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化工原理课程设计

第五节 填料塔液体分布器的简要设计

5.1 液体分布器设计的基本要求：

（1）液体分布均匀；（2）操作弹性大；（3）自由截面积大；（4）其他

本设计任务液相负荷不大，可选用排管式液体分布器；且填料层不高，可不设液体再分布器。

5.2 分布点密度计算

按Eckert建议值,D=700mm时,喷淋点密度为265点/m。本设计的塔径为700mm，根据需要取喷淋点密度为265点/m2

布液点数为：n=0.785×0.7×265=101.9≈102点

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第六节 吸收塔的主要接管尺寸的计算

6.1气体进料管

由于常压下塔气体进出口管气速可取12～20m/s，故若取气体进出口流速近似为18m/s，则由公式qV? d??4d2u可求得气体进出口内径为

4qV7500/3600??0.374mm ?u0.785?19采用直管进料，由附表查得

选择?402mm?9mm热轧无缝钢管，则 u'?4qV7500/3600??18.0m/s（在符合范围内） ?d20.785?(0.402?0.009?2)2气体进出口压降:

121?u??1.1836?18.02?191.6?Pa? 2211出口：?p2?0.5??u2?0.5??1.1836?18.02?95.8?Pa?

22进口：?p1? 6.2 液体进料管

由于常压下塔液体进出口管速可取1-3m/s，故若取液体进出口流速近似为2.6m/s，则由公式qV??4d2u可求得液体进出口内径为

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d?4qV5791.6??0.028m ?u998.2?3600?0.785?2.6采用直管进料，由附表查得

选择?38mm?4mm热轧无缝钢管，则 u'?4qV5791.6/(998.2?3600)??2.28m/s（在符合范围内） 22?d0.785?(0.038?0.004?2)

参考文献

[1] 夏清.化工原理（下）[M]. 天津:天津大学出版社, 2005.

[2] 贾绍义,柴诚敬. 化工原理课程设计[M]. 天津:天津大学出版社, 2002.

[3] 华南理工大学化工原理教研室著．化工过程及设备设计[M]．广州: 华南理工大学出版社, 1986.

[4] 周军.张秋利 化工AutoCAD制图应用基础 。北京. 化学工业出版社。

对本设计的评述及心得

经过了几天时间的努力，终于完成了这次的化工原理课程设计，现将在此过程中的一些心得述及如下：

在过去的一年里，我们学习了《化工原理》这一门课程。《化工原理》是化学类专业的一门重要的专业基础课，它的内容是讲述化工单元操作的基本原理、典型设备的结构原理、操作性能和设计计算。化工单元操作是组成各种化工生产过程、完成一定加工目的的基本过程，其特点是化工生产过程中以物理变化为主，包括流体流动过程、传热过程和传质过程。在这里面，我们主要学习了流体输送、流体流动、机械分离、传热、传质过程导论、吸收、蒸馏、气-液传质设备，以及干燥等。

这次我的课程设计题目是水吸收氨过程填料塔的设计，这是关于吸收中填料塔的设计。填料塔是以塔内装有大量的填料为相接触构件的气液传质设备。填料塔的结构较简单，压降低，填料易用耐腐蚀材料制造等优点。

通过这次的课程设计，让我从中体会到很多。课程设计是我们在校大学生必须经过的一个过程，通过课程设计的锻炼，可以为我们即将来的毕业设计打下坚实的基础！为此，我感觉能圆满完成这次课程设计任务，给我带来了很大的信心，让我对自己的将来充满了自信！将来一定是美好的

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附表：

附表1 填料塔设计结果一览表

塔径 填料层高度 填料规格 操作气液比 校正液体流速 压降 惰性气体流量 0. 7 m 7 m Dn50 mm聚丙烯阶梯环 1.0844 6.150 m/s 10300.5 Pa 296.383 kmol/h

附表2 填料塔设计数据一览

E—亨利系数， uV—气体的粘度， 1.81?10?5Pa/s=6516?10?5kg/m?h m —平衡常数 0.7532 ?—水的密度和液体的密度之比 1 g —重力加速度， 9.81 m2/s 33kg/mkg/m?V;?L—分别为气体和液体的密度，?V=1.1836；?L=998.2； WL =5791.592kg/h WV =8861.415kg/h—分别为气体和液体的质量流量

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KYa—气相总体积传质系数， kmol/?m3?s? Z—填料层高度，m ?—塔截面积，HOGNOGKGaW???4D2 —气相总传质单元高度，m —气相总传质单元数 —以分压差表示推动力的总传质系数，—单位体积填料的润湿面积 kmol/?m2?s?kPa? at??填料总比表面积，m2/m3 114.2 ???填料层空隙率m3/m3 0.927 kG—以分压差表示推动力的气膜传质系数，kmol/?m2?s?kPa? H—溶解度系数，0.725kLkmol/?m2?kPa? —以摩尔浓度差表示推动力的液膜传质系数，m/s R—气体常数，8.314kN?m/?kmol?K? DV?0.081m2/h;DL?7.34?10?6m2/h—氨气在空气中中的扩散系数及氨气在水中的扩散系数; ?L??液体的表面张力， 940896kg/h2 ?c??填料材质的临界表面张力， 427680kg/h2；???填料形状系数 聚丙烯阶梯环=145.液体质量通量为：UL =15056.78 kg/(㎡?h) 气体质量通量为：UV =23037.61kg/(㎡?h)

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