化工原理课程设计
23?1213?U??????g?KL?0.0095?L??L??L? (3-11）
?aw?L???LDL???L?代入数据解得：KL=0.6137 m/s 查表可知，??1.45
KGa?KGaW?1.1?0.2197×46.387×1.45 =15.34kmol/(m3?h?kPa) （3-12）KLa?KLaW?0.4 =0.6137×46.387×1.45=33.03 kmol/(m3?h?kPa) (3-13）
0.41.1
因为：uu =0.621
F所以需要用以下式进行校正：
k'???1?9.5??u?1.4?Ga??0.5?u???kG?a ?F??代入数据解得：k'?a=22.92 kmol/(m3
G ?h?kPa) k'??u?2.2?La???1?2.6??0.5??k??uLa F??? 代入数据解得：k'3
La=36.04 kmol/(m ?h?kPa) KGa?11 k'?1'GaHkLa代入数据解得：K3
Ga=12.21kmol/(m?h ?kPa)
HVOG?Ka??VK GGaP? 代入数据解得： HOG=0.623 m
Z?HOGNOG=0.623×12.21=4.317m 取上下活动系数为1.5， 则 Z'=1.5×4.317=6.476 m
3.2.3 填料层的分段
对于阶梯环散装填料的分段高度推荐值为h/D=8~15。 h=8×700～15×700=5.6～10.5 m 计算得填料层高度为7 m，，故不需分段
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第四节 填料层压降的计算
根据Eckert 图(通用压降关联图)，将操作气速u代替纵坐标中的uF查表，Dn 50mm聚丙烯阶梯环的压降填料因子?＝143代替纵坐标中的?p．
则纵标值为：
uF2?P??V0.2=0.1642 (3-19) ???Lg?LW??? 横坐标为：L?V?WV??L?0.5?0.0225 (3-20)
图3：通用压降关联图
查图得：
?P? 150×9.81=1471.5 Pa/m (3-21) ?Z则:全塔填料层压降 ?P=1471.5×7=10300.5 Pa
至此，吸收塔的物料衡算、塔径、填料层高度及填料层压降均已算出。
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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
2
2
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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化工原理课程设计
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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化工原理课程设计（水吸收氨填料吸收塔设计）（正式版）分解
