化工原理课程设计水吸收氨气资料

化工原理课程设计(清水吸收氨气) 《化工原理》课程设计《化工原理》课程设计 水吸收氨气填料塔设计水吸收氨气填料塔设计 院医药化工学院学 业化学工程与工艺专 班级 姚姓 名 号学 导教师 090350== 蒋赣、严明芳指 日 12 月 25 年 2011 化工原理课程设计(清水吸收氨气) 目录 前言 1…………………………………………………………………………………1. 水 吸收氨气填料塔工艺设计方案简介 …………………………………………4 1.1 任务及操作条件…………………………………………………………………4 1.2 设计案的确定 …………………………………………………………………4 1.3 填料的选择……………………………………………………………………4 2. 工艺计算 …………………………………………………………………………6 2.1 基础物性数据…………………………………………………………………6 2.1.1 液相物性的数据 ………………………………………………………6 2.1.2 气相物性的数据 ………………………………………………………6 2.1.3 气液相平衡数据 ………………………………………………………6 2.1.4 物料衡算 ………………………………………………………………7 2.2 填料塔的工艺尺寸的计算……………………………………………………7 2.2.1 塔径的计算 ……………………………………………………………7 2.2.2 填料层高度计算 ………………………………………………………9 2.2.3 填料层压降计算 ……………………………………………………12 2.2.4 液体分布器简要设计………………………………………………13 3. 辅助设备的计算及选型……………………………………………………15 3.1填料支承设备 ……………………………………………………………15 3.2 填料压紧装置……………………………………………………………… 16 3.3 液体再分布装置………………………………………………………………16 4. 设计一览表………………………………………………………………… 17 5. 后记………………………………………………………………………………18 6. 参考文献…………………………………………………………………………10 7. 主要符号说明……………………………………………………………………10 8. 附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图） 化工原理课程设计(清水吸收氨气) 前前言言 在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门，塔设备属于使用量大 应用面广的重要单元设备。塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单 元操作中。所以塔设备的研究一直是国内外学者普遍关注的重要课题。 在化学工业中， 经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其主要目的是回 收气体混合物中的有用物质，以制取产品，或除去工艺气体中的有害成分，使气 体净化，以便进一步加工处理，或除去工业放空尾气中的有害成分，以免污染空 气。 吸收操作是气体混合物分离方法之一，它是根据混合物中各组分在某一种溶 剂中溶解度不同而达到分离的目的。 塔设备按其结构形式基本上可分为两类；板式塔和填料塔。以前在工业生产中， 当处理量大时多用板式塔，处理量小时采用填料塔。近年来由于填料塔结构的改 进，新型的、高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压 降小、性能稳定等特点。因此，填料塔已经被推广到大型气、液操作中，在某些 场合还代替了传统的板式塔。如今， 直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上 已非罕见。 随着对填料塔的研究和开发，性能优良的填料塔必将大量用于工业生 产中。 综合考察各分离吸收设备中以填料塔为代表， 填料塔技术用于各类工业物系的分 离,虽然设计的重点在塔体及塔内件等核心部分,但与之相配套的外部工艺和换 热系统应视具体的工程特殊性作相应的改进。 例如在 DMF 回收装置的扩产改造项 目中,要求利用原常压塔塔顶蒸汽,工艺上可以在常压塔及新增减压塔之间采用 双效蒸馏技术,达到降低能耗、提高产量的双重效果，在硝基氯苯分离项目中; 改原多塔精馏、两端结晶工艺为单塔精馏、端结晶流程,并对富间硝基氯苯母液 进行精馏分离,获得 99%以上的间硝基氯苯,既提高产品质量,又取得了降低能 耗的技术效果。 过程的优缺点： 分离技术就是指在没有化学反应的情况下分离出混合物中特定组 分的操作。这种操作包括蒸馏，吸收，解吸，萃取，结晶，吸附，过滤，蒸发， 干燥，离子交换和膜分离等。利用分离技术可为社会提供大量的能源，化工产品 和环保设备， 对国民经济起着重要的作用。为了使 1 填料塔的设计获得满足分离 要 化工原理课程设计(清水吸收氨气) 1 求的最佳设计参数(如理论板数、热负荷等)和最优操作工况(如进料位置、回流 比等),准确地计算出全塔各处的组分浓度分布(尤其是腐蚀性组分)、温度分布、 汽液流率分布等,常采用高效填料塔成套分离技术。而且,20 世纪 80 年代以来, 以高效填料及塔内件为主要技术代表的新型填料塔成套分离工程技术在国内受 到普遍重视。由于其具有高效、低阻、大通量等优点,广泛应用于化工、石化、 炼油及其它工业部门的各类物系分离。 氨是化工生产中极为重要的生产原料， 但是其强烈的刺激性气味对于人体健 康和大气环境都会造成破坏和污染，氨对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用， 可以吸收皮肤组织中的水分，使组织蛋白变性，并使组织脂肪皂化，破坏细胞膜 结构。氨的溶解度极高，所以主要对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用， 常被吸附在皮肤粘膜和眼结膜上，从而产生刺激和炎症。可麻痹呼吸道纤毛和损 害粘膜上皮组织，使病原微生物易于侵入，减弱人体对疾病的抵抗力。氨通常以 气体形式吸入人体，氨被吸入肺后容易通过 肺泡进入血液，与血红蛋白结合，破坏运氧功能。进入肺泡内的氨，少部分为二 氧化碳所中和，余下被吸收至血液，少量的氨可随汗液、尿液或呼吸排出体外。 短期内吸入大量氨气后会出现流泪、咽痛、咳嗽、胸闷、呼吸困难、头晕、呕 吐、乏力等。若吸入的氨气过多，导致血液中氨浓度过高，就会通过三叉神经末 梢的反射作用而引起心脏的停搏和呼吸停止，危及生命。 长期接触氨气， 部分人可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状；氨气被呼 入肺后容易通过肺泡进入血液，与血红蛋白结合，破坏运氧功能。短期内吸入大 量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难，可 伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综 合症，同时可能生呼吸道刺激症状。因此，吸收空气中的氨，防止氨超标具有重 要意义。 因此， 为了避免化学工业产生的大量的含有氨气的工业尾气直接排入大气而造成 空气污染， 需要采用一定方法对于工业尾气中的氨气进行吸收，本次课程设计的 目的是根据设计要求采用填料吸收塔吸收的方法来净化含有氨气的工业尾气,使 2 化工原理课程设计(清水吸收氨气) 其达到排放标准。设计采填料塔进行吸收操作是因为填料可以提供巨大 的气液传质面积而且填料表面具有良好的湍流状况，从