填料吸收塔设计方案

水吸收SO2过程填料吸收塔的设计水吸收SO2过程是一种常见的燃煤电厂烟气脱硫方法，其原理是利用水溶液与SO2发生反应生成硫酸，将SO2从烟气中去除。

水吸收SO2过程中的填料吸收塔设计对于脱硫效率和运行成本有很大的影响。

接下来，将从选型、装置结构和操作参数等方面进行详细的论述。

一、填料选型填料是填充在吸收塔内以增大吸收表面积的材料。

常见的填料有板式填料、环状填料和均质球状填料等。

在设计填料吸收塔时，应根据脱硫效率、压降和流动特性等因素选择合适的填料类型。

通常情况下，板式填料的压降小，但对液体分布要求较高；环状填料的压降适中，且容易清洗和维修；均质球状填料的压降较大，但吸收效率高，适合于高浓度SO2气体吸收。

二、填料吸收塔结构填料吸收塔的结构主要包括上部分和下部分。

上部分主要有进气管口、烟气分布装置和吸收剂分布装置等，用于将烟气和吸收剂均匀分布到填料上。

下部分则有塔底底板、收集液管口、流动层、内排套管和废液排出口等，用于收集和排除吸收后的液体。

在设计填料吸收塔时，需要考虑以下因素：1.塔底底板的设计：底板内设流动层，使流化床层变厚，有利于液体与气体的充分接触，提高脱硫效率。

2.收集液管口和废液排出口的位置：应设计在塔底的低点，以保证吸收后的液体能够顺利排出，减少液体滞留，防止结垢和堵塞。

3.塔体结构的牢固性：由于塔内液体的冲击和流动压力较大，塔体结构需要有足够的强度和刚度以承受这种压力，同时要考虑良好的密封性。

4.渗漏和冲击的处理：填料吸收塔内常常存在渗漏和冲击现象，应设计避免二次喷洒和渗漏的结构，同时防止冲击和振动对填料吸收塔的影响。

三、操作参数填料吸收塔的操作参数对于脱硫效率和运行成本也有重要影响，其中包括液气比、塔温和pH值等。

1.液气比：液气比是指吸收液和烟气之间的质量比。

液气比较小时，吸收剂的成本较低，但吸收效率较低，反之亦然。

因此，在设计填料吸收塔时，需要根据脱硫要求和成本考虑确定液气比。

化工原理课程设计任务书
一、设计题目：填料吸收塔的设计
二、设计内容（含技术指标）
1. 工艺条件与数据
煤气中含量2%（摩尔分数），煤气分子量为19；吸收塔底溶液含苯≥0.15%（质量分数）；吸收塔气-液平衡y*=0.125x；解吸塔气-液平衡为y*=3.16x；吸收回收率≥95%；吸收剂为洗油，分子量260，相对密度0.8；生产能力为每小时处理含苯煤气2000m³；冷却水进口温度＜25℃，出口温度≤50℃。

2. 操作条件
吸收操作条件为：1atm、27℃，解吸操作条件为：1atm、120℃；连续操作；解吸气流为过热水蒸气；经解吸后的液体直接用作吸收剂，正常操作下不再补充新鲜吸收剂；过程中热效应忽略不计。

3. 设计内容
① 吸收塔、解吸塔填料层的高度计算和设计；
② 塔径的计算；
③ 其他工艺尺寸的计算。

三、基本要求
1. 设计计算书1份：设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。

设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。

应按设计程序列出计算公式和计算结果，对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。

设计说明书应附有带控制点的工艺流程图。

设计说明书具体包括以下内容：封面；目录；绪论；工艺流程、设备及操作条件；塔工艺和设备设计计算；塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算；设计结果概览；附录；参考文献等。

2. 图纸1套：包括工艺流程图(3号图纸)。

一、设计任务书1、设计题目：填料吸收塔的设计2、设计任务：试设计一填料吸收塔，用于脱除合成氨尾气中的氨气，要求塔顶排放气体中含氨低于200ppm，采用清水进行吸收3、工艺参数与操作条件（1）工艺参数表1—1（2）操作条件①常压吸收：P=②混合气体进塔温度：30℃③吸收水进塔温度：20℃。

4、设计项目：（1）流程的确定及其塔型选择；（2）吸收剂用量的确定；（3）填料的类型及规格的选定；（4）吸收塔的结构尺寸计算及其流体力学验算，包括：塔径、填料层高度及塔高的计算；喷淋密度的校核、压力降的计算等；（5）吸收塔附属装置选型：喷淋器、支承板、液体再分布器等；（6）附属设备选型：泵、风机附：1、NH3~H2O系统填料塔吸收系数经验公式：k G a=cG m WLnk L a=bWLP式中ka——气膜体积吸收系数，kmol/——液膜何种吸收系数，l/h GG——气相空塔质量流速，kg/——液相空塔流速，kg/WL2、（氨气—水）二成分气液平衡数据表1—3二、工艺流程示意图（带控制点）三、流程方案的确定及其填料选择的论证1、塔型的选择：塔设备是能够实现蒸馏的吸收两种分离操作的气液传质设备，广泛地应用于化工、石油化工、石油等工业中，其结构形式基本上可以分为板式塔和填料塔两大类。

在工业生产中，一般当处理量较大时采用板式塔，而当处理量小时多采用填料塔。

填料塔不仅结构简单，而且阻力小，便于用耐腐蚀材料制造，对于直径较小的塔，处理有腐蚀性的物料或要求压降较小的真空蒸馏系统，填料塔都具有明显的优越性。

根据本设计任务，是用水吸收法除去合成氨生产尾气的氨气，氨气溶于水生成了具有腐蚀性的氨水；本设计中选取直径为600mm，该值较小，且Φ800mm以下的填料塔对比板式塔，其造价便宜。

基于上述优点，因此本设计中选取填料塔。

2、填料塔的结构填料塔的主要构件为：填料、液体分布器、填料支承板、液体再分器、气体和液体进出口管等。

3、操作方式的选择对于单塔，气体和液体接触的吸收流程有逆流和并流两种方式。

水吸收二氧化硫填料吸收塔--课程设计完整版水吸收二氧化硫填料吸收塔课程设计一、设计背景随着工业化的快速发展，大量的二氧化硫排放进入大气中，严重污染了环境。

为了降低二氧化硫的排放，采用填料吸收塔进行二氧化硫吸收是一种经济有效的技术。

本次课程设计旨在设计一座水吸收二氧化硫填料吸收塔，以控制工业二氧化硫排放。

二、设计要求1.设计一座水吸收二氧化硫填料吸收塔，要求能够有效地吸收工业排放的二氧化硫。

2.考虑填料吸收塔的经济性、可靠性和环保性。

3.确定最佳的操作条件，包括吸收液的流量、喷淋密度、填料高度等。

4.对填料吸收塔的设计进行优化，以提高吸收效率。

三、设计原理填料吸收塔是利用填料作为两相接触的表面，使二氧化硫气体能够与水充分接触。

在填料塔内，气相和液相逆流接触，二氧化硫气体通过填料表面的液膜扩散进入水中，从而降低气相中的二氧化硫浓度。

四、设计方案1.填料选择考虑到二氧化硫吸收的效率和经济的因素，选择聚丙烯鲍尔环作为填料。

聚丙烯鲍尔环具有高的比表面积和通量，可以增加气液接触面积，提高二氧化硫吸收效率。

2.结构设计填料吸收塔的结构包括塔体、进气管、出水管、填料支撑板和聚丙烯鲍尔环填料。

塔体采用圆形结构，直径为1.2m，高度为12m；进气管安装在塔顶部，用于引入二氧化硫气体；出水管位于塔底部，用于排出吸收后的废水；填料支撑板位于塔体中部，用于支撑聚丙烯鲍尔环填料。

3.操作条件在填料吸收塔的操作过程中，需要控制以下条件：（1）吸收液的流量：通过调整水泵的流量来控制吸收液的流量，使其保持在一个最佳值，以提高吸收效率。

（2）喷淋密度：通过调整喷嘴的数量和喷射角度来控制喷淋密度，使水能够均匀地分布在填料上，增加气液接触机会。

（3）填料高度：选择合适的填料高度，以确保气液充分接触，提高吸收效率。

五、设计优化1.增加填料层数：通过增加填料的层数，可以增加气液接触的机会，提高吸收效率。

但是填料层数过多会增加压降和塔的能耗，因此需要综合考虑。

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。

填料吸收塔的设计
填料吸收塔是一种常见的化工设备，用于将气体或气固混合物中的污染物吸收或分离。

以下是填料吸收塔的设计步骤：
1. 确定塔的尺寸和容积：根据处理气体的流量和所需分离效率，确定塔的高度和直径，计算塔的容积。

2. 确定填料类型和填充比等：填料的类型和填充比将影响到气体与液体之间的接触面积和阻力，这些参数的选择会影响到吸收效率和能耗。

3. 确定喷淋液体流量和浓度：根据塔的尺寸和填料类型等参数，计算出需要喷淋的液体流量和浓度，以达到最佳吸收效果。

4. 确定气流速度和液流速度：通过计算确定气体和液体在塔内的流速，以确保在塔内形成适宜的气液接触以及液体流淌和分布的均匀性。

5. 确定塔的操作条件：包括操作温度、压力以及液体喷淋位置和方式等，这些操作条件将直接影响到填料吸收塔的运行效果和寿命。

6. 进行塔的模拟和试验：采用模拟计算或实验试验的方式，验证设计参数的合理性和吸收效果，以及寻找优化的方案。

7. 选择适当的材料和安装方式：填料吸收塔通常使用不锈钢、
玻璃钢等材料制作，根据具体情况选择合适的材料和制造方式，并根据塔的尺寸和位置等确定合适的安装方案。

化工原理课程设计水吸收氨填料吸收塔设计
(1)
化工原理课程设计——水吸收氨填料吸收塔设计
一、选择填料
本设计所选用的填料为塔形环状填料，其主要优点在于能够提高氨气
与水接触的时间和接触面积，从而提高吸收效率。

其次，填料的表面
积大，对氨气的吸附强度较高。

二、计算填料高度
根据质量平衡公式，吸收塔中氨气的质量=进入氨气的质量-出口氨气
的质量-吸收氨气的质量。

结合我们所设计的填料种类和工艺流程，可
以得到计算填料高度的公式：
θ=（W/N） ln [(C0-C)/(Co-Ct)]
其中，W是空气中氨气的质量流量，单位为kg/h；N是塔形环状填料每立方米的比表面积，单位为m²/m³；C0是氨气从入口口进入吸收器的
浓度，单位为mg/Nm³；Ct是出口处氨气的平均浓度，单位为mg/Nm³；
C是入口处水的浓度，单位为mg/L。

三、塔的直径
根据经验公式可得：填料在瞬间液晶表面液流速等于液降的经验公式。

v=1.2/(μ)½ (ΔP/ρ) ¼
其中，v是液体在塔体内部的平均流速，单位为m/s；μ是液体的粘度，单位为Pa*s；ΔP是液体在塔体内产生的液降，单位为Pa；ρ是液体
的密度，单位为kg/m³。

四、结论
经过以上各个方面的计算和分析，我们得到了适合本工艺流程，并且
具有高效的填料塔高度及塔直径，使本工艺流程吸收效率达到最优化
程度。

我们所选用的填料塔设计方案具有成本低、效率高及运行稳定
等特点，非常符合实际工序的需要。

填料吸收塔的设计一、填料吸收塔的设计原则：1.吸收效率：填料吸收塔的设计要保证充分的气液接触，提高气体吸收效率。

这可以通过增加填料表面积、增加气液接触时间和提高液体分布效果来实现。

2.填料选择：根据气体和液体的性质和吸收的要求，选择适合的填料材料和形状。

常见的填料材料有塑料和金属材料，常见的形状有球状、环状和片状等。

3.填料层数：填料层数的设置要兼顾气液相接触和液滴碰撞的效果。

填料层数过多会增加气体液体流阻，降低吸收效率，填料层数过少则会减少气液接触面积。

4.液体分布：设计合理的液体分布系统可以保证液体均匀分布在填料表面，避免干点和湿点的出现。

常见的液体分布系统有喷淋系统和分布管系统等。

5.塔底设计：填料吸收塔的塔底设计要考虑液体和气体的平衡、流动和分离。

常见的塔底结构有分流器和收集器等。

二、填料的选择：填料是填料吸收塔中起关键作用的部分，其选择要兼顾各种因素。

常见的填料材料有聚丙烯、聚氨酯、陶瓷和金属材料等。

在选择填料时要考虑以下几个方面：1.填料表面积：填料表面积越大，气液接触面积越大，吸收效果越好。

聚氨酯和陶瓷等材料的填料表面积较大，适合用于吸收性能要求较高的场合。

2.填料孔隙率：填料的孔隙率决定了气体和液体在填料中的通道。

孔隙率过高会导致液体层不稳定，孔隙率过低会增加气阻。

填料的孔隙率一般为40%~95%。

3.填料形状：填料的形状也会影响气液接触效果。

环状和球状填料的气液接触效果较好，片状填料则适用于在高液体负荷下运行的塔。

4.填料强度：填料的强度决定了填料在使用过程中的耐久性和机械性能。

填料吸收塔中较常用的填料有波纹填料、环形填料、骨架填料和多孔填料等。

三、液体的分布：液体的均匀分布对填料吸收塔的性能有着至关重要的影响。

设计合理的液体分布系统可以有效地保证液体在填料中的分布。

常见的液体分布系统有：1.喷淋系统：喷淋系统通过喷头喷洒液体来实现分散。

喷淋系统一般采用喷嘴式分布器，通过喷嘴的设计和安装位置来实现液体的均匀分布。

可编辑修改精选全文完整版设计题目3000Nm3/h含氨5%填料吸收塔的设计试设计一座填料吸收塔，用于脱出混于空气中的氨气。

混合气体的处理量为3000Nm3/h，其中含氨为5%（体积分数），采用清水进行吸收。

要求塔顶排放气体中含氨低于0.02%（体积分数）。

操作条件（1）操作压力101.33 kPa（常压）；（2）操作温度20℃；（3）吸收剂用量为最小用量的1.9倍填料类型：选用聚丙烯阶梯环填料。

工作日：每年300天，每天24小时连续运行厂址：合肥设计内容（1）设计方案的说明及流程说明；（2）吸收塔的物料衡算；吸收塔的工艺尺寸计算；（3）填料层压降的计算；（4）液体分布器简要设计；（5）吸收塔接管尺寸计算；（6）绘制生产工艺流程图；（7）绘制吸收塔设计条件图；（8）绘制液体分布器施工图；（9）对设计过程的评述和有关问题的讨论。

目录第1章设计方案的简介 (1)1.1选定塔型 (1)1.2确定填料吸收塔的具体方案 (2)1.2.1装置流程的确定 (2)1.2选择吸收剂 (3)1.3操作温度与压力的确定 (3)1.3.1操作温度的确定 (3)1.3.2操作压力的确定 (3)第2章填料的类型与选择 (4)2.1填料的类型 (4)2.1.1散装填料 (4)2.1.2规整填料 (4)2.2填料的选择 (5)2.2.1填料种类的选择 (5)2.2.2填料规格的选择 (6)2.2.3填料材质的选择 (7)第3章填料塔工艺尺寸 (9)3.1设计基础数据 (9)3.1.1液相物性数据 (9)3.1.2气相物性数据 (9)3.2.3气液相平衡数据 (9)3.2.4物料衡算 (10)第4章填料塔的工艺尺寸的计算 (11)4.1塔径的计算 (11)4.2填料层高度计算 (12)4.3填料塔压降的计算 (14)第5章液体分布器简要设计 (16)5.1液体分布器 (16)5.2液体再分布器 (17)5.3 塔底液体保持管高度 (18)第6章吸收塔接管尺寸计算 (19)6.1气体进料管 (19)6.2液体进料管 (19)6.3 离心泵的选型 (19)6.4风机的选型 (20)第7章塔体附件设计 (22)7.1塔的支座 (22)7.2其他附件 (22)附图1 填料塔工艺图 (23)附图2 工艺流程图 (24)附录1 吸收塔设计条件图 (25)附录2 符号说明 (26)附录3 设计一览表 (27)附录4 Eckert通用关联图 (28)参考文献 (29)第1章设计方案的简介1.1选定塔型塔器是关键设备，例如在气体吸收、液体精馏（蒸馏）、萃取、吸附、增湿中、离子交换等过程中都有体现。

化工原理课程设计--填料吸收塔的设计《化工原理》课程设计填料吸收塔的设计学院南华大学船山学院专业制药工程班级 10级姓名龙浩学号 20109570111指导教师王延飞2012年11月25日1.水吸收氨气填料塔工艺设计方案简介任务及操作条件①混合气(空气、NH3 )处理量：10003/m h；②进塔混合气含NH3 7% (体积分数)；温度:20℃；③进塔吸收剂(清水)的温度:20℃；④NH3回收率：96%；⑤操作压力为常压101.3k Pa。

1设计方案的确定用水吸收氨气属于等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收过程。

因用水做座位吸收剂，且氨气不作为产品，股采用纯溶剂。

该填料塔中，氨气和空气混合后，经由填料塔的下侧进入填料塔中，与从填料塔顶流下的清水逆流接触，在填料的作用下进行吸收。

经吸收后的混合气体由塔顶排除，吸收了氨气的水由填料塔的下端流出。

2填料的选择对于水吸收氨气的过程，操作温度计操作压力较低。

工业上通常是选用塑料散装填料。

在塑料散装中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，见下图：根据所要处理的混合气体，可采用水为吸收剂，其廉价易得，物理化学性能稳定，选择性好，符合吸收过程对吸收剂的基本要求。

设计选用填料塔，填料为散装聚丙烯DN50阶梯环填料。

国内阶梯环特性数据52. 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。

由手册查的，20℃水的有关物性数据如下： 密度为 ρ1 =998.2Kg ／m 3粘度为 μL =1.005mPa ·S =0.001Pa ·S=3.6Kg ／（m ·h ） 表面张力为 σL =72.6dyn ／cm=940 896Kg ／h 2氨气在水中的扩散系数：D L =1.80×10-9 m 2/s=1.80×10-9×3600 m 2/h=6.480 ×10-6m 2/h2.1.2气相物性的数据 混合气体平均摩尔质量为M VM =Σy i M i =0.101×17+0.899×28=26.889混合气体的平均密度为ρvm =RTPM VN=101.3×26.889／(8.314×293)=1.116Kg ／m 3 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册的20℃空气的粘度为μV =1.81×10—5Pa ·s=0.065Kg ／（m ·h ）查手册得氨气在20℃空气中扩散系数为D v = 0.189 cm 2/s=0.068 m 2/s2.1.3气液相平衡数据20C 下氨在水中的溶解度系数：)/(725.03kpa m kmol H ⋅=,常压下20℃时亨利系数：SLHM E ρ==998.2／(0.725×18.02)=76.40Kpa相平衡常数为755.01.10140.76===P E m溶解度系数为717.02.184.762.98=⨯==SLEM H ρ998.20.7540.72518101.3s S E m P HM P ρ====⨯⨯ 2.1.4 物料衡算 进塔气相摩尔比为Y 1=11y 1y —=0.101／（1—0.101）=0.11235 出塔气相摩尔比为Y 2=Y 1（1—φ）=0.11235×（1—0.9996）=0.000045进塔惰性气相流量为V=1000／22.4×273／（273+20）×（1—0.101）=34.29Kmol ／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；（V L ）min =2121m X Y Y Y —／— 对纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为 X 2=0（VL）min =（0.11235—0.000045）／[0.11235／(0.754—0)]=0.753 取操作液气比为最小液气比1.8VL=1.8×0.753=1.355 L=1.355×34.29=46.516Kmol ／hV （Y 1—Y 2）=L （X 1—X 2）X 1=34.29×(0.11235—0.000045) ／46.516=0.08278 5填料塔的工艺尺寸的计算 1) 塔径的计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速 塔径气相质量流量为V ω=1000×1.103=1103Kg ／h液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即:L ω=46.516×18.02=838.218㎏/hEckert 通过关联图的横坐标为025.0)2.998116.1(1103218.838)(5.05.0=⨯=L V V L w w ρρ 21.02.02=ψΦL LV F F g u μρρ1170-=Φm F95.01116.111702.99881.921.021.02.02.0=⨯⨯⨯⨯⨯=ψΦ=L V F L F g u μρρ729.0665.014.33600/100044=⨯⨯==uV D Sπ圆整塔经，取D=0.8ms m u u F /665.095.07.07.0=⨯==泛点率校核：)%(69%1008.0785.03600/10002在允许范围内=⨯⨯=u填料规格校核：805.2138800>==d D112480.23lg f t v v L L L v L u a W A K g W ρρμρρε⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦即()20.231184223 1.166lg () 1.0049.81998.20.90 1.1660.204 1.750.666998.20.476f u ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎛⎫=-⨯⨯ ⎪⎝⎭=-3.017/f u m s = ()0.50.85f u u =-取泛点率为0.8 取u =0.8u F =0.8×3.017m/s =2.41m/sD =u4πSV = [（4×1000／3600）／（3.14×2.41）] 0.5=0.38m 圆整后取 ()()0.4400D m mm ==2.泛点率校核：210003600 2.212/0.7850.4u m s ==⨯ 2.2120.7333.017F u u ==（在0.5到0.85范围之间） 3.填料规格校核：40016825D d ==> 4.液体喷淋密度校核：取最小润湿速率为：U min =（L W ）min · a t =0.101×114.2=11.534m 3／m 2·h 查常用散装填料的特性参数表，得at=114.2m 2/m 3 U=46.516×18.02／998.2／（0.785×0.42）=6.717>U min经以上校核可知，填料塔直径选用D= 400mm 是合理的。

化工原理课程设计水吸收氨填料吸收塔设计-V1化工原理课程设计——水吸收氨填料吸收塔设计化工生产中，氨气是一种常见的化学气体，亦是一种毒性气体。

为了保证生产安全，常常需要使用填料吸收塔对氨气进行处理。

本次化工原理课程设计的主题是水吸收氨填料吸收塔设计，下面将从设计的流程、填料选择、设备选型及操作控制方面进行详细阐述。

一、设计流程1.确定设计要求：包括氨气的进入浓度、出口浓度、进入流量、处理效率要求等。

2.确定填料种类：选择适合水吸收氨的填料种类。

3.塔体设计：根据进入流量和处理效率要求计算出塔体高度，以及塔体的内径和壁厚。

4.设备选型：根据填料种类和塔体设计的要求选型。

5.操作控制：确定运行参数和控制策略等。

二、填料选择1.氨气水解和物理吸收的填料：骨炭、石英、聚丙烯、陶瓷、活性炭等。

2.氨气化学吸收的填料：硫酸铵、硝酸铵、硫酸钙、硝酸钙、硫酸钠等。

综合考虑吸附容积、吸附速度、吸附效率、化学稳定性等因素，本设计选择硝酸铵作为填料。

三、设备选型1.填料吸收塔：根据设计要求和填料种类选择适合的填料吸收塔。

2.进气风机：根据进气流量和风阻要求选型。

3.冷却器：为了防止氨气过热，常常需要在进入填料吸收塔前，在氨气进风口处安装冷却器。

四、操作控制1.进气速度：进气速度过快会导致氨气不能充分吸收，进气速度过慢则会影响处理效率。

一般控制在0.5-1.5m/s。

2.水位控制：为了保证填料的湿润度，需要控制水的流量和水位。

3.塔体温度控制：为了保证填料吸收效率，需要控制塔体温度，一般保持在20-35℃。

4.出口浓度控制：通过调节水的流量和塔体内填料的密度，控制出口浓度。

结语：本次化工原理课程设计通过设计流程、填料选择、设备选型及操作控制方面的详细阐述，较为全面地介绍了水吸收氨填料吸收塔的设计过程。

对于化工领域的实践和专业知识积累具有一定的参考价值。

课程设计报告题目填料吸收塔的设计课程名称化工原理课程设计专业班级学生姓名学号设计地点指导教师设计起止时间：2011 年8月 29日至 2011 年 9 月 9 日目录一、前言 (4)1.1设计方案简介 (4)1.2 吸收剂的选择 (4)1.3 填料的选择 (5)1.4 工艺流程说明 (6)二、平衡关系及物料衡算 (6)2.1 平衡关系的计算 (6)2.2 物料衡算 (7)三、填料塔工艺尺寸计算 (9)3.1 塔径的计算 (9)3.2 填料层高度的计算 (10)3.3 填料层压降的计算 (11)3.4 填料层喷林密度的核算 (11)四、填料塔内件的类型和计算 (12)4.1 支撑装置 (12)4.2 分布装置 (12)4.3 进出口管的计算 (13)4.4 附属空间 (13)五、附属设备的选型 (14)5.1 风机 (14)5.2 离心泵 (14)5.3 换热器 (15)六、附录 (16)6.1 设计结果一览表 (16)6.2 主要符号说明 (17)6.3 设计总结 (19)6.4 参考文献 (21)附图X-Y相图 (23)流程图 (24)设备图 (24)一、前言1.1 设计方案简介（1）填料塔简介：填料塔是提供气-液、液-液系统相接触的设备。

吸收塔设备一般可分为级式接触和微分接触两类。

一般级式接触采用气相分散，设计采用理论板数及板效率；而微分接触设备常采用液相分散，设计采用传质单元高度及传质单元数，填料塔的特性也正是体现在这几个方面。

①生产能力填料塔的生产能力大于同直径的筛板塔和浮阀塔。

②分离效率填料塔的分离效率可和相同高度的板式塔相比。

③操作弹性设计合理的填料塔，其操作弹性一般好于筛板塔，大致和浮阀塔相当。

④压降（阻力）除非在很高的液相流率下操作，填料塔中每一个理论板的压降通常小于板式塔。

⑤成本填料的制造成本较高，但填料塔比板式塔容易安装，因此可导致总体上较低的安装成本。

填料塔存在的两个主要缺点是容易堵塞设备及容易造成液体和气体分布的不良。

环境工程原理课程设计 - 填料吸收塔概述本文将详细介绍填料吸收塔的原理、设计和应用。

通过相应的分析和实验结果，提供一个全面、详细、完整且深入的探讨填料吸收塔的主题。

以下是本文的详细内容：一、填料吸收塔的概念与原理1.1 填料吸收塔的定义填料吸收塔是一种常见的气液分离设备，广泛应用于环境工程领域。

它通过将气体与液体接触，使气体中的有害物质被液体吸收，并实现气体的净化与净化。

1.2 填料吸收塔的工作原理填料吸收塔的工作原理是将气体和液体按照相逆流方式通过填料层，利用气液两相之间的质量传递来完成物质的吸收和分离。

在填料层的作用下，气体与液体之间发生物质的传递和吸收过程。

1.3 物质传递机制物质在填料吸收塔中的传递主要有质量传递和动量传递两种机制。

质量传递是指气体和液体之间物质的扩散，而动量传递是指气液两相之间的动量交换。

二、填料吸收塔的设计2.1 填料选择与性能要求填料是填料吸收塔中的关键部件，其性能直接影响到塔的吸收效率和运行效果。

选择合适的填料并确定其性能要求是设计填料吸收塔的重要步骤。

2.2 塔高与填料层高度的计算塔高是指填料吸收塔的总高度，而填料层高度是指填料层的高度。

两者的计算与塔的工艺性能和操作效果密切相关。

2.3 液体流量与气体流量的计算填料吸收塔的设计还需计算液体流量和气体流量。

液体流量的确定需要考虑填料的液膜面积，而气体流量的确定需要考虑填料的传质能力和物质传递效果。

2.4 填料吸收塔的压降计算填料吸收塔中的压降是指气体流过填料层时由于与填料的摩擦和阻力而产生的能量损失。

压降的计算对于塔的设计和操作参数的确定非常重要。

三、填料吸收塔的应用3.1 污水处理中的填料吸收塔填料吸收塔在污水处理中被广泛应用，主要用于去除废水中的臭味和有害气体。

通过填料吸收塔的设计和运行，可以实现污水的有效处理和净化。

3.2 烟气脱硫中的填料吸收塔填料吸收塔在烟气脱硫中也得到了广泛的应用。

通过填料吸收塔，可以将烟气中的二氧化硫等有害物质进行吸收和分离，实现烟气的净化和脱硫。

氨气填料吸收塔课程设计氨气填料吸收塔课程设计设计任务书1.设计题目本次设计任务为设计一座填料吸收塔，采用清水吸收混于空气中的氨气。

混合气体的处理量为2000m3/h，其中含氨为8%（体积分数），混合气体的进料温度为25℃。

要求排放气体中含氨低于0.05%（体积分数）。

2.操作条件1）操作压力：常压2）操作温度：20℃3）吸收剂用量为最小用量的1.8倍。

3.填料类型选择聚丙烯阶梯环填料。

4.设计内容1）确定设计方案并进行说明。

2）进行物料衡算。

3）计算吸收塔的工艺尺寸。

4）计算填料层压降。

5）简要设计液体分布器。

6）绘制液体分布器施工图。

7）计算吸收塔接管尺寸。

8）列出设计参数一览表。

9）绘制生产工艺流程图（A3号图纸）。

10）绘制吸收塔设计条件图（A3号图纸）。

11）对设计过程进行评述和有关问题的讨论。

目录前言1.水吸收氨气填料塔工艺设计方案简介1.1 任务及操作条件本设计任务为设计一座填料吸收塔，采用清水吸收混于空气中的氨气。

混合气体的处理量为2000m3/h，其中含氨为8%（体积分数），混合气体的进料温度为25℃。

要求排放气体中含氨低于0.05%（体积分数）。

2.工艺计算2.1 基础物性数据2.1.1 液相物性的数据2.1.2 气相物性的数据2.1.3 气液相平衡数据2.1.4 物料衡算2.2 填料塔的工艺尺寸的计算2.2.1 塔径的计算2.2.2 填料层高度计算2.2.3 填料层压降计算前言塔设备是炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门中使用量大应用面广的重要单元设备。

它广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中，一直是国内外学者普遍关注的重要课题。

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。

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。

☆填料塔吸收装置的设计一、设计方案的选择
(一) 吸收剂的选择
(二) 吸收流程选择
(三)*吸收剂再生方法的选择
(四) 吸收设备及塔填料选择二、确定物性数据
设计计算的基础数据
三、吸收塔的工艺设计（一）物料衡算
注意：X
2的选取，X
2
< X
2
*（即吸收剂的入口浓度应低于其平衡浓度）
(二)塔径的计算
1．泛点气速的计算
2．塔径（D）的计算
注意：计算所得的D值最终应圆整到标准值(三) 填料层高度计算
1．传质单元高度的计算
2．传质单元数的计算
3．填料层高度
4．填料层的分段
注意：气相传质系数k
G 、k
G a
、k ya以及液相传质系数k
L
、k
L a
、k xa之间的相
互关系及换算
（四）塔附属高度
（五）液体初始分布器和再分布器
（六）其它附属塔内件
1．气体分布装置
2．除沫装置
3．填料支承及压紧装置
（七）吸收塔的流体力学参数计算
1．吸收塔的压力降Δp f=Δp1 +Δp2 +Δp3 +ΣΔp
(1)气体进出口压力降
进出：Δp1=（ρu2）/2出口：Δp2=（0.5ρu2）/2
(2)填料层的压力降Δp3
(3) 其它塔件的压力降ΣΔp
2．吸收塔的泛点率
f=u/u f(合理范围：50%~80%)
3．*气体动能因子
四*、再生塔的设计
（一）再生气提气用量
（二）气提塔的工艺设计（与吸收塔完全相同）五*、辅助设备设计、管路设计及泵的选择六、计算结果。

水吸收氨气过程填料吸收塔的设计一、水吸收氨气过程水吸收氨气是一种常见的空气污染治理方法，其主要原理是利用水溶液与氨气发生化学反应，将其转化为无害的物质。

具体过程如下：1. 水溶液与氨气接触：将水溶液喷淋到填料层中，使其与上升的废气充分接触。

2. 化学反应：在接触过程中，水溶液中的OH-离子与NH3分子发生反应，生成NH4+离子。

反应式如下：NH3 + H2O → NH4+ + OH-3. 吸收效果：通过不断喷淋和填料层的作用，废气中的NH3被逐渐吸收，并转化为无害物质。

二、填料吸收塔的设计填料吸收塔是实现水吸收氨气过程的主要设备之一。

其设计需要考虑以下几个方面：1. 填料选择：填料是实现废气和水溶液接触的关键因素之一。

常见的填料有环形塔环、球形塞、波纹板等。

选择合适的填料可以提高吸收效率和降低能耗。

2. 填料层数：填料层数的多少直接影响吸收效果，一般情况下填料层数越多，吸收效果越好。

但是填料层数过多会增加设备高度和造价，需要根据实际情况进行设计。

3. 喷淋方式：喷淋方式也是影响吸收效率的重要因素。

常见的喷淋方式有顶部喷淋、侧面喷淋、中心喷淋等。

不同的喷淋方式适用于不同的填料和气体流量。

4. 水溶液浓度：水溶液浓度对吸收效率也有很大影响。

一般情况下，水溶液浓度在5%~10%之间较为合适，超过10%会增加能耗和造价。

5. 设备尺寸：填料吸收塔的尺寸需要根据废气流量、水溶液流量和吸收效率等因素进行计算。

一般情况下，设备高度在5~15m之间，直径在1~3m之间。

三、总结水吸收氨气过程是一种有效的空气污染治理方法，在填料吸收塔设计中需要考虑填料选择、填料层数、喷淋方式、水溶液浓度和设备尺寸等因素。

通过合理的设计和操作，可以实现高效的氨气吸收和空气治理效果。

一设计任务书（一）设计题目过程填料吸收塔的设计：试设计一座填料吸收塔，用于脱除焙烧水吸收SO2炉送出的混合气体(先冷却)中的SO2，其余为惰性组分，采用清水进行吸收。

混合气体的处理量m3/h 1800含量（体积分数）5%混合气体SO2的回收率不低于97%SO2（二）操作条件（1）操作压力常压混合气体的温度23℃（2）操作温度 20℃（三）设计内容（1）吸收塔的物料衡算；（2）吸收塔的工艺尺寸计算；（3）填料层压降的计算；（4）液体分布器简要设计；（5）吸收塔接管尺寸计算；（6）绘制吸收塔设计条件图；（7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。

二设计方案简介2.1方案的确定用水吸收SO属中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流2不作为产品，故采用纯溶剂。

程。

因用水作为吸收剂，且SO22.2填料的类型和选择的过程，操作温度及操作压力较低，工业上通常选用塑料散对于水吸收SO2装填料。

在塑料散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，故此选用DN38聚丙烯阶梯环填料。

阶梯环是对鲍尔环的改进。

和鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半，并在一端增加了一个锥形翻边。

由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。

锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更新，有利于传质效率的提高。

阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。

2.3设计步骤本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计（一）吸收塔的物料衡算；（二）填料塔的工艺尺寸计算；主要包括：塔径，填料层高度，填料层压降；（三）设计液体分布器及辅助设备的选型；（四）绘制有关吸收操作图纸。

三、工艺计算3.1基础物性数据3.1.1 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。