水吸收氨填料吸收塔設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2024-09-14 19:09本頁(yè)面
【正文】 器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù) 相，液相為分散相。壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質(zhì)效率下降。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分，上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后，送到液體再分布器，經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。填料塔也有一些不足之處，如填料造價(jià)高；當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí)不能有效地潤(rùn)濕填 料表面，使傳質(zhì)效率降低；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料；對(duì)側(cè)線進(jìn)料和出料等復(fù)雜精餾不太適合等 。 填料層的持液量 填料層的持液量是指在一定操作條件下，在單位體積填料層內(nèi)所積存的液體體積，以 (m3 液體 )/(m3 填料 )表示。一般來(lái)說(shuō)，適當(dāng)?shù)某忠毫繉?duì)填料塔操作的穩(wěn)定性和傳質(zhì)是有益的，但持液量過(guò)大，將減 少填料層的空隙和氣相流通截面，使壓降增大，處理能力下降。填料層壓降與液體噴淋量及氣速有關(guān)，在一定的氣速下，液體噴淋量越大，壓降越大；在一定的液體噴淋量下，氣速越大，壓降也越大。 液泛 在泛點(diǎn)氣速下，持液量的增多使液相由分散相變?yōu)檫B續(xù)相，而氣相則由連續(xù)相變?yōu)榉稚⑾?，此時(shí)氣體呈氣泡形式通過(guò)液層，氣流出現(xiàn)脈動(dòng)，液體被大量帶出塔頂，塔的操作極不穩(wěn)定，甚至?xí)黄茐?，此種情況稱(chēng)為淹塔或液泛。 液體噴淋密度和填料表面的潤(rùn)濕 填料塔中氣液兩相間的傳質(zhì)主要是在填料表面流動(dòng)的液膜上進(jìn)行的。 返混 在填料塔內(nèi)，氣液兩相的逆流并不呈理 想的活塞流狀態(tài)，而是存在著不同程度的返混。 （三） 填料塔的內(nèi)件 填料塔的內(nèi)件主要有填料支承裝置、填料壓緊裝置、液體分布裝置、液體收集再分布裝置等。 填料支承裝置 填料支承裝置的作用是支承塔內(nèi)的填料，常用的填料支承裝置有如圖片 314 所示的柵板型、孔管型、駝峰型等。 填料壓緊裝置 填料上方安裝壓緊裝置可防止在氣流的作用下填料床層發(fā)生松動(dòng)和跳動(dòng)。 液體分布裝置 液體分布裝置的種類(lèi)多樣，有噴頭式、盤(pán)式、管式、槽式及槽盤(pán)式等。壁流將導(dǎo)致填料層內(nèi)氣液分布不均，使傳質(zhì)效率下降。 二、 流程的確定與 說(shuō)明 （一） 吸收裝置的流程確定 逆流操作 ： 氣相自塔底進(jìn)入由塔頂排出，液相自塔頂進(jìn)入由塔底排出。 （二） 填料的選擇 填料的選擇塔填料（簡(jiǎn)稱(chēng)為填料）是填料塔中的氣液接觸的基本構(gòu)件，其優(yōu)劣是決定填料塔操作性能的主要因素，因此，塔填料的選擇是填料塔設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。鮑爾環(huán)填料由于環(huán)壁開(kāi)孔，大大提高了環(huán)內(nèi)空間及環(huán)內(nèi)表面的利用率，氣流阻力小，液體分布 均勻。 陶瓷矩鞍由于其具有高的密度和優(yōu)異的耐酸耐熱性能，并且能耐除氫氟酸以外的各種無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸及有機(jī)溶劑腐蝕。比鮑爾環(huán)阻力小、通量大、效率高、填料強(qiáng)度和剛性較好，是目前應(yīng)用最廣的一種散堆填料。由手冊(cè)查得， 20℃ 水的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下： 密度為 ρL= kg/m3 粘度為 μL= Pah） 表面張力為 σL= dyn/cm=940896 kg/h2 NH3在水中的擴(kuò)散系數(shù)為 DL=109 m2/s=106m2/h 2． 氣相物性數(shù)據(jù) 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為 vmM 0. 05 17 .0 3 0. 95 29 28 .4 0? ? ? ? ? 混合氣體的平均密度為 8 1 k g / mvmp ? 混合氣體的粘度可近似取為空氣的粘度，查手冊(cè)得 20℃ 空氣的粘度為 : ? ?51 . 8 1 1 0 0 . 0 6 5 k g / m hv P a S? ?? ? ? ? ? 查手冊(cè)得 NH3 在空氣中的擴(kuò)散系 5 2 2D 1 . 7 9 5 x 1 0 c m / s 0 . 0 6 4 6 m / hv ??? 3． 氣相平衡數(shù)據(jù) 已知 20℃ 時(shí) NH3 在水中的溶解度系數(shù)為 H= kmol/(m3 1 39。 1 9 /39。 39。= 5 92 4 mZ 39。 對(duì) 于 矩 鞍 填 料5mhD?。 （ 2） 分布點(diǎn)密度計(jì)算 222D 1 2 0 0 4 2 / m ,m8 0 0 2 0 3 5?? ? ?按 埃 克 建 議 值時(shí) ， 噴 淋 點(diǎn) 密 度 為 點(diǎn) 因 該 塔 液 相 負(fù) 荷 較 大 ，設(shè) 計(jì) 取 噴 淋 點(diǎn) 密 度 為 800 點(diǎn) /布 液 點(diǎn) 數(shù) 為 :n= 點(diǎn) （ 3） 布液計(jì)算 222D 1 2 0 0 4 2 / m ,m8 0 0 2 0 3 5?? ? ?按 埃 克 建 議 值時(shí) ， 噴 淋 點(diǎn) 密 度 為 點(diǎn) 因 該 塔 液 相 負(fù) 荷 較 大 ，設(shè) 計(jì) 取 噴 淋 點(diǎn) 密 度 為 800 點(diǎn) /布 液 點(diǎn) 數(shù) 為 :n= 點(diǎn) 201 / 201 / 20L24= H = 16 0 m m424 80 46 / 99 36 00 03 6 4 20 35 2 1 6ssd n g HLdn g Hmmm??????????? ?????????????? ? ? ????由取 ，設(shè) 計(jì) 取 d （ 4） 液體分布 器裝置的安裝 對(duì)于此填料塔而言，由于塔徑為 1800mm，填料層高度為 15700mm，為了提 高 塔效 率，故將其填料分為三層 。 我的課程設(shè)計(jì)題目是水吸收氨填料 吸收 塔的設(shè)計(jì)。填料塔的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，壓降低，填料易用耐腐蝕材料制造等優(yōu)點(diǎn)。課程設(shè)計(jì)是我們?cè)谛４髮W(xué)生必須經(jīng)過(guò)的一個(gè)過(guò)程，通過(guò)課程設(shè)計(jì)的鍛煉，可以為我們即將來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 。 為此，我感覺(jué)能圓滿(mǎn)完成這次課程設(shè)計(jì)任務(wù)，給我?guī)?lái)了很大的信心，讓我對(duì)自己的 未 來(lái)充滿(mǎn)了自信！ 未 來(lái)一定是美好的！
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