化工原理课程设计报告书VIP专享

化工原理课程设计--填料吸收塔设计（水吸收氨气）一、精馏塔主体设计方案的确定1.1 装置流程的确定本次设计采纳逆流操作：气相自塔低进入由塔顶排出，液相自塔顶进入由塔底排出，即逆流操作。逆流操作的特点是：传质平均推动力大，传质速率快，分离效率高，吸收剂利用率高。工业生产中多采纳逆流操作。1.2 吸收剂的选择因为用水做吸收剂，故采纳纯溶剂。2-1 工业常用吸收剂溶质 溶剂溶质溶剂氨水、硫酸丙酮蒸汽水氯化氢水二氧化碳水、碱液二氧化硫水硫化氢碱液、有机溶剂苯蒸汽煤油、洗油一氧化碳铜氨液1.3 填料的类型与选择填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料两大类。1.3.1 填料种类的选择本次采纳散装填料。散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料与球形填料等。鲍尔环是目前应用较广的填料之一，本次选用鲍尔环。1.3.2 填料规格的选择工业塔常用的散装填料主要有 Dn16\Dn25\Dn38\ Dn76 等几种规格。同类填料，尺寸越小，分离效率越高，但阻力增加，通量减小，填料费用也增加很多。而大尺寸的填料应用于小直径塔中，又会产生液体分布不良与严重的壁流，使塔的分离效率降低。因此，对塔径与填料尺寸的比值要有一规定。常用填料的塔径与填料公称直径比值 D/d 的推举值列于。表 3-1填料种类D/d 的推举值拉西环D/d20~30鞍环D/d15鲍尔环D/d10~15阶梯环D/d>8环矩鞍D/d>81.3.3 填料材质的选择工业上，填料的材质分为瓷、金属和塑料三大类聚丙烯填料在低温（低于 0 度）时具有冷脆性，在低于 0 度的条件下使用要慎重，可选耐低温性能良好的聚氯乙烯填料。综合以上：选择塑料鲍尔环散装填料 Dn501.4 基础物性数据1.4.1 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。由手册查得 20 ℃水的有关物性数据如下：1. 2. 3. 表面力为:4. 5. 6. 1.4.2 气相物性数据1. 混合气体的平均摩尔质量为 (2-1)2. 混合气体的平均密度由 (2-2)R=8.3143. 混合气体黏度可近似取为空气黏度。查手册得 20时，空气的黏度注： 1 1Pa..s=1kg/m.s2.4.3 气液相平衡数据由手册查得，常压下，20时，NH 在水中的亨利系数为 E=76.3kpa在水中的溶解度: H=0.725kmol/m相平衡常数： (2-3) 溶解度系数: (2-4) 1.4.4 物料横算1. 进塔气相摩尔比为 (2-5) 2. 出他气相摩尔比为 (2-6) 3. 进塔惰性气体流量: (2-7) 因为该吸收过程为低浓度吸收，平衡关系...