《化工原理》课程设计水吸收氨气填料塔设计

1、化工原理课程设计水吸收氨气填料塔设计1.水吸收氨气填料塔设计(一)设计题目试设计一座填料吸收塔，采用清水吸收混于空气中的氨气。混合气体的处理量为_1800m3/h,其中含氨为_8%度为25Co要求：塔顶排放气体中含氨低于(体积分数)；氨气的回收率达到97%(说明：和条件完成其一)氨气含量(体积分数)氨气的回收率混合气体处理量(m3/h)98%97%1800(二)操作条件(1)操作压力：常压(2)操作温度：20c(3)吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定(三)填料类型填料类型与规格自选。(四)设计内容(1)设计方案的确定和说明(2)吸收塔的物料衡算；(3)吸收塔的工艺尺寸计算；(4)填料层压降的计

2、算；(5)液体分布器简要设计；(6)绘制液体分布器施工图(7)吸收塔接管尺寸计算；(8)设计参数一览表；(9)绘制生产工艺流程图(A3号图纸)；(10)绘制吸收塔设计条件图(A3号图纸)；(11)对设计过程的评述和有关问题的讨论。1. 设计方案简介1- -1.1吸收剂的选择1- -1.2流程选择及流程说明1- -1.3塔填料选择21.3.1填料性能评价31.3.2装填类型选择31.3.3填料材质的选择51.3.4填料规格的选择62. 工艺计算7-2.1物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成73. 填料塔的工艺尺寸的计算8- -3.1塔径计算8- -3.2填料层高度计算10- -3.3填料层压

3、降计算13- -3.4液体分布器简要设计144. 设计一览表155. 后记166. 参考文献177. 主要符号说明178. 附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图）1831.设计方案简介1.1 吸收剂的选择吸收过程是依靠气体溶质在吸收剂中的溶解来实现的，因此，吸收剂性能的优劣，是决定吸收操作效果的关键之一，选择吸收剂时应着重考虑以下几方面。(1) 溶解度吸收剂对溶质组分的溶解度要大，以提高吸收速率并减少吸收剂的用量。(2) 选择性吸收剂对溶质组分要有良好的吸收能力，而对混合气体中其他组分不吸收或吸收甚微，否则不能直接实现有效分离。(3) 挥发度要低操作温度下吸收剂的蒸气压要低，以减少吸收和再生

4、过程中吸收剂的挥发损失。(4) 黏度吸收剂在操作温度下的黏度越低，其在塔内的流动性越好，有助于传质速率和传热速率的提高。(5) 其他所选用的吸收剂应尽可能满足无毒性、无腐蚀性，不易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉易得以及化学性质稳定等要求。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。1.2 流程选择及流程说明吸收装置的流程主要有以下几种：(1) 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

5、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。(2) 并流操作气、液两相均从塔顶流向，此即并流操作。并流操作的特点是，系统不受液流限制，可提高操作气速，以提高生产能力。并流操作通常用于以下情况：当吸收过程的平衡曲线较平坦时，流向对推动力影响不大；易溶气体的吸收或处理的气体不需吸收很完全；吸收剂用量特别大，逆流操作易引起液泛。(3) 吸收剂部分再循环操作在逆流操作系统中，用泵将吸收塔排除液体的一部分冷却后与补充的新鲜吸收剂一同送回塔内，即为部分再循环操作。通常用于以下操作：当吸收剂用量较小，为提高塔的液体喷淋密度;对于非等温吸收过程，为控

6、制塔内的温升，需取出一部分热量。该流程特别适宜于相平衡常数m值很小的情况，通过吸收液的部分再循环，提高吸且需设收剂的使用效率。应当指出，吸收剂部分再循环操作较逆流操作的平均推动力要低,置循环泵，操作费用增加。(4) 多塔串联操作若设计的填料层高度过大，或由于所处理物料等原因需经常清理填料,为便于维修，可把填料层分装在几个串联的塔内，每个吸收塔通过的吸收剂和气体量都相等,即为多塔串联操作。此种操作因塔内需留较大空间，输液、喷淋、支撑板等辅助装置增加,使设备投资加大。(5)串联-并联混合操作若吸收过程处理的液量很大，如果用通常的流程，则液体在塔内的喷淋密度过大，操作气速势必很小(否则易引起塔的液泛

7、)，塔的生产能力很低。实际生产中可采用气相作串联、液相作并联的混合流程；若吸收过程处理的液量不大而气相流量很大时，可采用液相作串联、气相作并联的混合流程。列出几种常见的吸收过程如图2.1 。气体液体气体液体气体液体气体(a)并流(b)逆流图2.1吸收流程5用水吸收NH3属高溶解度的吸收过程，为提高传质效率和分离效率，所以，本设计选用逆流吸收流程。该填料塔中，氨气和空气混合气体，经由填料塔的下侧进入填料塔中，与从填料塔顶流下的水逆流接触，在填料的作用下进行吸收。经吸收后的混合气体由塔顶排除，吸收了氨气的水由填料塔的下端流出。1.3 塔填料选择塔填料(简称为填料)是填料塔的核心构件,它提供了气、液

8、两相相接触传质与传热的表面，其性能优劣是决定填料塔操作性能的主要因素。填料的比表面积越大，气液分布也就越均匀，传质效率也越高，它与塔内件一起决定了填料塔的性质。因此，填料的选择是填料塔设计的重要环节。塔填料的选择包括确定填料的种类、规格及材料。填料的种类主要从传质效率、通量、填料层的压降来考虑，填料规格的选择常要符合填料的塔径与填料公称直径比值D/d。1.3.1 填料性能评价填料种类的选择要考虑分离工艺的要求，通常考虑一下几个方面:(1) 传质效率传质效率即分离效率，它有两种表的方法：一是以理论级进行计算的表示方法，以每个理论级当量的填料层高度表示，即HETP直；另一方面是以传质速率进行计算的

9、表示方法，以每个传质单元相当高度表示，即HTU值。在满足工艺要求的前提下，应选用传质效率高，即HEYP或HTU值)低的填料。对于常用的工业填料，其HEYP戚HTU值)可由有关手册或文献中查到，也可以通过一些经验公式来估算。(2) 通量在相同的液体负荷下，填料的泛点气速愈高或气相动能因子愈大，则通量愈大，塔的处理能力亦越大。因此在选择填料种类时，在保证具有较高传质效率的前提下，应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料。对于大多数常用填料其泛点气速或气相动能因子可由有关手册或文献中查到，也可以通过一些经验公式来估算。(3) 填料层的压降填料层的压降是填料的主要应用性能，填料层的压降越低，动力消耗

10、越低，操作费用越小。选择低压降的填料对热敏性物系的分离尤为重要。比较填料的压降(4) 填料的操作性能。填料的操作性能主要指操作弹性、抗污堵性及抗热敏性等。所选填料应具有较大的操作弹性，以保证塔内气、液负荷发生波动时维持操作稳定。同时，还应具有一定的抗污堵、抗热敏能力，以适应物料的变化及塔内温度变化。此外，所选的填料要便于安装、拆卸和检修。1.3.2 装填类型选择填料种类很多，根据填料方式不同，可分为散装填料和规整填料两大类。1 、散装填料散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内，又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同，可分为环形填料、鞍形填料、环鞍

11、形填料及球形填料等。现介绍几种典型的散装填料。(1) 拉西环填料。其结构为外径与高度相等的圆环，可用陶瓷、塑料、金属等材质制造。拉西环填料的气液分布较差，传质速率低，阻力大，通量小，目前工业上已很少用了。(2) 鲍尔环填料。鲍尔环是在拉西环的基础上改进而得。其结构为在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔，被切开的环壁的一侧仍与壁面相连，另一侧向环内弯曲，形成内伸的舌叶，诸舌叶的侧边在环中心相搭，可用陶瓷、塑料、金属等材质制造。鲍尔环由于环壁开孔，大大提高了环内空间及环内表面的利用率，气体阻力小，液体分布均匀。与拉西环相比，其通量可增加50就右。鲍尔环是目前应用较广的填料之一。(3)阶梯环填料。阶

12、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。(4)弧鞍填料。弧鞍填料属鞍形填料的一种，其形状如同马鞍，一般采用瓷质材料制成。弧鞍填料的特点是表面全部敞开，不分内外，液体在表面来那个侧均匀的流动，表面利用率高，流道呈弧

13、形，流动阻力小。其缺点是易发生套叠，致使一部分填料表面被重合，使传质效率降低。弧鞍填料强度较差，容易破碎，工业生产应用不多。(5)矩鞍填料。将弧鞍填料两端的弧形面改成矩形面，且两面大小不等，即成为矩鞍填料。矩鞍填料堆积时不会套叠，液体分布较均匀。矩鞍填料一般采用瓷质材料制成，其性能优于拉西环。目前国内绝大多数应用瓷拉西环的场合，均已被矩鞍填料所取代。(6)环矩鞍填料。环矩鞍填料是兼顾环形和鞍形结构特点而设计出的一种新型填料，该填料一般以金属材质制成，故又称为金属环矩鞍填料。环矩鞍填料将环形填料和鞍形填料两者的优点集于一体，其综合性能优于鲍尔环和阶梯环，是工业应用最为普遍的一种金属散装填料。下图

14、为几种实体填料:阶梯环弧鞍形填料矩鞍拉西环鲍尔环形填料图2.2几种实体填料2、规整填料规整填料是按一定的几何图形排列，整齐堆砌的填料。规整填料种类很多，根据几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。工业上应用的规整填料绝大部分为波纹填料。波纹填料按结构分为网波纹填料和板波纹填料两大类，可用陶瓷、塑料、金属等材质制造。11金属丝网波纹填料是网波纹填料的主要形式，是由金属丝网制成的。其特点是压降低、分离效率高，特别适用于精密精馏及真空精馏装置，为难分离物系、热敏性物系的精馏提供了有效的手段。尽管其造价高，但因性能优良仍得到广泛使用。金属板波纹填料是板波纹填料的主要形式。该填料的波纹板片上冲压有

15、许多4mm6mm的小孔，可起到粗分配板片上的液体，加强横向混和作用。波纹板片上轧成细小沟纹，可起到细分配板片上的液体、增强表面润湿性能的作用。金属孔板波纹填料强度高，耐腐蚀性强，特别适用于大气直径塔及气、液负荷较大的场合。波纹填料的优点是结构紧凑，阻力小，传质效率高，处理能力大，比表面积大。其缺点是不适用于处理黏度大、易聚合或有悬浮物的材料，且装卸、清理困难，造价高。综上所述，经分析各填料特点、性能，本课设选择散装阶梯环填料。1.3.3 填料材质的选择工业上，填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类.(1) 陶瓷填料。陶瓷填料具有良好的耐腐蚀性及耐热性，一般能耐除氢氟酸以外的常见的各种无机酸、有机

16、酸的腐蚀，对强碱介质，可以选用耐碱配方制造的耐碱陶瓷填料。陶瓷填料因其质脆、易碎，不易在高冲击强度下使用。陶瓷填料价格便宜，具有很好的表面润湿性，工业上，主要用于气体吸收、气体洗涤、液体萃取等过程。(2) 金属填料。金属填料可用多种材质制成，金属材料的选择主要根据物系的腐蚀性和金属材质的耐腐蚀性来综合考虑。碳钢填料造价低，且具有良好的表面湿润性能，对于无腐蚀或低腐蚀性物系应优先考虑使用；不锈钢填料耐腐蚀性强，一般能耐cl以外常见物系的腐蚀，但其造价较高；钛材、特种合金钢等材质制成的填料造价级高，一般只在某些腐蚀性极强的物系下使用。金属填料可制成薄壁结构(0.20.1mm)，与同种类型、同种规格

17、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。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

18、表面润湿性能。所以本次课设选用聚丙烯填料。1.3.4 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DN16DN25DN38DN50DN76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。本课设处理量不大，所用的塔直径不会太大，可选用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、25

19、0、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，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50mnM丙烯阶梯环塔填料，其主要性能参数查表2.1得：比表面积a：114.2m2/m3空隙率：0.927干填料因子：116m1国内阶梯环

20、特性数据见表2.1。表2.1国内阶梯环特性数据材外径外径x高x厚比表面积空隙率个数堆积密度干填料因子填料因子质d,dxHX8at,m/m3£)n,个/m3Pp,at/e3,m1，m1mmm3/m3kg/m3塑2525x17.5x1.42280.908150097.83132403838x19x1132.50.912720057.5175.61205050X30X1.5114.20.927998076.8143.180料7676X37X389.950.929342068.4112722.工艺计算2.1 物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成空气和水的物性常数如下:5空气:1.8110

21、5Pas0.065kg/(mh)1.205kg/m3密度：l998.2kg/m3水：L黏度:l100.4105Pas表面张力为：bl=72.6dyn/cm=940896kg/h2已知20C下氨在水中的溶解度系数H0.725kmol/(m3kpa)亨利系数EHMSEm一,一，一P相平衡常数PLHMSP998.20.72518.02101.30.754E亨利系数H溶解度系数Ms相对摩尔质量m相对平衡常数进塔气相摩尔比为：、用=0.080/(10.080)=0.08701y1出塔气相摩尔比为：Y2=Y(1一刀)=0.0870X(10.970)=0.00261对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为：X20

22、（清水）混合气体的平均摩尔质量为：MM=2yiM=0.080X17+0.920X29=28.04混合气体流量：V=1800/22.4X273/(273+20)=74.87Kmol/h惰性气体流量：V=74.87X(10.080)=68.88Kmol/h(L) V，min最小液气比：Y1Y2XX2Y1Y2m取实际液气比为最小液气比的X21.8 倍,0. 08700. 00261 八 0. 7320. 0870 八 00. 754则可得吸收剂用量为：0. 73268.881.890.76( kmol / h)XiV(YiY2)L68.88(0.0870 - 0.00261 )90.760. 064

23、0V单位时间内通过吸收塔的惰性气体量,kmol/s;L单位时间内通过吸收塔的溶解剂,kmol/s;Y1、Y2分别为进塔及出塔气体中溶质组分的摩尔比,koml/koml;X1 X2分别为进塔及出塔液体中溶质组分的摩尔比, 液气比koml/koml;90.7618 八丁。 0.7781800 1. 166经计算该吸收过程为低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。混合气体的黏度可近似取为空气的黏度。3.填料塔的工艺尺寸的计算3.1塔径计算混合气体的密度PMVRT101.310328.041038.3152931.166kg/m3采用埃克特泛点关联式计算泛点速度:气体质量流量：v=180

24、0X1.166=2098.8Kg/h液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即:L=90.76X18.02=1635.50Kg/h填料总比表面积：at114.2m2/m3水的黏度l1.004mPas21/41/8uFaVQ2A/WLVlg3-lAK-gLW/L111635.50n1166启0.2041.75(-)4()82098.81.16699822*av3gL0.2L0.334uF0.3349.810.9273998.2114.21.1661.0040.24.41m/s(if泛点气速，m/s;g重力加速度，9.81m/s2at填料总比表面积，ni/n3填料层空隙率，川/胡；pV,pL气相、液相

25、密度，k/m3;l液体粘度，mPa-s;A,K关联常数。AK取值可由表3.1,装填料类型AK规整填料类型AK塑料鲍尔环0.09421.75金属阶梯环0.1061.75金属鲍尔环0.11.75瓷矩鞍0.1761.75塑料阶梯环0.2041.75金属环矩鞍0.062251.753.1不同类型填料的AK值取泛点率为0.8,即u0.8uF0.84.413.528m/s则D¥41800/3600u.3.5280.425mD塔径)m；V操作条件下混合气体的体积流量,n3/s;998. 294089615m/s.u空塔气速，即按空塔截面积计算的混合气体线速度,圆整后取D=0.5m（常用的标准塔径为

26、400、500、600、700、800、1000、1200、1400、1600、2000、2200)泛点率校核：1800/3600u2.548m/s0.7850.52其泛点率的经验值为u/UF2.548/4.410.578(对于散装填料u/uF0.50.85)填料规格校核:D500108d50液体喷淋密度校核:取最小润湿速率为：（Lw）min0.08m3/（mh）at114.2m2 /m3所以Umin(Lw)min 为 0.08 114.2 9.136m3/(m2h)Lh0. 785 D290.761820.7850.52998.28.339 m3 /( m2 h) U m经以上校核可知，填料

27、塔直径选用0. 5m合理。3.2填料层高度计算查表知，0 C , 101.3kpa下，NH3在空气中的扩散系数2.Do 0.17cm / s,poT由DgDo()(),PTo则 293 k ,101.3kpa 下NH 3在空气中的扩散系数为Dg D(101 . 3101 . 3)(2932733)22 .0. 189cm / s液相扩散系数DL1.80109m2/s液体质量通量为UL90.76180. 7850. 528324.48 kg /( m2 h)气体质量通量为UV18001.1660. 7850. 5210694.52 kg /( m2 h)Y1mX0.7540.06400.0483

28、Y2mX20脱吸因数为mV 0. 754T 0. 732180. 572气相总传质单元数为:NOG1ln( 11 SS)丫Y2c-SY2Y210.572ln(0.087 00. 572)0. 0026100. 5726.30气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：2.2aw1exp1.45(产5(产(U)0。5(-)0.2atlatllgll%不同材质的6c值见表3.23.2不同材质的6c值材质钢陶瓷聚乙烯聚氯乙烯碳玻璃涂石蜡的表面表面张力，N/mX10375613340567320查表知，c33dyn/cm427680kg/h2所以,22awc0.75/UL0.1ZULatx0.05/U

29、L、0.211exp1.45()()(一2)()atlatllglLatawaexp1.45(427680)0.75(8324.48)0.1940896114.23.68324.482114.20.05(_2_8)998.221.271088324.482不严0.333气膜吸收系数由下式计算:g0. 237(at1-)0.7 ( vV DVa DV) "RT0. 237 (10694.52114. 20. 065)0.7114. 20.1893600108. 314293(1. 1664-)0.0650. 18910 41)3360020. 1150kmol /( m液膜吸收系数由下

30、式计算：kpa)0.0095 ( UL )3 awlL-DL)1L g)3L0.0095 (8324.480.333 114.2 3.63. 6(9998.2 1.80 101)2360081(3.61.27108)3998.20.480表3.3各类填料的形状系数填料类型球棒拉西环弧鞍开孔环w值0.720.7511.191.45查表3.3得：1.45则GaLaGaw1.10.11500.333114.21.451.16.581kmol/(law0.40.4800.333114.21.450.421.181hm3hkpa)u/uF2.548/4.410.5780.5Ga由Lau1419.5(0.

31、5).GaUfU2212.6(0.5)LaUf得,Ga19.5(0.5780.5)1.46.58122La12.6(0.5780.5)221.188.34kmol/(m3hkpa)21.381hGaGaHLa8.340.72521.38%a气膜体积吸收系数,kLa液膜体积吸收系数,HOGVKYaVGaP5.42HOG-气相传质单元高度,塔截面积,ZHOGNog1.204.03填料层高度，设计取填料层高度为:5m0.6394.836m一3.5.42kmol/(mhkpa)3kmol/(mhkPa)；1/h；68.88101.36.300.7850.524.03m0.639m12,hmax6m12

32、500计算得填料层高度为6000mm5000mm故不需要分段。3.3填料层压降计算采用Eckert通用关联图计算填料层压降横坐标为：L(V)0.5VL90.761818001.1661.166998.2)0.50.027已知：P116m1纵坐标为:0.2L22.54821161.451661.0040.20.1309.81998. 2170.002口叫ogiom查图3.1得，P71.43Z填料层压降为：P700.731;生卷财。必C.MQ,a020.4C.eC.SLC热守”图3.1通用压降关联图9.81700.73pa/m5pa3.504kpa253.4液体分布器简要设计液体分布器的作用：液体

33、分布装置设于填料层顶部，用于将塔顶液体均匀分布在填料表面上，液体的分布装置性能对填料塔效率影响很大，特别是大直径、低填料层的填料塔，尤其需要性能良好的液体分布装置。由于液体在填料塔内分布均匀，可以增大填料的润湿表面积，以提高分离效果。因此，液体在塔顶的初始均匀喷淋，是保证填料塔达到预期分离效果的重要条件。从喷淋密度考虑，应保证每60m2的塔截面上约有一个喷淋点，这样，可以防止塔内壁流和沟流现象常用的液体分布装置有莲蓬式、盘式、齿槽式及多孔管式分布器等。莲蓬式喷淋器：液体经半球形喷头的小孔喷出。小孔直径为310m,做同心圆排列，喷洒角不超过80。这种喷淋器结构简单，但只适用于直径小于600mm的

34、塔中，且小孔易堵塞。盘式分布器：盘低开有筛孔的称为塞孔式，盘底装有垂直短管的称为溢流管式。液体加至分布盘上，经筛孔或溢流短管流下。筛孔式的液体分布效果好，而溢流管式自由截面积较大，且不易堵塞。盘式分布器常用于直径较大的塔中，基本可保证液体分布均匀，但其制造较麻烦。齿槽式分布器：液体先经过主干齿槽向其下个条形做第一级分布，然后再向填料层上面分布。这种分布自由截面积大，不易堵塞，多用于直径较大的填料塔。多孔环管式分布器：由多孔圆形盘管、联接管及中央进料管组成。这种分布器气体阻力小，特别使用于液量小而气量大的填料吸收塔。液体在塔顶的初始均匀喷淋，是保证填料塔达到预期分离效果的重要条件。近年来的实践表

35、明，大直径填料塔的放大问题主要是保证液体初始分布均匀，若能保证单位塔截面的喷淋点数目与小塔相同，大型填料塔的传质效率将不会低于小型塔。液体分布装置的安装位置，须高于填料层表面200mm以提供足够的自由空间，让上升气流不受约束地穿过分布器。根据氨气易溶解的性质，可选用目前应用较为广泛的多孔型布液装置中的排管式喷淋器。多孔型布液装置能提供足够均匀的液体分布和空出足够大的气体通道（自由截面一般在70%±）,也便于制成分段可拆结构。液体引入排管喷淋器的方式采用液体由水平主管一侧引入，通过支管上的小孔向填料层喷淋。排管式喷淋器采用塑料制造。本设计任务液相负荷不大，且填料层不高，可不设液体再分布

36、装置。4 .设计参数一览表表4.1填料吸收塔设计一览表吸收塔类型：聚丙烯阶梯环吸收填料塔混合气处理量：1800m3/h名称工艺参数物料名称清水混合气体操作压力，kPa101.3101.3操作温度，C2020流体密度，kg/m3998.21.205黏度，kg/(m*h)3.60.065表面张力，kg/h940896427680（聚乙烯）kg/h1635.502098.8流速，m/s8324.4810694.52接管尺寸（直径）41.63115.9塔径，mm500填料层局度，mm5000压降，KPa3.504操作液气比0.7785 .后记在这个课程设计过程当中，我们综合地运用了我们所学习过的流体力学，吸收等方面的化工基础知识，设计了一款可应用于吸收氨的填料塔。在课程设计当中我感触最深的便是实践联系理论的重要性，当遇到实际问题时，只要认真思考，用所学的知识，再一步步探索，是完全可以解决遇到的一般问题的。这次的课程设计内容包括工艺流程的设计，塔板结构的设计，数据的校验。目的主要是使我们对化学工艺原理有一定的感性和理性认识；对水吸收氨等方面的相关知识做进一步的理解；培养和锻炼我们的思维实践能力，使我们的理论知识与实践充分地结合，做到不仅具有专业知识，而