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填 料 塔 设 计 说 明 书
设计题目：水吸收氨填料吸收塔 学 院：资源环境学院 指导老师：吴根义 罗惠莉 设 计 者：赵海江 学 号：200840408107 专业班级：08级环境工程1班
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一、设计题目
试设计一座填料吸收塔，用于脱出混于空气中的氨气。混合气体的处理为2400m3/h，其中含氨5%，要求塔顶排放气体中含氨低于0.02%。采用清水进行吸收，吸收剂的用量为最小量的1.5倍。
二、操作条件
1、操作压力 常压 2、操作温度 20℃
三、吸收剂的选择
吸收剂对溶质的组分要有良好地吸收能力，而对混合气体中的其他组分不吸收，且挥发度要低。所以本设计选择用清水作吸收剂，氨气为吸收质。水廉价易得，物理化学性能稳定，选择性好，符合吸收过程对吸收剂的基本要求。且氨气不作为产品，故采用纯溶剂。
四、流程选择及流程说明
逆流操作 气相自塔底进入由塔顶排出，液相自塔顶进入由塔底排出，此即逆流操作。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。工业生产中多用逆流操作。
五、塔填料选择
阶梯环填料。阶梯环是对鲍尔环的改进，与鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半，并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的间隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面
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更新，有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前使用的环形填料中最为优良的一种
选用聚丙烯阶梯环填料，填料规格：
填料类型 公称直径 DN/mm 50 外径×高×厚 比表面积 at（m2/m3） 114.2 空隙率 m3/m3(%) 0.927 塑料阶梯环 50*25*1.5 六、填料塔塔径的计算
1、液相物性数
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： 密度为:?L=998.2 kg/m3
粘度为:μL=0.001004 Pa·S=3.6 kg/（m·h） 表面张力为σL=72.6 dyn/cm=940896 kg/h2 2、气相物性数据：
20℃下氨在水中的溶解度系数为：H=0.725kmol/(m3·kPa)。 混合气体的平均摩尔质量为：
Mvm=0.05×17.03g/mol+0.95×29g/mol=28.40g/mol , 混合气体的平均密度为：ρvm=1.183 kg/m3
混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册得20℃空气的粘度为: μv=1.81×10-5 Pa·S=0.065 kg/(m·h) 3、气相平衡数据
20℃时NH3在水中的溶解度系数为H=0.725 kmol/(m3·kPa),常压下20℃
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