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化工原理课程设计-水吸收氨填料吸收塔设计一、背景介绍氨是一种重要的化学制品，用于制造各种类型的化学产品，也可用作氨加热系统的燃料，但它作为强氧化剂挥发到大气中，有害环境，因此必须采取对策进行处理，以保护我们的环境。
水吸收氨填料吸收塔是一种典型的操作过程，通过在塔内部放入一定量的吸收填料，使得氨气更有效地与液体相混合，从而降低氨的挥发率，防止它的溢出。
二、设计目的本设计的目的是设计一种能够有效降低氨气挥发率的水吸收氨填料吸收塔系统。
三、塔结构设计1.水吸收塔的形式：此水吸收塔采用真空反应塔的形式，包括加热装置、塔体及其重要部件。
2.水吸收塔的尺寸：该水吸收塔直径为3m，高度为12m，采用真空式反应塔设计。
3.吸收填料：此设计采用纤维吸收填料，其密度为180 kg/m3，吸附能力0.5％，并选择优质的、耐磨的材料，保证耐久性。
4.液相：选择介质为硝酸钠溶液，介质比重1.1，温度在25℃以下，以确保氨吸收剂的低温稳定性。
5.混合器：采用有效搅拌，减少氨气挥发，氨气完全溶于液体，增加氨气的反应机会，增加吸6.塔内设备：除了加热器，还设有安全阀等设备，以防出现意外。
四、设计步骤1.根据氨吸收水填料吸收塔的工艺特点，研究氨挥发的特性，确定反应条件，估算反应速率和塔的大小及包装密度。
2.确定吸收填料的类型，以保证其对氨气的特性挥发特性。
3.细化设计，考虑塔内混合器及其优势，同时留意水塔设计具体内容，计算安全阀等设备的大小，以及确定塔内设备的位置。
4.确认成本，包括：原材料、安装和实际操作。
五、最终结论本文研究了一套水吸收氨填料吸收塔，设计了其安全阀及其它设备，以及填料的特性，确定了反应条件，估算反应速率，详细设计了塔的形式，尺寸，位置等，通过认真的工作，可以提出设计方案，完成水吸收氨填料吸收塔的设计任务。
由该点的纵坐标得为计算方便，采用与液体喷淋密度无关的泛点填料因子平均值，查表（散装交，由该点的纵坐标得(Dg38)k G a=0.0367×(2900×1.178)0.72×4699.60.38=319.3kmol／(m3·h．Pa) k L a=0.027×4699.60.78=19.75 h -1选择塔径为700mm的数据。
4．除雾沫器选择折流板式除雾器，它是利用惯性原理设计的最简单的除雾装置。
除雾板由50mm ×50mm ×3mm 的角钢组成．板间横向距离为25mm ，如图所示。
除雾器的结构简单、有效，常和塔器构成一个整体，阻力小，不易堵塞，能除去50μm 以下的雾滴，压力降一般为50~I00Pa 。
5．管口结构一般管道为圆形，d 为内径，水流速0.5~1.5m/s,常压下气体流速则气体进口管直径 d 1=u V 4π=1836004.1329004×××=0.239m 气体出口管直径 d 2=0.239m查国家标准规格，圆整直径为273×6u=π23V 4d =s /m 06.153600261.0900242=×××π 吸收剂进口直径 d 3=u V 4π=.503600.29984.13699.644××××=0.0577m8．液体进口管液体的进口管直接通向喷淋装置，若喷淋装置进塔处为直管，其结构和有关尺寸见图和表，若喷淋器为其他结构，则管门结构需根据具体情况而定。
液体进口管选择尺寸76×4，见上表。
9．液体的出口装置液体出口装置的设计应便于塔内液体的排放，防止破碎的瓷环堵塞出口，并且要保证塔内有一定的液封高度，防止气体短路。
常见的液体出口结构如图所示。
10．接管长度填料塔上各股物料的进出门管留在设备外边的长度h，可参照下表确定。
化工原理课程设计(氨气填料吸收塔设计)1000字氨气填料吸收塔是一种常见的化工工艺设备，用于从氨气等气体中去除二氧化碳等有害成分。
在这篇课程设计中，我们将重点讨论氨气填料吸收塔的设计原理和实现方法。
一、设计原理氨气填料吸收塔的设计原理基于物理吸收法，它通过填充物（如泡沫塑料、陶瓷、金属等）将气相物质传递到液相解吸剂中，以达到去除气体中有害成分的目的。
其中，填充物的种类、形状和大小会影响到吸收效率和压力损失。
塔顶设置进口气流分布器，塔底设置液体分布器，使操作稳定，保证吸收效果。
二、实现方法1. 确定设计参数氨气填料吸收塔的设计需要涉及到多项因素，包括：（1）吸收剂的化学性质：吸收剂的化学性质会影响到塔内化学反应的速率和吸收效率。
因此，需要选择合适的吸收剂，并对其进行物性参数测定。
（2）气体流量：气体流量会影响到塔内的混合程度和扩散速率。
因此，需要确定气体流量范围和变化规律。
（3）操作温度和压力：操作温度和压力会直接影响到化学反应的速率和吸收效率。
因此，需要选择合适的操作温度和压力，并对其进行测定。
（4）塔体高度和直径：塔体高度和直径会影响到填充物的分布、气液流动情况和压降。
因此，需要按照实际需要确定塔的高度和直径。
（5）填充物种类和数量：填充物的种类和数量对吸收效率和压力损失有较大影响。
因此，需要选择合适的填充物，并确定填充层数和填充物粒径。
2. 填充物选型填充物的种类是影响氨气填料吸收塔吸收效率和压力损失的一个关键因素。
选用填充物时需要考虑以下方面：（1）物理性能：填充物的物理性能直接影响其在吸收塔内的分布、气液流动情况和压降。
因此，需要选择合适的物理性能（如比表面积、孔隙率、容重等）的填充物。
（2）化学特性：填充物的化学特性对气液反应速率和吸收效率有较大影响。
因此，需要选择符合需要的化学特性的填充物。
（3）成本和耐久性：填充物的成本和耐久性也是选型时需要考虑的因素，以确保经济可行和长期稳定运行。
水吸收氨气填料吸收塔课程设计
氨气吸收塔课程设计是一个专门用于净化氨气的工程，其主要原理是利用水溶液与气体的有效反应以及吸收剂的特性，来去除氨气中的有害气体，以达到净化气体的目的。
氨气吸收塔课程设计的具体内容如下：
一、课程介绍
（1）氨气吸收塔的基本原理
（2）氨气吸收塔的设计原则
（3）氨气吸收塔的结构和运行条件
二、工程实施
（1）氨气吸收塔的净化原理
（2）氨气吸收塔的设计要求
（3）氨气吸收塔填料的选择和使用
（4）氨气吸收塔的安装要求
（5）氨气吸收塔的运行要求
三、技术支持
（1）氨气吸收塔的控制要点及工艺操作
（2）氨气吸收塔的安全限制
（3）氨气吸收塔的监测要点
（4）氨气吸收塔的维护和维修
四、结论
根据上述内容，我们可以总结出，要成功利用水吸收氨气填料吸收塔进行净化氨气，必须要正确地理解其原理、严格按照设计要求选择填料及安装要求，对控制要点及有害气体的安全限制进行管理，并对操作过程进行实时的监测和维护，从而确保净化气体的质量。
氨气填料塔课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解氨气填料塔的基本原理，掌握其结构特点和操作方法。
2. 学生能够掌握氨气填料塔在化工生产中的应用，了解其在不同行业中的作用。
3. 学生能够运用相关理论知识，解释氨气填料塔的传质、传热过程。
技能目标：1. 学生能够运用实验操作技能，完成氨气填料塔的搭建和实验操作。
2. 学生能够运用数据分析方法，对氨气填料塔的实验数据进行处理和解读。
3. 学生能够运用团队合作能力，共同完成氨气填料塔的设计和实验任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工程学科的兴趣，激发他们探索科学原理的热情。
2. 培养学生严谨的科学态度，使他们认识到实验操作规范的重要性。
3. 培养学生的环保意识，让他们了解氨气填料塔在环保方面的应用和意义。
课程性质：本课程为化学工程学科的专业课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生具备一定的化学基础，具有较强的学习能力和动手能力，但缺乏实际工程经验。
教学要求：结合学生特点和课程性质，通过本课程的学习，使学生在理论知识、实践技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果，为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 氨气填料塔基本原理：讲解氨气填料塔的工作原理、结构组成及功能特点，对应教材第3章第2节。
2. 氨气填料塔的传质、传热过程：分析氨气填料塔在化工过程中的传质、传热现象，探讨影响其性能的因素，对应教材第3章第3节。
3. 氨气填料塔的设计与操作：介绍氨气填料塔的设计原则、操作方法及安全注意事项，对应教材第3章第4节。
4. 氨气填料塔在化工生产中的应用：讲解氨气填料塔在化工、环保等行业的应用案例，对应教材第3章第5节。
5. 实践操作：组织学生进行氨气填料塔的搭建、操作和实验，培养实际操作能力，结合教材第3章实验部分。
教学进度安排：1. 第1周：氨气填料塔基本原理及结构组成的学习。
2. 第2周：氨气填料塔的传质、传热过程的学习。
《化工原理》课程设计说明书设计题目：水吸收氨气填料塔设计者：陈玉姣专业：化学工程与工艺指导老师：王要令课程设计任务书●化工原理课程设计要求本课程的设计任务要求学生做设计说明书一份、图纸两张。
各部分的具体要求如下：1 说明书必须书写工整、图文清晰。
说明书中所有公式必须写明编号，所有符号必须注明意义和单位。
2设计图纸要求：(1) 流程图（A3）本设计要求画“生产装置工艺流程图”一张，图纸大小为210×297（或148×210）mm2。
本图应表示出装置或单元设备中所有的设备和机器，以线条和箭头表示物料流向，并以引线表示物料的流量、温度和组成等。
设备以细实线画出外形并简略表示内部结构特征，大致表明各设备的相对位置。
设备的位号、名称注在相应设备图形的上方或下方，或以引线引出设备编号，在专栏中注明个设备的位号、名称等。
管道以粗实线表示，物料流向以箭头表示（流向习惯为从左向右）。
辅助物料（如冷却水、加热蒸汽等）的管线以较细的线条表示。
（2）设备图（A2）本设计要求画主要设备详图一张，表示其结构形式、尺寸（表示设备特性的尺寸，如圆筒形设备的直径等）、技术特性等。
设备图基本内容有：①视图：一般用主（正）视图、剖面图或俯视图表示主要设备结构形状；②尺寸：图上应注明设备直径、高度以及表示设备总体大小和规格的尺寸；③技术特性表：列出设备操作压力、温度、物料名称、设备特性等；④标题栏：说明设备名称、图号、比例、设计单位、设计人、审校人等。
图纸要求：投影正确、布置合理、线型规范、字迹工整。
●课程设计任务书（7~8人一题，改变操作条件，一人一任务）(1) 设计题目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2192m3对纯溶剂吸收过程,进塔液相组成为X2=0,则(LV)min=(0.0638-0.0002)[0.063830.755-0]=0.75，（1）所以最小吸收剂用量：Lmin=0.75×V=61.31Kmol--Hougen关联式计算泛点气速μf，把数据代入下式得:-0.5844，则: μf=2.63ms对于散装材料，其泛点率ϕ=μμf范围是（0.5-0.85）可取ϕ=0.6，则μ=μf×0.6=1.578ms由式求得，D=0.7m，(常用的标准塔径为400、500、600、700、800、1000、1200、1400、1600、2000、2200)所以泛点率ϕ=μμf=1.5832.63×100%=60.2%(在允许范围内0.5~0.85)(3)填料规格校核: Dd=70025=28>8(在允许范围内）（4）液体喷淋密度校核:因填料为25mm×12.5mm×1.4mm,塔径与填料尺寸之比大于8,对于直径不超过75mm的散装填料，可取最小润湿速率为0.08m3mh；对于直径大于75mm的散装填料，可取最小润湿速率为0.12m3mh固取最小润湿速度为(Lw)min=0.08 m3m.=(LW)min×at0.08=18.24m3㎡——最小液体喷淋密度 m³(m²·——最小的L——液相的V——气相的。
《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。
(五)厂址厂址为衡阳地区(六)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。
吸收塔吸收氨气的课程设计吸收塔吸收氨气是一种常见的气体吸收工艺，广泛应用于石油化工、化学工程、环保等领域。
在课程设计中，我们将以吸收塔吸收氨气的设计为主题，探讨其工艺原理、设计步骤和影响因素等内容。
一、工艺原理吸收塔是一种将气体或蒸汽中的溶质吸收到液体中的设备。
氨气吸收塔是将氨气溶于液体中，通过气体与液体间的质量传递，实现氨气的分离和回收的过程。
吸收塔主要由塔体、填料、进料塔板、分布器、垂直区、塔顶、塔底等组成。
气体从塔底进入吸收塔，与自上而下流动的液体接触，在填料层间进行传质。
二、设计步骤1.确定氨气的物理化学性质：包括气体流量、气体浓度、压力、温度等参数。
2.确定吸收液的物理化学性质：包括液体种类、浓度、密度、粘度、表面张力等。
3.确定填料种类和填料层数：填料的选择应综合考虑气液传质效率、气阻、液阻、强度等因素，并根据泡状区压降和液滴区液体浓度要求确定填料层数。
4.确定吸收塔的基本参数：包括直径、高度、有效填料高度、压降等。
5.计算传质效率：气液传质的计算是吸收塔设计的重要环节之一，常用的传质模型有亚当斯-卡门模型、NTU模型等。
6.设计分布器和收液器：分布器的设计应保证气液均匀分布，而收液器则用于分离母液和气体。
三、影响因素吸收塔吸收氨气的效果受到多种因素影响，主要包括以下几个方面：1.气体和液体的物理化学性质：气体和液体的性质直接影响到气液传质效果，如溶液浓度、气体流量、温度等。
2.填料的种类和性能：填料的选择应综合考虑传质、气液分布等方面的性能，一般常用的填料有环形塔填料、骨架型填料等。
3.操作条件：包括进料气体流量、液体流量、进料温度等，这些条件的调整可以对吸收效果产生显著影响。
4.设备结构和设计参数：塔的结构和设计参数对吸收效果也有一定的影响，如填料层数、塔底收液器的设计等。
四、应用领域吸收塔吸收氨气的工艺在石油化工、化学工程和环保等领域广泛应用，主要有以下几个方面：1.净化废气：吸收塔可用于废气处理中，将废气中的氨气吸收到液体中，达到净化废气和回收氨气的目的。
氨气填料吸收塔课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握氨气填料吸收塔的基本原理和结构组成。
2. 学生能够掌握氨气填料吸收塔在化工生产中的应用及其重要性。
3. 学生能够了解并描述氨气填料吸收塔的工艺流程和相关参数。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析和解决氨气填料吸收塔在运行过程中可能遇到的问题。
2. 学生能够设计简单的氨气填料吸收塔实验方案，进行实验操作，并处理实验数据。
3. 学生能够运用相关软件或工具对氨气填料吸收塔进行模拟和优化。
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，增强对化工行业的认识。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神，善于倾听他人意见，提高沟通与协作能力。
3. 培养学生关注环境保护和资源利用，认识到化工生产过程中节能减排的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在使学生在掌握氨气填料吸收塔相关知识的基础上，提高解决实际问题的能力，培养创新意识和实践操作技能。
通过本课程的学习，学生能够将理论知识与实际应用相结合，为未来从事化工领域工作打下坚实基础。
课程目标分解为具体学习成果，以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 氨气填料吸收塔的基本原理：介绍氨气填料吸收塔的工作原理，包括吸收过程中的气液相传质机理、填料层的作用等。
- 教材章节：第三章“气体吸收塔的基本理论”2. 氨气填料吸收塔的结构与组成：讲解氨气填料吸收塔的各部分结构及其功能，如塔体、填料、喷嘴、液体分布器等。
- 教材章节：第四章“吸收塔的构造与设计”3. 氨气填料吸收塔的工艺流程：分析氨气填料吸收塔在实际生产中的应用，介绍工艺流程及操作要点。
- 教材章节：第五章“吸收塔的工艺流程与操作”4. 氨气填料吸收塔的模拟与优化：运用相关软件或工具对氨气填料吸收塔进行模拟，探讨优化方案，提高吸收效率。
- 教材章节：第七章“吸收塔的模拟与优化”5. 实践操作：设计氨气填料吸收塔实验，让学生动手操作，观察实验现象，处理实验数据，提高实践能力。
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。
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。
液体分布器是填料塔中的重要组成部分，其设计直接影响到填料塔的操作效率和分离效果。
液体分布器的设计应考虑到液相在塔内的分布情况、液相在填料层中的流动状态、液相的分布均匀性和稳定性等因素。
因此，液体分布器的设计需要进行详细的计算和分析，以确保其性能优良。
在填料塔的辅助设备中，填料支承设备、填料压紧装置和液体再分布装置也是不可忽略的重要组成部分。
填料支承设备主要用于支撑填料，保证填料在塔内的位置稳定；填料压紧装置则用于压紧填料，使填料在塔内不会移动；液体再分布装置则用于调节液相在填料层中的分布情况，保证液相在填料层中的均匀分布。
最后，本文提供了设计一览表，方便读者对填料塔的设计进行整体把握。
同时，附录中提供了主要符号的说明和工艺流程简图、主体设备设计条件图等附图，有助于读者更好地理解本文内容。
参考文献：1.范文瀚。
王立新。
刘卫国。
填料塔液体分布器的设计研究[J]。
化工科技。
2015.39(5): 24-26.2.XXX。
XXX。
XXX。
填料塔液体分布器的设计与研究[J]。
石油化工设备。
2016.45(1): 68-71.填料塔是各种分离设备中的代表，广泛应用于各类工业物系的分离。
虽然塔体和塔内件等核心部分的设计是重点，但外部工艺和换热系统也需要根据具体的工程特殊性进行相应的改进。
例如，在DMF回收装置的扩产改造项目中，可以利用原常压塔塔顶蒸汽，在常压塔和新增减压塔之间采用双效蒸馏技术，既降低能耗，又提高产量。
在硝基氯苯分离项目中，改变原来的多塔精馏和两端结晶工艺为单塔精馏和端结晶流程，并对富间硝基氯苯母液进行精馏分离，获得99%以上的间硝基氯苯，既提高了产品质量，又降低了能耗。
分离技术是指在没有化学反应的情况下，分离混合物中特定组分的操作。
这种操作包括蒸馏、吸收、解吸、萃取、结晶、吸附、过滤、蒸发、干燥、离子交换和膜分离等。
利用分离技术可以为社会提供大量的能源、化工产品和环保设备，对国民经济起着重要的作用。
为了使填料塔的设计获得满足分离要求的最佳设计参数（如理论板数、热负荷等）和最优操作工况（如进料位置、回流比等），需要采用高效填料塔成套分离技术。
新型填料塔成套分离工程技术在国内得到了广泛应用，具有高效、低阻、大通量等优点，广泛应用于化工、石化、炼油及其他工业部门的各类物系分离。
氨是化工生产中极为重要的生产原料，但其强烈的刺激性气味对人体健康和大气环境都会造成破坏和污染。
氨具有腐蚀和刺激作用，可以吸收皮肤组织中的水分，破坏细胞膜结构，对人体健康造成危害。
氨的溶解度极高，主要对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用，可麻痹呼吸道纤毛和损害粘膜上皮组织，使病原微生物易于侵入，减弱人体对疾病的抵抗力。
氨通常以气体形式吸入人体，会破坏运氧功能，进而危及生命。
吸入大量氨气后会出现流泪、咽痛、咳嗽、胸闷、呼吸困难、头晕、呕吐、乏力等症状。
若吸入氨气过多，导致血液中氨浓度过高，就会通过三叉神经末梢的反射作用而引起心脏的停搏和呼吸停止，危及生命。
因此，需要采取有效的防护措施，对氨的使用和储存进行严格管理，以减少对人体和环境的危害。
长期接触氨气可能导致皮肤色素沉积或手指溃疡等症状。
吸入氨气后，它容易通过肺泡进入血液，与血红蛋白结合，破坏运氧功能。
短期内吸入大量氨气后，可能会出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难等症状，严重者可能会发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症。
因此，防止氨超标，吸收空气中的氨具有重要意义。
为了避免工业尾气中大量含氨气的废气直接排入大气造成空气污染，需要采用一定方法对工业尾气中的氨气进行吸收。
本次课程设计的目的是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。
填料塔具有结构简单、压降低、易用耐腐蚀材料制造等优点，能够提供巨大的气液传质面积，使吸收过程易于进行。
气体吸收是一种重要的分离操作，它在化工生产中主要用来分离混合气体以获得一定的组分，除去有害组分以净化气体，制备某种气体的溶液。
一个完整的吸收分离过程包括吸收和解吸两个部分，典型过程有单塔和多塔、逆流和并流、加压和减压等。
设计方案的任务是处理2000m3/h的混合气(空气、NH3)，进塔混合气含NH3 8% (体积分数)，温度为25℃。
进塔吸收剂(清水)的温度为20℃，尾气中氨气含量为0.05% (体积分数)，操作压力为常压101.3k Pa。
填料塔是一种逆流操作，它能够提供良好的气液接触，从而实现气体吸收分离的目的。
氨是化工生产中重要的原料，但其强烈气味对人体健康和大气环境都有害。
为避免含氨气的工业尾气直接排入大气造成污染，需要采用吸收方法净化工业尾气。
本次化工原理课程设计旨在采用填料吸收塔净化含氨气的工业尾气，达到排放标准。
填料塔具有结构简单、压降低、易用耐腐蚀材料制造等优点，可节省大量人力和物力。
填料是填料塔的核心构件，提供气液传质与传热表面，其性能优劣决定填料塔操作性能。
填料的比表面积越大，传质效率越高，与塔内件一起决定填料塔的性质。
填料的选择包括种类、规格及材料，常需符合填料的塔径与填料公称直径比值。
散装填料根据结构特点可分为环形、鞍形、环鞍形及球形等。
塑料填料的材质主要包括聚丙烯、聚乙烯及聚氯乙烯等，国内多采用聚丙烯。
塑料填料耐腐蚀性能好，可耐一般无机酸、碱和有机溶剂腐蚀，耐温性良好。
采用水吸收氨气的操作条件为t=20℃，P=101.3kPa，操作温度及压力较低，选用塑料散装填料。
在塑料散装填料中，塑料阶梯环填料综合性能较好，选用DN50聚丙烯阶梯环填料。
填料特性数据见表1.工艺计算：无。
2.1 基础物性数据2.1.1 液相物性数据在低浓度吸收过程中，可以近似使用纯水的物性数据。
根据手册，20℃下水的相关物性数据如下：密度：ρ1=998.2Kg/m3粘度：μL=1.005mPa·S=0.001Pa·S=3.6Kg/(m·h)表面张力：σL=72.6dyn/cm=Kg/h2氨气在水中的扩散系数：DL=1.80×10-9m2/s=1.80×10-9×3600 m2/h=6.480×10-6m2/h2.1.2 气相物性数据（进塔混合气体温度为25℃）混合气体的平均摩尔质量为：MVM=ΣyiMi=0.080×17+0.920×29=28.04g/mol混合气体的平均密度为：ρvm=PMVN=101.3×28.04/(8.314×298)=1.146Kg/m3混合气体的粘度可以近似取空气的粘度，查手册得25℃下空气的粘度为：μV=1.835×10-5Pa·s=0.066Kg/(m·h)根据化工原理教材，氨气在25℃下空气中的扩散系数为：Dv=0.236cm2/s=0.236×10^-4m2/s2.1.3 气液相平衡数据在20℃下，氨在水中的溶解度系数为H=0.725kmol/(m3·kpa)，常压下20℃时XXX系数为：EL=ρLHM=998.2/(0.725×18.02)=76.40Kpa相平衡常数为6.2.1.4 物料衡算进塔气相摩尔比为：Y1=y11—y=0.080/(1—0.080)=0.0870出塔气相摩尔比为：Y2=0.0005/(1—0.0005)=0.进塔惰性气相流量为：V=2000/22.4×273/(273+25)×(1—0.080)=75.252Kmol/h由于该吸收过程属于低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可以按如下公式计算：L/V)min=Y1—Y2Y/(1-m)—X2对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为X2=0，则：L/V)min=(0.0870—0.)/(0.087/(0.754—0))=0.750取操作液气比为最小液气比的1.8倍，则：L/V=1.8×0.750=1.350因此，L=1.350×75.252=101.59Kmol/h通过全塔物料衡算得：根据计算，填料塔直径选用D=500mm合理。
接下来需要计算填料层高度。
NH3在空气中的扩散系数为D o=0.17cm2/s。
