化工原理填料塔课程设计

填料塔化工原理课程设计填料塔是一种常见的化工设备，广泛应用于化工、环保、石油等领域。

填料作为塔内的主要组成部分，对于塔内的传质、反应等过程起着至关重要的作用。

因此，在化工原理课程设计中，填料塔的设计和优化是必不可少的一部分。

填料塔化工原理课程设计主要包括以下内容：一、填料的选择和设计填料的种类繁多，不同的填料有着不同的物理化学性质和结构特征，对于塔内传质、反应等过程有着重要的影响。

在填料选择时，需要根据实际工艺要求和特定条件进行选择，同时考虑填料的成本、维护和清洗难度等因素。

设计填料塔需要考虑的因素包括：填料堆积密度、总塔体积、填料层数、塔径、塔高、塔底和塔顶结构等。

这些因素需要通过计算和模拟来确定最佳的设计参数，以满足特定的工艺要求。

二、塔内流体传输和传质填料塔中的流体传输和传质是塔内传质过程的关键。

塔内传质过程可以用物理和数学模型来描述和分析，以确定传质速率、传质效率等基本参数。

主要的传质模型包括：对流传质、扩散传质、反应传质等。

对于填料塔的设计和优化，需要进行流体传输和传质的数值模拟和实验验证。

实验验证可以通过建立实验装置，通过对工艺参数和填料种类的变化，来实现对塔内传质的观测和分析。

数值模拟可以基于参数偏微分方程或者多相流模型，来模拟塔内传质过程，从而得到设计和优化的基本参数。

三、塔内反应过程填料塔中的反应过程是化工原理课程设计的另一个关键部分。

填料塔由于具有大量的表面积、液膜和气液界面，为反应过程提供了良好的反应条件。

塔内反应过程主要包括：吸收、脱吸附、萃取、沉淀等反应过程。

在设计和优化填料塔反应过程时，需要考虑多种因素，如反应物浓度、反应速率、塔高、填料种类等。

通过物理学和化学动力学等基本原理，可以建立反应过程的模型，从而对反应过程进行分析和优化设计。

四、优化设计与实践填料塔化工原理课程设计的最后一部分是优化设计与实践。

通过对填料塔的设计和优化，可以实现工艺目标的达成。

同时，优化设计也需要根据实际情况和运行经验进一步调整和改善，以适应工艺的不断发展和变化。

化工课程设计填料塔设计一、教学目标本节课的学习目标包括：知识目标：学生需要掌握填料塔的基本概念、类型和设计方法；了解填料塔在化工过程中的应用和重要性。

技能目标：学生能够运用所学的知识，独立完成填料塔的设计计算；能够分析并解决实际工程中的问题。

情感态度价值观目标：培养学生对化工行业的兴趣和热情，提高学生对工程实践的重视，培养学生的创新意识和团队合作精神。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括：1.填料塔的基本概念和类型：介绍填料塔的定义、结构和工作原理，分析不同类型填料塔的特点和应用范围。

2.填料塔的设计方法：讲解填料塔的设计步骤和方法，包括填料的选择、塔径的确定、塔高的计算等。

3.填料塔在化工过程中的应用：介绍填料塔在化工过程中的重要作用，分析其在不同领域的应用案例。

4.实际工程案例分析：通过分析实际工程中的填料塔设计案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题解决。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法：1.讲授法：教师通过讲解填料塔的基本概念、设计方法和应用案例，使学生掌握相关理论知识。

2.讨论法：学生进行小组讨论，分享不同类型的填料塔设计和应用经验，培养学生的团队合作精神和创新意识。

3.案例分析法：分析实际工程中的填料塔设计案例，引导学生运用所学知识解决实际问题。

4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自操作填料塔设备，增强学生的实践能力和操作技能。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法，将采用以下教学资源：1.教材：选用权威的化工教材，为学生提供系统的理论知识。

2.参考书：推荐相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，通过图片、图表和动画等形式，直观地展示填料塔的原理和设计方法。

4.实验设备：提供填料塔实验装置，让学生亲身体验填料塔的操作和应用。

五、教学评估本节课的评估方式包括：1.平时表现：通过观察学生的课堂参与、提问回答、小组讨论等，评估学生的学习态度和积极性。

化工原理课程设计—填料塔的设计说明书化学与化工学院制目录一、绪论 (3)二、设计任务及操作条件 (3)三、设计方案的确定 (4)1、装置流程的确定 (4)2、吸收剂选择 (5)3、操作温度与压力的确定 (5)4、填料的类型与选择 (6)四、基础物性参数的确定 (8)1、液相物性参数 (8)2、气相物性参数 (8)3、气液相平衡参数 (9)4、物料衡算 (9)5、填料物性参数 (10)五、填料塔工艺尺寸的确定 (11)1、塔径的计算 (11)2、填料层高度计算 (14)六、填料层压降计算 (16)七、填料塔内件的类型与设计 (17)八、总结 (18)九、参考文献 (19)十、后记......................................................................................................... 错误！未定义书签。

十一、符号说明.. (19)一、绪论塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。

根据塔内气液接触部件的形式，可以分为填料塔和板式塔。

板式塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。

工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大（2）分离效率高（3）操作弹性大（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。

塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。

板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。

填料塔由填料、塔内件及筒体构成。

填料分规整填料和散装填料两大类。

塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。

与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点：生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。

填料塔的类型很多，其设计的原则大体相同，一般来说，填料塔的步骤如下：根据设计任务和工艺要求，确定设计方案；根据设计任务和工艺要求，合理地选择填料；确定塔径、填料层高度等工艺尺寸；计算填料层的压降；进行填料塔塔内件的设计和选型。

化工原理课程设计（规整填料塔）填料精馏塔设计任务书一、设计题目：填料塔设计二、设计任务：苯-甲苯精馏塔设计三、设计条件：1、年处理含苯41%（质量分数，下同）的苯-甲苯混合液3万吨；2、产品苯含量不低于96%；3、残液中苯含量不高于1%；4、操作条件：填料塔的塔顶压力：4kPa（表压）进料状态：自选回流比：自选加热蒸汽压力：101.33kPa（表压）5、设备型式：规整填料塔6、设备工作日：300天/年，24h连续运行四、设计内容和要求序号设计内容要求1 工艺计算物料衡算、热量衡算、理论塔板数等2 结构设计塔高、塔径、分布器、接口管的尺寸等3 流体力学验算塔板负荷性能图4 冷凝器的传热面积和冷却介质的用量计算5 再沸器的传热面积和加热介质的用量计算6 计算机辅助计算将数据输入计算机，绘制负荷性能图7 编写设计说明书目录、设计任务书、设计计算及结果、流程图、参考资料等目录第1章流程的确定和说明 (3)1.1加料方式 (3)1.2进料状态 (3)1.3冷凝方式 (3)1.4回流方式 (3)1.5加热方式 (3)1.6加热器 (4)第2章精馏塔设计计算 (5)2.1操作条件和基础数据 (5)2.1.1操作压力 (5)2.1.2基础数据 (5)2.2精馏塔工艺计算 (7)2.2.1物料衡算 (7)2.2.2热量衡算 (9)2.2.3理论塔板数计算 (11)2.3精馏塔的主要尺寸 (12)2.3.1精馏塔设计的主要依据 (12)2.3.2塔径设计计算 (15)2.3.3填料层高度的计算 (16)第3章附属设备及主要附件的选型计算 (17) 3.1冷凝器 (17)3.1.1计算冷却水流量 (18)3.1.2冷凝器的计算与选型 (18)3.2再沸器 (18)3.2.1间接加热蒸汽 (18)3.2.2再沸器加热面积 (18)3.3塔内其他结构 (19)3.3.1接管的计算与选择 (19)3.3.2液体分布器 (20)3.3.3除沫器 (21)3.3.4液体再分布器 (22)3.3.5填料支撑板的选择 (22)3.3.6塔底设计 (23)3.3.7塔的顶部空间高度 (23)第4章结束语 (24)参考文献 (25)第1章流程的确定和说明1.1加料方式加料分两种方式：泵加料和高位槽加料。

化工原理填料吸收塔课程设计引言：填料吸收塔是化工工艺中常用的一种设备，用于将气体中的有害物质通过吸收剂吸附或反应的方式去除。

本次课程设计旨在通过对填料吸收塔的设计和工艺参数的优化，实现高效的气体净化效果。

一、填料吸收塔的基本原理及结构填料吸收塔是利用填料表面积大、内部通道多、与气体充分接触的特点，通过物理吸附或化学吸收的方式将气体中的有害成分去除。

其基本结构包括进气口、出气口、填料层和液体循环系统等。

二、填料的选择及特性填料是填料吸收塔中起到关键作用的部分，其选择应根据气体的性质和处理效果的要求来确定。

常用的填料包括球状填料、骨架填料和网状填料等，它们具有不同的表面积、孔隙率和液体分布性能，对吸收效果和塔内气液分布起到重要影响。

三、填料吸收塔的设计步骤及要点1. 确定气体的物理和化学性质，包括流量、温度、压力、组成等；2. 选择合适的填料类型和尺寸，考虑填料的表面积、孔隙率和液体分布性能；3. 确定填料层数和塔径高比，以及液体循环系统的设计参数；4. 进行塔内气液分布的模拟和优化，保证填料与气体充分接触；5. 进行设备的结构设计和材料选择，考虑耐腐蚀性和操作安全性；6. 进行设备的动态模拟和优化，确定最佳操作条件和效果。

四、填料吸收塔的性能评价及优化填料吸收塔的性能评价主要包括吸收效率、压降和能耗等指标。

通过调整填料层数、液体循环系统和操作条件等参数，可以实现吸收效率的提高和能耗的降低。

同时，还应考虑填料的寿命和维护等方面的因素，以保证设备的稳定运行和经济性。

五、填料吸收塔的应用及发展趋势填料吸收塔广泛应用于化工、环保和能源等行业，用于废气处理、脱硫和脱硝等工艺。

随着环保要求的提高和技术的进步，填料吸收塔的设计和优化将更加注重能耗和运行成本的降低，同时也将更加重视对废气中微量有害物质的去除效果。

结论：填料吸收塔作为一种重要的气体净化设备，在化工工艺中发挥着重要作用。

通过合理的设计和优化，可以实现高效的气体净化效果和能耗降低。

化工原理课程设计(水吸收氨填料吸收塔设计)目录第1节前言31.1填料塔的主体结构与特点31.2填料塔的设计任务及步骤31.3填料塔设计条件及操作条件4第2节精馏塔主体设计方案的确定42.1装置流程的确定42.2吸收剂的选择52.3填料的类型与选择52.3.1填料种类的选择52.3.2填料规格的选择52.3.3填料材质的选择62.4基础物性数据62.4.1液相物性数据62.4.2气相物性数据72.4.3气液相平衡数据72.4.4物料横算8第3节填料塔工艺尺寸的计算93.1塔径的计算93.2填料层高度的计算及分段113.2.1传质单元数的计算113.2.2传质单元高度的计算113.2.3填料层的分段143.3填料层压降的计算14第4节填料塔内件的类型及设计154.1塔内件类型154.2塔内件的设计164.2.1液体分布器设计的基本要求：164.2.2液体分布器布液能力的计算16注：171.填料塔设计结果一览表 (17)2.填料塔设计数据一览 (18)3.参考文献 (19)4.后记及其他 (19)附件一：塔设备流程图20附件二：塔设备设计图20表索引表 21工业常用吸收剂 (5)表 22 常用填料的塔径与填料公称直径比值D/d的推荐值 (6)图索引图 11 填料塔结构图 (3)图 31 Eckert图 (15)第1节前言1.1填料塔的主体结构与特点结构图错误!文档中没有指定样式的文字。

1所示：图错误!文档中没有指定样式的文字。

1 填料塔结构图填料塔不但结构简单，且流体通过填料层的压降较小，易于用耐腐蚀材料制造，所以她特别适用于处理量小，有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。

液体自塔顶经液体分布器喷洒于填料顶部，并在填料的表面呈膜状流下，气体从塔底的气体口送入，流过填料的空隙，在填料层中与液体逆流接触进行传质。

因气液两相组成沿塔高连续变化，所以填料塔属连续接触式的气液传质设备。

1.2填料塔的设计任务及步骤设计任务：用水吸收空气中混有的氨气。

化工原理课程设计任务书目录一前言 (3)二设计任务 (4)三设计条件 (4)四设计方案 (5)1．吸收剂的选择 (5)2．流程图及流程说明 (5)3．塔填料的选择 (7)五工艺计算 (11)1．物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成 (11)2．塔径的计算 (12)3. 填料层高度计算 (14)4. 填料层压降计算 (16)5. 液体分布装置 (17)6. 液体再分布装置 (19)7. 填料支撑装置 (20)8. 流体进出口装置 (21)9. 水泵及风机的选型 (22)六设计一览表 (23)七对本设计的评述 (23)八参考文献 (24)九主要符号说明 (24)十致谢 (25)一前言在石油化工、食品医药及环境保护等领域，塔设备属于使用量大应用面广的重要单元设备。

塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中。

所以塔设备的研究一直是国内外学者普遍关注的重要课题。

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。

塔设备按其结构形式基本上可分为两类：板式塔和填料塔。

以前在工业生产中，当处理量大时多用板式塔，处理量小时采用填料塔。

近年来由于填料塔结构的改进，新型的、高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小、性能稳定等特点。

因此，填料塔已经被推广到大型气、液操作中，在某些场合还代替了传统的板式塔。

如今，直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。

随着对填料塔的研究和开发，性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。

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，氨对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用，可以吸收皮肤组织中的水分，使组织蛋白变性，并使组织脂肪皂化，破坏细胞膜结构。

目录第1章概述 (3)1.1吸收技术概况 (3)1.2吸收设备的发展 (3)1.3吸收在工业生产中的应用 (4)1.4丙酮的性质 (5)第2章方案比选 (7)2.1方案选择与对比 (7)2.2吸收剂的比选 (8)2.3填料的作用以及选择 (9)2.4操作参数的选择 (12)2.5流向选择 (12)2.6吸收剂再生方法的选择 (12)2.7操作参数的选择 (13)第3章吸收塔的工艺计算 (14)3.1基础物性数据 (14)3.1.1 气液相物性数据 (14)3.1.2物料计算 (14)3.2塔径计算 (15)3.3填料层高度确定 (18)3.3.1. 传质单元数计算 (18)3.3.2 传质单元高度计算 (18)3.3.3填料层高度的计算 (20)第四章塔的结构设计 (21)4.1筒体的设计 (21)4.2封头设计 (21)4.3除沫器设计 (21)4.4液体进料管的设计 (22)4.5液体出料管的设计 (22)4.6气体进料管的设计 (22)4.7气体出料管的设计 (23)4.8填料支撑板设计 (23)4.9填料压板 (23)4.10体分布装置 (23)4.11再分布器 (24)4.12气体入塔分布器 (24)4.13法兰的设计 (25)4.14手孔的设计 (25)4.15吸收塔支座的设计 (25)4.16泵的选择 (26)4.17吸收塔高度的计算 (26)填料吸收塔主要尺寸 (27)课程设计心得 (28)参考文献 (29)第1章概述1.1吸收技术概况气体吸收过程是化工生产中常用的气体混合物的分离操作，其基本原理是利用气体混合物中各组分在特定的液体吸收剂中的溶解度不同，实现各组分分离的单元操作。

在化工生产中，原料气的净化，气体产品的精制，治理有害气体保护环境等方面得到了广泛的应用。

在研究和开发吸收过程中，在方法上多从吸收过程的传质速率着手，希望在整个设备中，气液两相为连续微分接触过程，这一特点则与填料塔得到了较好的结合。

化工原理课程设计任务书专业班级：姓名：学号：指导老师：目录一·目的和要求二·设计任务三·设计方案1.吸收剂的选择2.塔内气液流向的选择3.吸收系统工艺流程（工艺流程图及说明）4.填料的选择四·工艺计算1.物料衡算，吸收剂用量，塔底吸收液浓度2.塔径计算3.填料层高度计算4.填料层压降计算5.填料吸收塔的主要附属构件简要设计6.动力消耗的计算与运输机械的选择（对吸收剂）五·设备零部件管口的设计计算及选型六·填料塔工艺数据表填料塔结构数据表物性数据表七·对本设计的讨论八·主要符号说明九·参考文献一·目的和要求1．进行查阅专业资料、筛选整理数据及化工设计的基本训练；2．进行过程计算及主要设备的工艺设计计算，独立完成吸收单元的设计；用简洁的文字和图表清晰地表达自己的设计思想和计算结果；3.建立和培养工程技术观点；4.初步具备从事化工工程设计的能力,掌握化工设计的基本程序和方法。

5.独立完成课程设计任务。

二·设计任务1.题目：SO2填料吸收塔2 生产能力：SO2炉气的处理能力为1500 m³/h（1atm,30℃时的体积）3 炉气组成：原料气中含SO2为9%（v）,其余为空气4 操作条件：P=1atm(绝压）t=30 ℃5 操作方式：连续操作6 炉气中SO2的回收率为95％三·设计方案1.吸收剂的选择用水做吸收剂。

水对SO2有较大的溶解度，有较好的化学稳定性，有较低的粘度，廉价、易得、无毒、不易燃烧2.塔内气液流向的选择在填料塔中，SO2从填料塔塔底进入，清水从塔顶由液体喷淋装置均匀淋下。

3.吸收系统工艺流程（工艺流程图及说明）二氧化硫炉气经由风机从塔底鼓入填料塔中，与由离心泵送至塔顶的清水逆流接触，在填料的作用下进行吸收。

经吸收后的尾气由塔顶排除，吸收了SO2的废水由填料塔的下端流出。

第二部分填料塔设计一、化工原理课程设计的目的与要求 (31)二、化工原理课程设计的内容 (31)三、安排与要求 (32)四、设计步骤 (33)1、收集基础数据 (33)2、工艺流程的选择 (33)3、做全塔的物料平衡 (33)4、确定操作条件 (34)5、确定回流比 (36)6、理论板数 (37)7、填料 (37)8、填料塔直径的计算 (39)9、填料层的压降 (42)10、蒸馏过程填料层高度计算 (43)11、填料塔的附属结构及设备 (49)12、关于填料精馏塔总图的绘制 (51)13、关于设计说明书的编写 (52)参考文献 (53)设计任务书 (54)第二部分填料塔设计一、化工原理课程设计的目的与要求通过理论课的学习和生产实习，学生已经掌握了不少理论知识和生产实际知识，对于一个未来的工程技术人员来说，如何运用所学知识去分析和解决实际问题是至关重要的，本课程设计的目的也是如此。

化工原理课程设计是化工专业的学生在校期间第一次进行的设计，要求每个同学独立完成一个实际装置（本次设计为精馏装置）的设计。

设计中应对精馏原理、操作、流程及设备的结构、制造、安装、检修进行全面考虑，最终以简洁的文字、表格及图纸正确地把设计表达出来。

本次设计是在教师指导下，由学生独立进行的设计。

因此，对学生的独立工作能力和实际工作能力是一次很好的锻炼机会，是培养化工技术人员的一个重要环节。

通过设计，学生应培养和掌握：1、正确的设计思想和认真负责的设计态度。

设计应结合实际进行，力求经济、实用、可靠和先进。

设计应对生产负责。

设计中的每一数据，每一笔一划都要准确可靠，负责到底。

2、独立的工作能力及灵活运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

设计由学生独立完成，教师只起指导作用，学生在设计中碰到的问题可和教师进行讨论。

教师只做提示和启发，由学生自己去解决问题，指导教师原则上不负责检查计算结果的准确性，学生应自己负责计算结果的准确性，可靠性。

填料塔化⼯原理课程设计摘要在化⼯⽣产中，⽓体吸收过程是利⽤⽓体混合物中，各组分在液体中溶解度或化学反应活性的差异，在⽓液两相接触是发⽣传质，实现⽓液混合物的分离。

在化学⼯业中，经常需将⽓体混合物中的各个组分加以分离，其⽬的是：①回收或捕获⽓体混合物中的有⽤物质，以制取产品；②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物，以免污染⼤⽓。

实际过程往往同时兼有净化和回收双重⽬的。

吸收是利⽤混合⽓体中各组分在液体中的溶解度的差异来分离⽓态均相混合物的⼀种单元操作。

在化⼯⽣产中主要⽤于原料⽓的净化，有⽤组分的回收等。

⽓液两相的分离是通过它们密切的接触进⾏的，在正常操作下，⽓相为连续相⽽液相为分散相，⽓相组成呈连续变化，⽓相中的成分逐渐被分离出来。

填料塔是⽓液呈连续性接触的⽓液传质设备，属微分接触逆流操作过程。

塔的底部有⽀撑板⽤来⽀撑填料，并允许⽓液通过。

⽀撑板上的填料有整砌和乱堆两种⽅式。

填料层的上⽅有液体分布装置，从⽽使液体均匀喷洒于填料层上。

填料层的空隙率超过90%，⼀般液泛点较⾼，单位塔截⾯积上填料塔的⽣产能⼒较⾼，研究表明，在压⼒⼩于0.3MPa 时，填料塔的分离效率明显优于板式塔。

这次课程设计的任务是⽤⽔吸收空⽓中的⼆氧化硫，然后再进⾏解吸处理得到⼆氧化硫。

要求设计包括塔径、填料塔⾼度、塔管的尺⼨等，需要通过物料衡算得到所需要的基础数据，然后进⾏所需尺⼨的计算得到各种设计参数，为图的绘制打基础，提供数据参考。

⽬录摘要.............................................................. I ⽬录............................................................. II 第⼀章设计⽅案的内容 (1)1.1流程⽅案 (1)1.2设备⽅案 (1)第⼆章设计⽅案的确定 (2)2.1吸收流程选择 (2)2.1.1吸收⼯艺流程的确定 (2)2.1.2流程装置的确定 (3)2.2吸收剂的选择 (3)2.3吸收剂再⽣⽅法的选择 (4)2.4操作温度和压⼒的确定 (4)2.4.1操作温度的确定 (4)2.4.2操作压⼒的确定 (5)第三章吸收塔设备及填料类型与选择 (6)3.1吸收塔设备的选择 (6)3.2填料类型的选择 (6)3.3填料规格的选择 (7)3.4填料材质的选择 (7)第四章吸收塔⼯艺条件的计算 (8)4.1基础物性数据 (8)4.1.1液相物性数据 (8)4.1.2⽓相物性数据 (8)4.2确定⽓液平衡的关系 (9)4.3吸收剂及操作线的确定 (9)4.3.1吸收剂⽤量的确定 (9)4.3.2操作线⽅程的确定 (10)4.4塔径计算 (11)4.4.1采⽤Eckert通⽤关联图法计算泛点速率 (11) 4.4.2操作⽓速： (13)4.4.3塔径计算： (13)4.4.4单位⾼度填料层压降的校核 (14)4.5填料层⾼度计算 (14)4.5.1传质系数的计算 (14)4.5.2 填料层⾼度 (17)4.6填料塔附属⾼度的计算 (18)第五章填料吸收塔附属装置的选型 (19)5.1液体分布器的简要设计 (19)5.1.1液体分布器的选型 (19)5.1.2分布点密度及布液孔数的计算 (20)5.2.塔底液体保持管⾼度的计算 (21)5.3其它附属塔内件的选择 (22)5.3.1 填料⽀撑板 (22)5.3.2 填料压紧装置与床层限制板 (22)第六章辅助设备的选型 (23)6.1管径的选择 (23)6.1.1进液管管径 (23)6.1.2出液管管径 (23)6.1.3进⽓管管径 (24)6.1.4出⽓管管径 (24)6.2泵的选取： (24)6.3风机的选型： (26)第七章关于填料塔设计的选材 (27)参考⽂献 (28)附录 (29)致谢 (34)第⼀章设计⽅案的内容1.1流程⽅案指完成设计任务书所达的任务采⽤怎样的⼯艺路线，包括需要哪些装置设备，物料在个设备间的⾛向，哪些地⽅需要有观测仪表、调节装置，那些取样点以及是否需要有备⽤设备等，按上述内容绘制流程图。

一、设计方案的确定1.1填料塔的结构填料塔的主要构件为包括：填料、液体分布器、填料支承板、液体再分布器、气体和液体进出口管等。

其塔体为一圆形筒体，筒体内分层装有一定高度的填料。

液体由塔顶自上而下沿填料的表面成膜状流下。

如填料层较高，一般设有液体再分布器，以减弱壁流现象带来的不良影响。

气液两相在塔内进行接触传质。

其填料塔的结构见图如下：1.2吸收剂的选择对于SO2的吸收，常用的吸收剂有浓碳酸、亚硫酸盐水溶液、柠檬水溶液，水，鉴于水对SO2具有一定程度的溶解度，蒸气压不高、粘度适中、不易发泡，具有良好的化学稳定性和热稳定性，不易燃、不易爆，安全可靠。

而且水平常易得，经济成本较低，吸收后的溶液相对较易处理，再生和循环性较好，易于实现无害化处理。

因而选择清水作为吸收SO2的吸收剂。

1.3吸收操作条件的确定吸收条件也即吸收塔的操作温度和操作压力。

在本设计中，清水的温度为20℃，气体的进口温度为25℃，吸收温度为20℃，为等温吸收。

操作压力为常压操作，也即101.325kPa。

1.4吸收操作流程气、液两相在塔内的流动有逆流和并流两种方式。

在逆流操作条件下，两相传质平均推动力最大，可以减少设备的尺寸，提高吸收率和吸收剂的使用效率，因而逆流操作优于并流操作。

但是，如果处理的气体溶解度大，并流和逆流的操作推动力相差不大，采用并流操作可以不受泛液的限制，提高操作气速，增大生产能力。

对于SO 2而言，当水温为20℃时，查《化工原理》（化学工业出版社）P187图5-2，可得20℃时SO 2在水中的溶解度大约为8)](1000/[)(22O H g SO g ，也即SO 2在水中的溶解度不大，此时应该选择逆流操作。

吸收流程如附图所示。

二、 填料塔吸收工艺计算2.1 物料衡算2.1.1 吸收剂（水）的流量计算 该设计中，矿石焙烧炉送出的气体流量为1800+95⨯10=2750 m 3/h 惰性气体流量为G=4.222750×2515.27315.273+×（1-0.005）=106.85kmol/hy 1=0.005，Y 1=y 1/(1-y 1)0526.0005.01005.0=- 吸收效率 η=1-Y 2/Y 1=0.96，Y 2=（1-0.96）Y 1=2.10×10-3 x 2=0，X 2=0 查表（《化工原理》P189表5-1）得SO 2水溶液在20℃时的亨利系数为 E=3550kPam=E/p=325.1013550=35.04其汽液相平衡近似服从亨利定律，则Y 1=mX 1*，X 1*=Y 1/m=50.104.330526.0=×10-3 最小液气比为（G L ）min =33111050.11010.20526.02*2--⨯⨯-=--X X Y Y =33.67 取G L =1.3（GL）min =1.3×33.67=43.77 L=43.77G=4676.82kmol/hG L =2121X X Y Y -- ⇒ X 1=GL Y Y /21-=1.15×10-3 操作线方程为Y=32221010.244.43])([-⨯+=-++X X GLY Y X G L 2.2 塔径的计算吸收塔的吸收为等温吸收，其温度为20℃。

（完整版）化工原理填料塔毕业课程设计化工原理课程设计设计题目：清水吸收氨气的填料塔装置设计专业：应用化学学生姓名：学生学号：院级班：指导老师：前言：课程设计是比较综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性、学习化工设计基本知识的初次尝试。

通过课程设计，要求学生能综合利用本课程和前修课程的基本知识，进行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练。

通过课程设计，要求学生了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的程序和方法，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。

同时，通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度责任感的工作作风。

课程设计是增强工程观念，培养提高学生独立工作能力的有益实践。

经过学习,我知道，填料塔吸收净化工艺不单应用在化工领域 ,在低浓度工业废气净化方面也能很好地发挥作用。

工程实践表明,合理的系统工艺和塔体设计 ,是保证净化效果的前提。

这次课程设计我把聚丙烯阶梯填料应用于水吸收氨过程的工艺设计以及工程问题。

目录第一章绪论 (5)第二章填料塔的设计内容和设计条件 (6)2.1填料塔的主体结构与特点 (6)2.3填料塔的设计任务 (6)2.3填料塔的设计条件 (6)第三章填料塔的设计方案 (7)3.1吸收剂的选择 (7)3.2装置流程图的确定及流程说明 (7)3.3填料的类型与选择 (8)3.3.1填料种类的选择 (8)3.3.2填料规格的选择 (8)3.3.3填料材质的选择 (9)3.3.4填料尺寸的选择 (9)3.4基础物性数据 (9)3.4.1液相物性数据 (9)3.4.2气相物性数据 (10)3.4.3气液平衡数据 (10)第四章填料塔的工艺计算 (10)4.1物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成 (11)4.2塔径的计算 (12)4.3填料层高度的计算 (14)4.4填料层压降的计算 (16)第五章填料塔内件的类型及设计 (17)5.1塔内件类型 (17)5.2塔内件的设计 (17)5.2.1填料支撑件的设计 (17)5.2.2填料床层压板和限制器的设计 (17)5.2.3液体分布器的设计 (18)5.2.4液体收集再分布器的设计 (19)第六章吸收塔塔体材料的选择 (19)6.1吸收塔塔体材料 (19)6.2吸收塔的内径 (19)6.3壁厚的计算 (19)6.4强度校核 (20)第七章封头的选型依据，材料及尺寸规格 (20) 7.1封头的选型：标准的椭圆封头 (20)7.2封头材料的选择 (20)7.3封头的高 (20)7.4封头的壁厚 (21)第八章液体的喷淋装置 (21)第九章除沫装置 (22)9.1设计气速的计算 (22)9.2丝网盘的直径 (22)9.3丝网层厚度H的确定 (22)第十章管结构 (23)10.1气体和液体的进出的装置 (23)10.2填料卸出口 (23)10.3塔体各开孔补强设计 (23)第十一章填料塔高度的确定（除去支座） (24) 11.1吸收高度 (25)11.2支持圈高度 (25)11.3栅板高度 (25)11.4支持板高度 (25)11.5液体再分布装置高度 (25)11.6液体喷淋装置高度 (25)11.7塔底除雾沫器高度 (25)11.8塔底段高度 (25)11.9封头高度 (26)第十二章塔体总设备总质量 (26)12.1塔体的质量 (26)12.2封头的质量 (26)12.3填料质量 (26)12.4内部结构及其它附件总质量 (27)12.5水压试验的质量 (27)第十三章容器的支座与焊接 (27)第十四章设计一览表 (27)第十五章主要符号说明 (28)第十六章总结 (29)第十七章参考文献 (30)第一章绪论填料塔属于化工单元操作中蒸馏（精馏）、吸收等的过程设备。

《化工原理》课程设计水吸收氨气过程填料塔的设计学院专业制药工程班级姓名学号指导教师2013年1月15日目录设计任务书 4 第一节前言 (3)1.1填料塔的有关介绍 (4)1.2塔内填料的有关介绍 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。

第二节填料塔主体设计方案的确定 . (5)2.1装置流程的确定 (5)2.2吸收剂的选择 (5)2.3填料的类型与选择 (7)2.4液相物性数据 (6)2.5气相物性数据 (8)2.6气液相平衡数据 (7)2.7物料横算 (7)第三节填料塔工艺尺寸的计算 (8)3.1 塔径的计算 (8)3.2 填料层高度的计算及分段 (9)3.2.1传质单元数的计算 (10)3.2.2传质单元高度的计算 (10)3.2.3填料层的分段 (11)第四节填料层压降的计算 (12)第五节填料塔内件的类型及设计 (13)第六节填料塔液体分布器的简要设计 (13)参考文献 (15)对本设计的评述及心得 (15)附表：附表 1 填料塔设计结果一览表 (15)附表 2 填料塔设计数据一览 (15)附件一：塔设备流程图 (17)设计任务书( 一) 、设计题目：水吸收氨气过程填料吸收塔的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7500 m3/h，其中含氨气为 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。

( 二) 、操作条件（1）操作压力常压（2）操作温度 20 ℃.( 三) 填料类型选用聚丙烯阶梯环填料，填料规格自选。

( 四) 工作日每年 300 天，每天 24 小时连续进行。

化工原理课程设计设计题目：班级：姓名：学号：指导教师：完成日期：年月日化工系设计内容及要求一、设计内容1．设计方案的选定对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述；2．主要设备的工艺设计计算选定工艺参数，物料衡算，热量衡算，单元操作的工艺计算并绘制相应的工艺流程图，标出物流量及主要测量点；3．设备设计设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，并绘制设备的工艺条件图。

图面应包括设备的主要工艺尺寸、技术特性和接管表；4．辅助设备选型典型辅助设备主要工艺尺寸的计算，设备规格、型号的选定；二、设计说明书编写（1）封面课程设计题目、班级、姓名、指导教师、时间（2）设计任务书（3）目录（4）设计方案简介（5）设计条件及主要物性参数表（6）填料塔的化工计算（7）填料塔的结构设计及核算（8）填料塔的简单结构及辅助设备的计算、选型（9）设计结果汇总表（10）设计评述,设计者对本设计的评述及通过设计的收获体会（11）附图（带控制点的工艺流程简图、主题设备设计条件图）（12）参考文献（13）主要符号说明图纸要求：工艺流程图采用4号图纸，设备装置图采用3号图纸，要求布局美观，图面整洁，图表清楚，尺寸标识准确，各部分线形精细符合国家化工制图标准。

报告内容必须齐全，打印或手写。

打印用A4纸，字号为宋体、小四，标题加黑。

三、参考资料1．陈英南，刘玉兰．常用化工单元设备的设计.华东理工大学出版社.20052．上海医药设计院编．化工工艺设计手册(第二版).化学工业出版社.19963．江体乾等．化工工艺手册．上海科学技术出版社.19924．茅晓东，李建伟．典型化工设备机械设计指导．华东理工大学出版社．19955．化学工程手册编委．化学工程手册(第1篇)化工基础数据．化学工业出版社.19806．化工制图8．陈敏恒等．化工原理(第三版)．化学工业出版社．2006９．化工设备技术全书编辑委员会．化工设备全书—塔设备设计．上海：上海科学技术出版1988设计任务书：化工原理课程设计任务书一一、设计题目：清水吸收变换气的填料塔装置设计二、设计任务及条件：（1）进入系统的变换气为：____Nm3/h（标准状况）；（2）变换气的组成（体积）：（3）塔顶出口净化气中CO2<0.5％（体积）；（4）吸收温度30℃，连续操作；（5）操作压力：1.6MPa(绝)化工原理课程设计任务书二一、设计题目：碳酸丙烯酯（PC）脱碳填料塔的工艺设计二、操作条件（1）设计一座碳酸丙烯酯（PC）脱碳填料塔，要求年产合成氨t/a。