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1、( 此文档为 word 格式，下载后您可任意编辑修改！)1过程工程原理课程设计题目姓名学号专业班级指导教师分院完成日期2过程工程原理课程设计任务书姓名：学号：班级：1. 设计题目：吸收氨过程填料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3为 3.9 万 Nm），与同种类型、同种规格的陶瓷、塑料填料相比，它的通量大、气体阻力小，且具有很高的抗冲击性能，能在高温、高压、高冲击强度下使用，工业应用主要以金属填料为主。(3)塑料填料。塑料填料的材质主要包括聚丙烯、聚乙烯及聚氯乙烯等，国内一般多采用聚丙烯材质。塑料填料的耐腐蚀性能较好，可耐一般的无机酸、碱和有机溶剂的腐蚀。
2、其耐温性良好，可长期在100以下使用。聚丙烯填料在低温（低于 0）时具有冷脆性，在低于0的条件下使用要谨慎，可选用耐低温性能好的聚氯乙烯填料。塑料填料具有轻质、廉价、耐冲击、不易破碎等优点，多用于吸收、解吸、萃取、除尘等装置中。塑料填料的缺点是表面润湿性能较差，在某些特殊应用场合，需要对其表面进行处理，以提高表面润湿性能。所以本次课设选用聚丙烯填料。填料规格的选择通常，散装填料与规整填料的规格标示方法不同，选择地方法亦不尽相同。散装填料规格的选择。散装填料的规格通常是指填料的公称直径。工业塔常用的散装填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76 等几种规格。同类填料，尺寸越小，分
3、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塔径中，又会产生液体分布不良及严重的壁流，使塔的分离效率降低。本次考虑到参考数据多比较利于接下来的计算，以及以上所说的一些原因，综合考虑之下选择了50mm。规整填料规格的选择。工业上常用规整填料的型号和规格的表示方法很多，国内习惯用比表面积表示，主要有125、150、 250、350、500、700 等几种规格。同种类型的规整填料，其比表面积越大，传质效率越高，但阻力增加，1通量减小，填料费用也明显增加。选用时应从分类要求、通量要求、场地要求、物料性质及设备投资、操作费用等方面综合考虑，使所选填料既能满足工艺要求，又具
4、有经济合理性。应当指出，一座填料塔可以选用同种类型、同一规格的填料，也可以使用同种类型、不同规格的填料；可以选用同种类型的填料，也可以选用不同类型的填料；有的塔段可选用规整填料，而有的塔段可选用散装填料。综上所述选用 50mm 聚丙烯阶梯环塔填料，其主要性能参数可查下表1 为：比表面积 a： 114.2空隙率： 0.927干填料因子：表1国内阶梯环特性数据材 外外径高比表面空隙个数堆积密干填料填料因质 径厚积率n，个度因子子， t，3p，3-1，-1dmt，mmd Haamm2 m3m3m3kgm3m塑 252517.5 1.2280.908150097.8313240384132.50.91
5、2720057.5175.6120料38191114.20.927998076.8143.1805076 50301.589.950.929342068.41127276373工艺流程图2 工艺计算2.1 基础物性数据液相物性的数据得 20下的水的物性数据为：2密度：水：黏度 :L 998.2kg / m3L100.4 10 5 Pa s表面张力为： L=72.6dyncm=940896 kgcm=12960)由于 g 为重力加速度 =L 100.4 10 5 3600 3.6 （1）液体质量通量为 U L2317 .841810980 .976kg /(m 2h)0.7852.22气体质量通
6、量为 U V390001.18312143.233kg /(m2h)0.7852.22aw1 exp 1.45 (427680)0.75(10980.976)0.1(10980.9762114.2)0. 05所以， at28940896114.2 3.6998.21.27102(10980.976)0.2 0.353气膜吸收系数由下式计算：查知， 0，101.3 下，在空气中的扩散系数由，则293，101.3下，在空气中的扩散 系数 为D GDVD (101.3)( 293) 230.201cm2 / s101.3273液相扩散系数0.237( UV )0.71( at DV )G(V)3at
7、vV DVRT12143.2330.0651(114.20.2013600 10 40.237 () 0.7()3)114.20.0651.1830.20110 436008.3142930.1303kmol /( m2h kpa)液膜吸收系数由下式计算：U L21L g1L 0.0095() 3 (L) 2() 3awLLD LL10980.97623.60.0095) 3()(114.2998.21.8010 90.3533.636000.55513.6 1.27 10812() 3998.2表 4各类填料的形状系数填料类型球棒拉西环弧鞍开孔环 值0.720.7511.191.453查表
8、4得：则G aGaw1 .10.13030.353114.21.451.17.905kmol /( m3 h kpa)L aaw0.40.5550.353 114.21.450.425.961Lhu / uF2.85 / 4.260.6690.5G a19.5( u0.5)1.4 G a由uF得，uL a12.6(0.5)2.2 L auFG a19.5(0.6690.5)1.4 7.90514.138kmol /( m3 hkpa)L a12.6(0.6690.5)2 .2 25.9627.31 1hG a111则G aHL a1117.99kmol /(m3h kpa)14.1380.72525.31 气膜体积吸收系数，； 液膜体积吸收系数，；H OGVKY a由V1541.120.501mG a P7.99 101.3 3.14 (2.2 2) 2H OG 气相传质单元高度， m 塔截面积， m2由ZH OGNOG0.501 9.80
