目录
第一章设计任务 (3)
1.1 设计任务 (3)
1.2 设计条件 (3)
1.3 设计内容 (3)
1.4 设计要求 (4)
1.4.1 设计说明书内容 (4)
1.4.2设计图 (4)
第二章吸收流程的确定 (4)
第三章填料的选择 (4)
第四章基础物性数据整理 (5)
4.1 液相物性数据 (5)
4.2 气相物性数据 (6)
4.3 气液相平衡数据 (6)
第五章物料衡算 (7)
5.1 物料衡算与吸收操作线方程 (7)
5.2吸收剂用量对操作线的影响 (7)
5.3 最小液气比 (8)
第六章填料塔工艺尺寸计算 (8)
6.1 填料塔塔径的计算 (8)
6.1.1 泛点气速的计算 (8)
6.1.2 塔径的计算及校核 (9)
6.2 填料层高度计算 (10)
第七章填料塔流体力学校核 (12)
7.1 压降 (13)
7.2泛点率 (13)
7.3气体动能因子 (13)
第八章塔内辅助装置的选择和计算 (13)
8.1 液体分布器与液体再分布装置 (14)
8.1.1 液体分布器 (14)
8.1.2 液体再分布装置 (15)
8.2填料塔附属高度 (15)
8.3填料支承板及压紧装置 (16)
8.3.1 支承板 (16)
8.3.2 填料压紧装置 (16)
8.4 气液进出口管 (16)
8.5 液体除雾器 (17)
8.6 筒体和封头 (18)
8.6.1 筒体 (18)
8.6.2 封头的选择 (18)
8.7 人孔和手孔 (19)
8.8 法兰 (19)
8.9 裙座 (21)
第九章主要符号说明 (22)
第十章设计计算结果总汇表 (23)
第十一章对设计成果的评价和讨论 (24)
第十二章参考文献 (25)
第一章设计任务
1.1 设计任务
水吸收氨填料塔设计
1.2 设计条件
气体混合物成分：空气和氨
混合气流量：3000 m3/h
氨的含量：7.13%（体积）
氨的回收率：99%
吸收剂：清水,吸收剂的用量为最小用量的1.4倍
操作温度：298K
操作压力：101.3kPa
1.3 设计内容
（1）确定吸收流程。
（2）物料衡算，确定塔顶塔底的气液流量和组成。
（3）选择填料、计算塔径、填料层高度、填料分层、塔高。
（4）流体力学特性校核：液气速度的求取、喷淋密度校核、填料层压降计算。
（5）附属装置的选择与确定：液体喷淋装置、液体再分布器、气体进出口及液体进出口装置、栅板。
1.4 设计要求
1.4.1 设计说明书内容
1）目录和设计任务书
2）流程及流程说明
3）计算（根据计算需要做粗话必要的草图，计算中所采用的数据和经验公式应注明其来源）
4）设计计算结果总汇表
5）对设计成果的评价及讨论
6）参考文献
1.4.2设计图
绘制填料塔设计图
第二章吸收流程的确定
用水吸收氨气为提高传质效率，选用逆流吸收流程。
第三章填料的选择
对于水吸收氨气的过程，操作温度及操作压力都较小，工业上常用散装填料。
本设计中，处理量小，所以塔径不大，采用D N50mm金属矩鞍环填料。
查表[1]得:该填料的比表面积a=74.9（m 2/m 3） 空隙率为96% 填料因子为84.7(m -1)
第四章 基础物性数据整理
4.1 液相物性数据
在25℃时，
密度[2]ρ=997.08(kg/m 3) 粘度[3]μL =0.8937(mP·s) 表面张力[4]б=71.97(mN/m)
NH 3在水中的扩散系数[5]
812.2120.6
2.17.410()r m M T
D V βη-⨯=
D 12──溶质1在溶剂2中的扩散系数，cm 2/s ；
.2r M 错误！未找到引用源。──溶剂2的分子量；
T──温度，K ；
错误！未找到引用源。──溶剂2的粘度；
错误！未找到引用源。──溶质1在正常沸点下的分子体积；查表[6]得
3.125.8/m V cm h =错误！未找到引用源。
β
错误！未找到引用源。──溶剂2的缔合参数，无因次，水为2.6；甲醇为1.9；乙醇为1,5；其他非缔合液体为1
故25℃时NH 3在水中的扩散系数为：
8124
62
120.6
7.410(2.618)1036008.64410/0.893725.8
D m h ---⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯ 4.2 气相物性数据
1）混合气体平均摩尔质量：
M Vm =∑y i M i =0.0713×17+(1-0.0713)×29=28.14(g/mol) 2)混合气体的平均密度：3101.328.14
1.151(kg/m )8.314298
Vm Vm PM RT ρ⨯===⨯错误！未找到引用源。 3)混合气体粘度[3]：
20℃时，μV =18.08(μPa·s) 30℃时，μV =18.56(μPa·s) 25℃时的粘度可近似取18.0818.56
18.32(Pa s)2
v μμ+==⋅错误！未找
到引用源。
4）NH3在空气中的扩散系数[7] Dv=0.0043kT 1.5
Dv=0.0043×0.00832×2981.5=0.184(cm 2/s)=0.0663(m 2/h)
4.3 气液相平衡数据
1）常压下25℃时NH 3在水中的亨利系数[8]E=1.66(kPa·kg·mol -1)=97.65（kPa ） 2）相平衡常数：m=E/P=97.65/101.3=0.964
