環(huán)保工程課程設(shè)計(jì)水吸收氨填料塔設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(文件)
【正文】 ,合理的系統(tǒng)工藝和塔體設(shè)計(jì) ,是保證凈化效果的前提。 液體分布器簡(jiǎn)要設(shè)計(jì) ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 3 一 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) （一）設(shè)計(jì)題目 水吸收 NH3過(guò)程填料吸收塔的設(shè)計(jì)：試設(shè)計(jì)一座填料吸收塔，用于脫除焙燒爐送出的混合氣體 (先冷卻 )中的 NH3，其余為惰性組分，采用清水進(jìn)行吸收。 填料的類型與選擇 對(duì)于水吸收 NH3 的過(guò)程，操作溫度及操作壓力較低，工業(yè)上通常選用塑料散裝填 料。由于高徑比減少，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了氣體通過(guò)填料層的阻力。 三 、工藝計(jì)算 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù) 液相物性數(shù)據(jù) 對(duì)低濃度吸收過(guò)程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。 氣相質(zhì)量流量為 wv=10800= kg/h 液相質(zhì)量流量可近似按純水的流量計(jì)算，即 WL== 7 其中： ρL =ρV =g = m/s2 = 108 m/h2 WV = kg/h WL = μL =對(duì)于其他填料，尚無(wú)可靠的填料因子數(shù)據(jù)。h ??U=〉 Umin 經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用 D=1200mm合理。 得 : 39。 橫坐標(biāo)為 : ?????????LvVLWW ?? 表五 散裝填料壓降填料因子平均值 填料類型 填料因子 , 1/m DN16 DN25 DN38 DN50 DN76 金屬鮑爾環(huán) 306 114 98 金屬環(huán)矩鞍 138 71 36 金屬階梯環(huán) 118 82 塑料鮑爾環(huán) 343 232 114 125 62 塑料階梯環(huán) 176 116 89 瓷矩鞍環(huán) 700 215 140 160 瓷拉西環(huán) 1050 576 450 288 查表得， Φp =125 m1 縱坐標(biāo)為 : ?????????? LLvpgu ??? 查 Eckert 通用關(guān)聯(lián)圖 得 : △ P/Z = 200*=1962Pa/m 填料層壓降為 : △ P=1962= 四、輔助設(shè)備的計(jì)算及選型 1. 除霧沫器 14 穿過(guò)填料層的氣體有時(shí)會(huì)夾帶液體和霧滴，因此需在塔頂氣體排出口前設(shè)置除沫器，以盡量除去氣體中被夾帶的液 體霧沫， NH3溶于水中易于產(chǎn)生泡沫為了防止泡沫隨出氣管排出，影響吸收效率，采用除沫裝置，根據(jù)除沫裝置類型的使用范圍，該填料塔選取絲網(wǎng)除沫器。 15 布液點(diǎn)數(shù)為 n=140=≈158點(diǎn) 按分布點(diǎn)幾何均勻與流量均勻的原則，進(jìn)行布點(diǎn)設(shè)計(jì)。 取 ? =， H? =160mm, 則0 0 4 2 240????????????????????????????HgnLd S? 16 設(shè)計(jì)取 d0=4mm 液體分布器的安裝一般高于填料層表面 150~300 mm (取決于操作彈 性 )，槽式分布器主槽分槽高度均取 210mm，主槽寬度為塔徑的 ~，這里取塔徑的 ，分槽寬度由液體量及停留時(shí)間確定，最低液位為 50mm為宜，最高液位由操作彈性塔內(nèi)允許高度及造價(jià)確定，一般為 200 mm 左右。 3 填料支承裝置 填料支承結(jié)構(gòu)用于支承塔內(nèi)填料及其所持有的氣體和液體的重量之裝置。這里選用分塊梁式支承板。 選氣體流速為 15 m/s 由 VS=10800/3600=3 m3/s 代入上公式得 d=504mm圓整之后，氣體進(jìn)出口管徑為 d=520mm 選液體流速為 m/s，由 VS=／（ 3600） =入上公式得 d=39 mm,圓整之后液體進(jìn)出口管徑為 d=40 mm （ 2）底液出口管徑：選擇 d= 25 mm （ 3）泵的選型由計(jì)算結(jié)果可以選用： IS10080125 型的泵 （ 4）塔附屬高的確定 塔的附屬空間高度主要包括塔的上部空間高度，安裝液體分布器和液體再分度器所需的空間高度，塔的底部空間高度以及塔的群坐高度。該空間高度含釜液所占的高度及釜液面上方的氣液分離高度的兩部分。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題主要有：（ 1）未知條件的選?。?(2)文獻(xiàn)檢索的能力；（ 3）對(duì)吸收過(guò)程的理解和計(jì)算理論的運(yùn)用；（ 4）對(duì)實(shí)際操作過(guò)程中設(shè)備的選擇和條件的最優(yōu)化；（ 5）對(duì)工藝流程圖的理解以及繪制簡(jiǎn)單的流程圖和設(shè)備結(jié)構(gòu)；（ 6）還有一些 其他的問(wèn)題，例如計(jì)算的準(zhǔn)確度等等。ss)； m——相平衡常數(shù)，無(wú)因次； n——篩孔數(shù)目； NOG——?dú)庀嗫倐髻|(zhì)單元數(shù)； 21 P——操作壓力， Pa； △ P——壓力降， Pa； u——空塔氣速， m/s； uF——泛點(diǎn)氣速， m/s ——漏液點(diǎn)氣速， m/s； u′0——液體通過(guò)降液管底隙的速度， m/s； U——液體噴淋密度， m3/(m2h) Vh——?dú)怏w體積流量， m3/h； VS——?dú)怏w體積流量， kg/s； wL——液體質(zhì)量流量， kg/s； wV——?dú)怏w質(zhì)量流量， kg/s； x——液相摩爾分?jǐn)?shù)； X——液相摩爾比 Z y——?dú)庀嗄柗謹(jǐn)?shù)； Y——?dú)庀嗄柋龋? Z——板式塔的有效高度， m； 填料層高度， m。 23 九、參考文獻(xiàn) 1. 武漢大學(xué) ,《化學(xué)工程基礎(chǔ)》，高等教育出版社 ,20xx. 2. 馬江權(quán)，《化工原理課程設(shè)計(jì)》（第二版）， 江蘇工業(yè)學(xué)院， 20xx. 3. 眶國(guó)柱 ,史啟才 ,《化工單元過(guò)程及備課程設(shè)計(jì)》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx. 4. 賈紹義，柴誠(chéng)敬 ,《化工原理課程設(shè)計(jì)》 ,天津大學(xué)出版社 , 20xx. 5. 涂偉萍，陳佩珍，程達(dá)芳 , 《化工過(guò)程及設(shè)備設(shè)計(jì)》 , 北京：化學(xué)工業(yè) 出版社 ,20xx. 6. 楊祖榮，劉麗英，劉偉 ,《化工原理》 ,北京： 化學(xué)工業(yè)出版社 , 20xx. 7. 管國(guó)峰，《化工原理》，北京：化學(xué)工業(yè)出版， 20xx. 。s； ρ——密度， kg/m
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