1.流程布置与说明。
2.填料的选择，采用两种填料进行计算，从中选出较优方案；
3.工艺过程的计算；
4.填料塔工艺尺寸的确定：
5.输送机械功率的计算与选型；
6.附属装置的选择；
7.编制设计说明书。
1.混合气体处理量：4480nm3/h
2.原料气组成：nh3 45%，空气：55%（体积分率）
3.原料气温度：35℃
4.尾气组成：不高于0.5%（体积分率）
5.吸收剂：地下水（温度25℃）
6.操作压力：常压（按呼市地区大气压计为89590pa）
1.现代工业的快速发展带动了经济发展的同时也造成了严重的环境污染。许多化工厂在排放尾气过程中会产生大量的氨气，为了不让其排放到大气中造成污染，有必要对其进行收集净化。
2.氨气在工业中是一种很普遍生产原料，大量的氨气排放到空气中造成了一定的资源浪费，所以**这些氨有一定的经济价值。
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。在选择吸收剂时，应注意以下几个问题：
1 溶解度大；
2 选择性好；
3 挥发度低；
4 操作条件下吸收剂具有较低的黏度，且不易产生泡沫；
5 对设备的腐蚀性小，无毒；
6 价廉，易得，化学稳定性好。
在本次的课程设计中使用的吸收剂是地下水，可以近似的看做为清水吸收，它具备以上的优点，能达到很好的吸收效果。
填料是填料塔的核心构件，它提供了气液两相接触传质的相界面，是决定填料塔性能的重要因素。填料塔对填料的要求具体表现在以下几个方面：
1 比表面积大。
2 能提供大的流体通量。
3 液体的再分布性能要好。
4 要有足够的机械强度，尤其是非金属填料。
5 **低廉。
填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料两大类。 在本次设计过程中，要求选择两种填料进行比较，择其优者，所以在选择填料的过程中，应选择相同的外径 ，相同的材质，这样才具有可比性。由于氨水具有腐蚀性，根据这一特点应该选用耐腐蚀的材料，在操作条件要求不高的情况下，考虑材料的经济性、耐腐蚀性及耐湿性的要求，选择塑料材质的填料。
在此次设计过程中，暂定选用外径为50mm的塑料鲍尔环和外径为50mm的塑料阶梯环，在以后的计算过程中进行比较，将其劣者淘汰。所选择的两种填料的比较如下表：
由于原料气组成中，氨气占45%，含量较高，用清水吸收时会产生很大的热效应，使塔内温度显著升高，对气液平衡关系和吸收速度产生明显影响，属于非等温吸收。气液平衡关系是温度的函数，温度升高，平衡关系便要改变，所以，在这种情况下不能再利用我们熟悉的亨利定律，应重新按照非等温吸收的热衡算，根据液相浓度和温度的变化情况，定出实际的平衡关系。
非等温吸收的热效应主要包括：
吸收质与吸收剂混合时产生的混合热，即溶解热。
气体溶解时由气态转变为液态时放出的潜热。
化学反应热。
物理吸收计算中只考虑溶解热，溶解热分为积分溶解热和微分溶解热。在吸收过程中所用的吸收剂量很大，液相浓度一般变化较小，于是混合热可考虑为微分溶解热。
在假定非等温吸收的平衡关系时，为简化计算，通常做如下三点假设：
不考虑热损失。
吸收剂带走的潜热不计。
气相带走的热量不计。
以上假设，即是假定吸收过程中所释放出的热量全部用来加热液体。
在给定的设计条件中得知，要设计的是高浓度气体的非等温吸收。由塔顶到塔底的浓度及温度变化较大，平衡关系的确定常采用近似法。将吸收塔按液相浓度x的变化分成若干段，每段浓度变化为，如图2-1所示，对第i段作热量衡算：
根据课设要求，此处我们可以假设浓度变化范围为x=（0～0.1）,分为10段，即每段浓度变化为=0.01。
溶质被吸收时放出的热量：
液相温度由升至时吸收的热量：
根据前面的假设，吸收过程中放出热量全部用于液相升温， =即。
则有2-1）
式中： ，第i段两端的液相温度，℃；
第i段两端的液相浓度差；
溶液流率，kmol/h(由于很小，l可视为常数)
溶液的平均比热，(kj/kmol·℃)
溶质的微分溶解热，kj/kmol(取和间的平均值)
在塔顶液相浓度=0，温度=25℃的情况下，由式2-1逐段计算出每个下。
的液相温度，建立吸收塔中液相浓度x与温度t的对应关系。
对于氨气在水中的微分溶解热可查有关数据手册。当＜0.1时，也可按如下经验公式计算2-2）
计算过程如下：(以一组数据为例)
由式2-2得。
x2=0.0234900-6250×0.02=34775 kj/kmol
x3=0.0334900-6250×0.03=34712.5 kj/kmol
∴= 34743.75 kj/kmol
由式2-1得： =38.85℃
其中为氨水的平均比热，取值75.4 kj/kmol·k以此类推分别计算。由计算结果可知，水的比热变化不大，所以对结果没有太大的影响。
在非等温吸收操作中，吸收塔内液相的浓度和温度分别由塔顶处的，增加到塔底处的，。在此液相浓度和温度范围内，随着和t的变化，气液两相的平衡关系也在改变，即不同温度对应着不同的平衡曲线。
实际平衡关系可由温度与浓度的关系得到，也可由经验公式来确定。对于氨气和水溶液的平衡物系，若选用经验公式，可作如下计算：
式中：— 氨在水溶液中的摩尔分率。
t — 溶液的温度， k
— 溶液上方氨的平衡分压 ，㎜hg
由于是常压下吸收，气相可是为理想气体，按道尔顿分压定律，计算与相平衡的：
式中：p — 操作压强，kpa
计算结果如表2-1：
表2-1平衡关系的数据汇总。
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