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1、个人资料整理仅限学习使用 设计任务书 是填料塔中气液接触的基本构件，其性能的优劣是决 定填料塔操作性能的主要因素，因此，塔填料的选择是填料塔设计的重要环 节。 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。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 及球形填料等。工业上，填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类。工业生产 对填料的基本要求如下： 压降小，气液通量大 填料的孔隙率 大压降就小，通量大。一般孔隙率大，则填料的比表面积 小。分离效率将变差。散装填料的尺寸大，孔隙率大，比表面积小，规整填料 波纹片的峰高增大，孔隙率大，比表面积也大。如果填料的表
2、面积安排合理， 可以缓解 a 和的矛盾，达到最佳性能。 个人资料整理仅限学习使用 减少流道的截面变化，可减少流体的流动阻力。 具有足够的机械强度，陶瓷填料容易破碎，只有在强腐蚀性场合才采 用。 重量轻，价格低 具有适当的耐蚀性能。 不被固体杂物堵塞其表面不会结垢。 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及严 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
3、值D/d 的推荐值列于表 1。 表 1 塔径与填料公称直径的比值D/d 的推荐值 填 料 种 类 D/d 的推荐值 拉西环D / d2030 鞍环D / d15 鲍尔环D / d1015 阶梯环D/ d8 环矩鞍D/ d8 对于水吸收氨气的过程，操作温度及操作压力较低，故此采用散装聚丙烯DN50 阶梯环填料 2. 工艺计算 2.1 基础物性数据 2.1.1 液相物性的数据 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。由手册查的， 20水的有关物性数据如下： 密度为： 1 =998.2Kgm 3 粘度为： L=0.001PaS=3.6Kg,常压下 20时 NH3在水中的亨利系数为 E
4、=76.6KPa 相平衡常数为 m=0.76 2.1.4 物料衡算 进塔气相摩尔比为 Y1=0.148 出塔气相摩尔比为Y2=Y18 液体喷淋密度校核： 因填料为 50mm 25mm 1.5mm,塔径与填料尺寸之比大于8，固取最小润湿速度 为，查常用散装填料的特性参数表，得 at=114.2m 2/m3 Umin=Umin 经以上校核可知，填料塔直径选用D= 500mm 是合理的。 2.2.2 填料层高度计算 Y1*=mX1=0.760.0974=0.074 个人资料整理仅限学习使用 Y2*=mX2=0 脱吸因数为 气相总传质单元数为： =5.81 气相总传单元高度采用修正的思田关联式计算：
5、液体质量通量为 UL=10787.2Kgm 2h 气体质量通量为 Uv=Kgm 2h 查表知， 所以， 气膜吸收系数由下式计算： 液膜吸收系数由下式计算： 个人资料整理仅限学习使用 查表得： 100=71.4250 由得 Kmol 3.6 0.0656 表面张力， kg/h 940896 5. 后记 过本次的课程设计，我受到一次化工设计专业技术方面的基本训练，从而 了解和掌握化工计算的基本知识、基本方法，培养我独立分析和解决化工技术 问题的能力。作为整个学习体系的有机组成部分，它的一个重要功能，在于运 用学习成果，检验学习成果。运用学习成果，是把课堂上学到的系统化的理论 知识，尝试性地应用于实
6、际设计工作中，并从理论的高度对设计工作的现代化 提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果，明白了课堂学习与实际工作 到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习 计划，改变学习内容与方法提供实践依据。 通过课程设计，培养了我的能力：首先培养了我查阅资料，选用公式和数 据的能力，其次还可以从技术上的可行性与经济上的合理性两方面树立正确的 设计思想，分析和解决工程实际问题的能力，图表表达设计思想的能力。 6. 参考文献 1 贾绍义，柴诚敬编.化工原理课程设计. 天津 : 天津大学出版社，2002 2 杨祖荣编. 化工原理 .北京 : 化学工业出版社，2009 3 郑津泽
7、, 荣其伍 , 桑芝富编. 过程设备设计 . 北京 : 化学工业出版社，2004 个人资料整理仅限学习使用 7. 主要符号说明 填料层的有效传质比表面积 溶解度系数，kmol /(m 3.KPa 气相传质单元高度，m 液相传质单元高度，m 气相总传质单元高度，m 液相总传质单元高度，m 气 膜 吸 收 系 数 , kmol /(m 3.s.KPa 。 相平衡常数，无因次气相传质单元数，无因次 液相传质单元数，无因次气相总传质系数，无因次 液相总传质系数，无因次总压， KPa 分压， KPa 气体通用常数，kJ/(kmol.K 解吸因子温度， 0C 空塔速度，m/s 液泛速度，m/s 惰性气体流量，kmol/s 混合气体体积流量，m 3/s 。 液膜吸收系数， kmol/(m 2.s.kmol/m3 气膜吸收系数，kmol/(m 2.s 气相总吸收系数kmol/(m 2.s 液膜吸收系数，kmol/(m 2.s 气相总吸收系数，kmol/(m 2.s.kpa 液相总吸收系数kmol/(m 2.s 吸收剂用量kmol/h 。 kmol/s 是吸收液量 kmol/h 吸收液质量流量kg/h ；吸收液流量，m 3/s 密度kg/ m 3填料因子， m -1 。 8. 附图工艺流程简图、主体设备设计条件图） 个人资料整理仅限学习使用 个人资料整理仅限学习使用 个人资料整理仅限学习使用