要因素，
一般可根据烟气吸附量和应答时间来选择填料材料。

水吸收二氧化碳填料塔的性能确定是根据烟气的特性、烟气中的污染物种类以及污染
物含量等因素，具体采用计算机对塔的结构参数、工艺参数及设计和实施技巧等进行仔细
研究，以确定最佳运行参数，同时，应根据污染物含量变化，不断调整各参数来保证其达
到规定要求。

总之，水吸收二氧化碳填料塔是一种消除有机废气中有害物质的重要设备，其设计原
则主要是针对烟气的性质特性、设计技术及操作规程等方面研究，在运行中要求各参数不
断调整，确保其有效排放。

水吸收变换气中co2的填料塔设计
标准
水吸收变换CO2的填料塔设计是用来将大量的空气中的二氧化碳吸收，并将其变换为水。

在这个设计中，一个填料塔被安装在一个带有过滤器和加热设备的过滤装置上，它可以将大量空气中的气体吸入，把里面的CO2转换成水。

填料塔的结构由一个大型带滤料的静态罐体及其中的外围混合器构成。

由具有多孔表面的微小滤粒或填料构成的滤料被安装在填料塔的静态罐体内，这些滤料的作用是吸收空气中的大量的CO2并将其转换为水。

其中的外围混合器可以形成更为稳定的流动，使填料内的空气更容易接触到适当的滤料，以及滤料的吸收能力更强。

填料塔的设计使用了一种称为吸附/脱附装置(ADS)的设备。

当填料内部的空气通过滤料时，空气中的大量CO2被滤粒吸收并转化为水，并且吸收的CO2处于分子态。

在此过程中，ADS装置被用来将CO2从气体中脱除出来，并将其转换为水类的液态形式，这种水可以用来缓解环境中存在的CO2污染物。

这种吸收变换CO2的填料塔设计具有良好的操作性能。

它能够有效地吸收空气中的大量CO2，而不会影响到空气中其他非CO2气体的活性，因此其所带来的环境影响也会比其他设备少得多。

此外，它对空气中温度、湿度以及其他气体的敏感性也要小得多，以此保证系统的稳定运行。

总之，水吸收变换CO2的填料塔设计具有良好的操作性能，可以帮助我们有效地减少空气中二氧化碳的污染，帮助实现环境清洁化。

基于NHD技术的高效吸收水煤气中二氧化碳的填料塔工艺设计随着全球能源需求的不断增长，寻找高效环保的能源转化和利用方式成为了研究的热点。

而水煤气化作为一种清洁能源的生产方式，其产生的二氧化碳排放问题亟待解决。

本文将基于NHD技术，设计一种高效吸收水煤气中二氧化碳的填料塔工艺。

一、填料塔工艺设计的原理填料塔是一种常用的分离设备，采用填料来增加气液接触面积，以实现气体和液体的有效传质和分离。

针对吸收二氧化碳的需求，填料塔可以通过选择合适的填料和优化设计参数，有效提高吸收效果。

二、选择合适的填料1.物理性能：填料应具有较大的表面积和孔隙率，以增加气体和液体的接触面积和接触时间，提高传质效果。

2.耐化学腐蚀性：填料应具有良好的耐酸碱性和耐腐蚀性，以适应水煤气中的酸性成分。

3.抗塌陷性：填料应具有较好的物理强度和耐压性，以防止塌陷和堵塞。

根据以上考虑，我们建议选择环形填料，如环形硬质聚氨酯填料，它具有较大的表面积，良好的耐化学性能和抗塌陷性。

三、优化设计参数1.液气比：液气比是填料塔设计中很重要的参数，它影响着液体和气体之间的接触程度。

过大的液气比会造成液体堆积，过小的液气比则会导致传质效果下降。

根据实际情况，我们建议在设计过程中通过试验确定最佳液气比。

2.填料高度：填料高度的选择应根据所需的吸收效果来确定。

适当增加填料塔的高度可以提高吸收效果，但也会增加设备成本。

在设计过程中，需要综合考虑资金和性能的平衡。

3.进气温度和压力：进气温度和压力直接影响着二氧化碳的吸收效果。

一般来说，较低的温度和较高的压力有利于吸收效果的提高。

在设计过程中，需要根据实际情况选择合适的进气温度和压力。

四、设计工艺流程根据以上原理和参数，我们设计了以下的工艺流程：1.水煤气进入填料塔底部，由下往上与吸收剂接触。

2.填料塔内注入吸收剂（如饱和钠水溶液），吸收剂沿填料塔内壁形成薄膜。

3.水煤气中的二氧化碳在吸收剂的作用下被吸收，形成含有二氧化碳的液体。

吸收填料塔课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握吸收填料塔的基本原理、结构和设计方法。

具体包括以下三个方面：1.知识目标：（1）了解吸收填料塔的定义、分类和应用范围；（2）掌握吸收填料塔的基本结构及其相互之间的关系；（3）理解吸收填料塔的传质机理和设计原则。

2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析和解决实际工程中的吸收问题；（2）具备初步设计吸收填料塔的能力；（3）学会查阅相关资料和规范，提高自主学习能力。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队协作精神和责任感；（2）激发学生对化工过程强化的兴趣，培养创新意识；（3）强化环保意识，提高学生对化工废水处理的重视。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.吸收填料塔的定义、分类和应用范围；2.吸收填料塔的基本结构及其相互之间的关系；3.吸收填料塔的传质机理和设计原则；4.吸收填料塔的计算方法和设计步骤；5.吸收填料塔的优化和强化措施。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解吸收填料塔的基本概念、原理和设计方法；2.案例分析法：分析实际工程中的吸收问题，引导学生运用所学知识解决问题；3.讨论法：分组讨论吸收填料塔的优化和强化措施，培养学生的创新意识；4.实验法：安排实验室参观或动手实验，加深学生对吸收填料塔的理解。

四、教学资源本节课的教学资源包括：1.教材：《化工原理》、《化工工艺学》等；2.参考书：《吸收分离工程》、《填料塔设计手册》等；3.多媒体资料：吸收填料塔的图片、视频、动画等；4.实验设备：吸收填料塔模型、相关分析仪器等。

通过以上教学资源的选择和准备，为学生提供丰富的学习体验，提高教学效果。

五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解能力；2.作业：布置相关的练习题和设计任务，评估学生对吸收填料塔知识的掌握程度和应用能力；3.考试：安排一次期中考试，全面测试学生对吸收填料塔的原理、设计和应用的掌握情况。

基于NHD吸收水煤气的二氧化碳填料塔设计与操作指导设计与操作指南：基于NHD吸收水煤气的二氧化碳填料塔1. 引言二氧化碳（CO2）是一种重要的温室气体，对全球气候变化产生重要影响。

为了减少CO2排放，并实现可持续发展，采用吸收技术对燃煤电厂的烟气中的CO2进行吸收和回收是当前研究的热点之一。

本文旨在基于NHD（Natriumhydroxid）吸收水煤气的二氧化碳填料塔进行设计与操作指导。

2. 设计原理二氧化碳填料塔是一种常见的吸收塔，通过将CO2溶解在吸收液中来实现对烟气中二氧化碳的吸收。

NHD作为吸收液，能够有效地与二氧化碳发生反应，形成CO3^2-离子，从而实现CO2的吸收回收。

3. 设计要点（1）填料选择：填料作为塔内的物理界面，对塔内传质传热等过程起重要作用。

在填料选择上，应考虑填料的形状、表面积、孔容、气液分散性等因素，以提高吸收效率。

常用的填料有环状填料、网状填料和板状填料等，根据实际情况选择合适的填料。

（2）塔高计算：塔高是指塔内分离效果所需的高度。

根据传质和传热的原理，可通过质量传递方程和能量传递方程计算出所需塔高，以达到预期的吸收效果。

（3）液气流量控制：为了确保塔内吸收效果，需要合理控制液相和气相的流量。

一般来说，液相流量应控制在NHD的泵要求范围内，而气相流量要充分覆盖填料的表面积，以增加与吸收液接触的机会。

（4）温度控制：温度对于吸收反应的速率和平衡有着重要的影响。

温度过高会导致吸收液的蒸发损失，温度过低则会影响CO2的吸收速率。

因此，应根据实际情况控制塔内的温度，以提高吸收效率。

4. 操作指导（1）开机准备：首先，检查填料塔的密封性和安全性。

确保塔内无任何泄漏并具备放置吸收液和进出口管道等设备的条件。

（2）吸收液制备：按照指定比例将NHD固体与水混合制成吸收液，并确保搅拌充分。

同时，注意控制吸收液的温度，使其适应设计要求。

（3）启动塔内设备：打开填料塔底部的进料阀门，将吸收液泵入塔内，确保吸收液覆盖填料表面。

《化工原理》课程设计课题: 设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔设计者：学号：指导老师：目录第一章设计任务∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙31.1设计题目∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙31.2设计任务及操作条件∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙31.3设计内容∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3第二章设计方案∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙42.1设计流程的选择及流程图∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4第三章填料塔的工艺设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙43.1气液平衡关系∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙43.2吸收剂用量∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙53.3计算热效应∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙53.4定塔径∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙63.5喷淋密度的校核∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙63.6体积传质系数的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙73.7填料层高度的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙83.8附属设备的选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙9第四章设计结果概要∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙15第五章设计评价 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 17第一章设计任务1.1、设计题目设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔1.2、设计任务及操作条件（一）气体混合物3.温度：30°C4.压力：1800KN∕m2≤0.63%(二)气体出口要求（V%）：CO2(三)吸收剂：水1.3、设计内容设计说明书一份，其内容包括：1.目录2.题目及数据3.流程图4.流程和方案的选择说明与论证5.吸收塔的主要尺寸的计算，注明计算依据的公式、数据的来源6.附属设备的选型或计算7.设计评价8.设计结果9.参考文献第二章设计方案2.1、吸收流程的选择及流程图本设计混合原料气溶质浓度不高，同时过程分离要求不高，选用一种吸收剂（水）一步流程即可完成吸收任务。

河北工业大学《大气污染控制工程》课程设计姓名：无学号：170***班级：环境17*设计题目：水吸收低浓度SO2填料吸收塔的设计设计时间：自2019年12月16日至2019年12月26日指导老师：不给老师丢人了河北工业大学能源与环境工程学院第一章设计任务、依据和要求一、设计任务及操作条件：1、混合气体（空气中含SO2气体的混合气）处理量为：101kmol/h2、混合气组成：SO2含量为7.3% （mol%），空气为：92.5 %（mol%）3、要求出塔净化气含SO2为：0.153 %（mol%），H2O为1.172 kmol/h4、吸收剂为水，不含SO25、常压，气体入塔温度为25℃，水入塔温度为20℃。

二、设计内容：1、设计方案的确定。

2、填料吸收塔的塔径、填料层高度及填料层压强的计算。

3、填料塔附属结构的选型与设计。

4、填料塔工艺条件图。

三、H2O—SO2在常压20℃下的平衡数据：四、气体及液体的物性数据：气体的物性：气体粘度µG=0.0652kg/(m·h);气体扩散系数D G=0.0393m2/s;密度ρG=1.383 kg /m3;液体的物性：液体粘度µL=3.6 kg /(m·h);液体扩散系数D L=5.3×10-6m2/s;密度ρL=998.2 kg /m3;液体表面张力σ=73dyn/cm = 92.71×104 kg /h2第二章 SO2净化技术和设备的来源、性质及其危害：一、SO2(一)二氧化硫的主要污染源可归纳为三个方面：1.硫酸厂和汽车尾气中排放的二氧化硫；2.有色金属冶炼过程排放的二氧化硫：如铜、铅、锌、钴、镍、金、银等矿物，都含硫化物，在冶炼过程中排放出大最的二氧化硫；3.燃煤烟气中的二氧化硫：我国煤炭消费最的80％以上直接用于燃烧，燃煤是大气环境中二氧化硫最主要来源。

据环境公报报道，我国2004年烟尘排放量1095万t，SO2排放量2255万t。

清水吸收S O2烟气的填料塔课程设计说明书专业：材料工程技术班级：姓名：班级学号：指导老师：日期：任务书《化工单元操作》课程设计任务书一、题目清水吸收SO2烟气的填料塔设计二、设计任务及操作条件1、气体处理量1000m3/h（30℃，100kpa），其余可视为空气2、进塔气体的组成：9%（体积分数）SO2的95%3、回收其中所含SO24、吸收塔的操作温度为30℃，压力位100kpa5、液气比为最小液气比的倍6、空塔气速取泛点气速的倍7、填料自选三、设计内容1、填料塔的物料衡算2、塔的主要工艺尺寸确定①塔高的确定②塔径的确定3、辅助设备的类型及作用4、绘制填料塔的设备图（CAD）5、编写设计说明书（电子版）目录第一章前言1吸收的概况2 吸收设备分类第二章设计方案吸收剂的选择对溶质的溶解度大对溶质有较高的选择性不易挥发再生性能好塔内气液流向的选择吸收系统工艺流程工艺流程图及说明填料的选择操作参数的选择操作温度操作压力的确定第三章工艺计算物料衡算吸收剂用量塔径计算填料层高度计算第四章辅助设备的类型及作用液体分布器除雾器填料压紧装置填料支撑装置第五章结束语第六章主要符号说明第七章参考文献1 前言吸收技术的概况利用混合气体中各组分在同一种溶剂（吸收剂）中溶解度的不同分离气体混合物的单元操作称为吸收。

吸收是分离气体混合物最常见的单元操作之一。

工业吸收操作是在吸收塔内进行的。

在吸收操作中，通常将混合气体中能够溶解于溶剂中的组分称为溶质或吸收质，以A表示而不溶或微溶的组分称为载体或惰性气体，以B表示；吸收所用的溶剂称为吸收剂，以S表示；经吸收后得到的溶液称为吸收液;被吸收后排出吸收塔的气体称为吸收尾气。

吸收就是吸收质从气相转入液相的过程。

吸收过程通常在吸收塔中进行。

根据气、液两相的流动方向，分为逆流操作和并流操作两类，工业生产中以逆流操作为主，吸收剂以塔顶加入自上向流动，与从下向上流动的气体接触，吸收了吸收质的液体从塔底排出，净化后的气体从塔顶排出。

水吸收填料塔课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握填料塔的基本概念、分类和结构特点；2. 使学生了解水吸收过程中填料塔的工作原理；3. 帮助学生理解影响填料塔传质效果的主要因素。

技能目标：1. 培养学生运用化学原理分析填料塔传质过程的能力；2. 提高学生运用实验方法研究填料塔传质效果的能力；3. 培养学生运用CAD等软件进行填料塔设计的初步技能。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工程学科的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 增强学生的环保意识，使其认识到化学工艺在环保领域的重要性。

本课程针对高中年级学生，结合化学工程学科特点，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力。

通过本课程的学习，使学生能够掌握填料塔的相关知识，培养其解决实际工程问题的能力，同时培养其良好的情感态度和价值观。

课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 填料塔的基本概念与分类：介绍填料塔的定义、作用及分类，重点讲解散装填料塔和规整填料塔的结构特点及优缺点。

2. 填料塔的工作原理：阐述水吸收过程中填料塔内气液两相的流动特性，分析传质过程的基本原理。

3. 影响填料塔传质效果的因素：分析填料类型、填料层高度、气液流速等参数对传质效果的影响。

4. 填料塔的设计计算：介绍填料塔设计的基本原则，讲解塔径、塔高、填料层高度等参数的计算方法。

5. 填料塔的实验研究：组织学生进行填料塔传质实验，观察不同工况下的传质效果，分析实验数据。

6. 填料塔CAD设计：引导学生运用CAD软件进行填料塔结构设计，培养学生的实际操作能力。

教学内容根据课程目标，紧密结合教材，注重科学性和系统性。

教学大纲明确，内容包括教材相关章节，确保教学内容的安排和进度合理。

通过本章节的学习，使学生全面掌握填料塔相关知识，为实际工程应用打下基础。

三、教学方法本章节采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：通过生动的语言和丰富的实例，为学生讲解填料塔的基本概念、工作原理及设计计算方法，巩固学生的理论基础。