【正文】 n= m3/(m S =其耐溫性良好，可長期在 100℃以下使用。 散裝填料是一個(gè)個(gè)具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體，一般以隨機(jī)的方式堆積在塔內(nèi)，又稱為亂堆填料或顆粒填料。 填料的選擇 塔填料是填料塔的核心構(gòu)件，它提供了氣、液兩相相接觸傳質(zhì)與傳熱的表面，其性能優(yōu)劣是決定填料塔操作性能的主要因素。(3)制備某種氣體的溶液。設(shè)計(jì)采填料塔進(jìn)行吸收操作是因?yàn)樘盍?可以提供巨大的氣液傳質(zhì)面積而且填料表面具有良好的湍流狀況，從而使吸收過程易于進(jìn)行 ,而且，填料塔還具有結(jié)構(gòu)簡單、壓降低、填料易用耐腐蝕材料制造等優(yōu)點(diǎn)，從而可以使吸收操作過程節(jié)省大量人力和物力。 長期接觸氨氣，部分人可能會(huì)出現(xiàn)皮膚色素沉積或手指潰瘍等癥狀；氨氣被呼入肺后容易通過肺泡進(jìn)入血液，與血紅蛋白結(jié)合，破壞運(yùn) 氧功能。氨通常以氣體形式吸入人體，氨被吸入肺后容易通過 肺泡進(jìn)入血液，與血紅蛋白結(jié)合，破壞運(yùn)氧功能。由于其具有高效、低阻、大通量等優(yōu)點(diǎn) ,廣泛應(yīng)用于化工、石化、煉油及其它工業(yè)部門的各類物系分離。這種操作包括蒸餾，吸收，解吸，萃取，結(jié)晶，吸附，過濾，蒸發(fā)，干燥，離子交換和膜分離等。 綜合考察各分離吸收設(shè)備中以填料塔為代表，填料塔技術(shù)用于各 類工業(yè)物系的分離 ,雖然設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在塔體及塔內(nèi)件等核心部分 ,但與之相配套的外部工藝和換熱系統(tǒng)應(yīng)視具體的工程特殊性作相應(yīng)的改進(jìn)。近年來由于填料塔結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，新型的、高負(fù)荷填料的開發(fā)，既提高了塔的通過能力和分離效能又保持了壓降小、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。 在化學(xué)工業(yè)中，經(jīng)常需要將氣體混合物中的各個(gè)組分加以分離，其主要目的是回收氣體混合物中的有用物質(zhì)，以制取產(chǎn)品，或除去工藝氣體中的有害成分，使氣體凈化，以便進(jìn)一步加工處理，或除去工業(yè)放空尾氣中的有害成分，以免污染空氣?；C(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) (清水吸收氨氣 ) 1 前 言 在煉油、石油化工、精細(xì)化工、食品、醫(yī)藥及環(huán)保等部門，塔設(shè)備屬于使用量大應(yīng)用面廣的重要單元設(shè)備。吸收操作是氣體混合物分離方法之一，它是根據(jù)混合物中各組分在某一種溶劑中溶解度不同 而達(dá)到分離的目的。因此，填料塔已經(jīng)被推廣到大型氣、液操作中，在某些場(chǎng)合還代替了傳統(tǒng)的板式塔。例如在 DMF 回收裝置的擴(kuò)產(chǎn)改造項(xiàng)目中 ,要求利用原常壓塔塔頂蒸汽 ,工藝上可以在常壓塔及新增減壓塔之間采用雙效蒸餾技術(shù) ,達(dá)到降低能耗、提高產(chǎn)量的雙重效果，在硝基氯苯分離項(xiàng)目中 。利用分離技術(shù)可為社會(huì)提供大量的能源，化工產(chǎn)品和環(huán)保設(shè)備，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)起著重要的作用。 氨是化工生產(chǎn)中極為重要的生產(chǎn)原料，但是其強(qiáng)烈的刺激性氣味對(duì)于人體健康和大氣環(huán)境都會(huì)造成破壞和污染， 氨對(duì)接觸的皮膚組織都有腐蝕和刺激作用，可以吸收皮膚組織中的水分，使組織蛋白變性，并使組織脂肪皂化，破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)。進(jìn)入肺泡內(nèi)的氨，少部分為二氧化碳所中和，余下被吸收至血液，少量的氨可隨汗液、尿液或化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) (清水吸收氨氣 ) 2 呼吸排出體外。短期內(nèi)吸入大量氨氣后可出現(xiàn)流淚、咽痛、聲音嘶啞、咳嗽、痰帶血絲、胸悶、呼吸困難，可伴有頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、乏力等，嚴(yán)重者可發(fā)生肺水腫、成人呼吸窘迫綜合癥，同時(shí)可能生呼吸道刺激癥狀。 利用混合氣體中各組分在同一種液體中溶解度差異而實(shí)現(xiàn)組分分離的過程稱為氣體吸收氣體吸收是一種重要的分離操作，它在化工生產(chǎn)中主要用來達(dá)到以下幾種目的。一個(gè)完整的吸收分離過程，包括吸收和解吸兩個(gè)部分。填料的比表面積越大，氣液分布也就越均勻，傳質(zhì)效率也越高，它與塔內(nèi)件一起決定了填料塔的性 質(zhì)。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，可分為環(huán)形填料、鞍形填料、環(huán)鞍形填料及球形 填料等。 設(shè)計(jì)選用填料塔，填料為散裝聚丙烯 DN50階梯環(huán)填料。 S=／（ mh)，查常用散裝填料的特性參數(shù)表，得 at= Umin=（ LW） min h 氣體質(zhì)量通量為 Uv=2600 ／ ( )=／ m2 分布點(diǎn)密度計(jì)算： 化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) (清水吸收氨氣 ) 10 按 Eckert 建議值， D=400 時(shí)，噴淋點(diǎn)的密度為 330 點(diǎn)／ m2， D=750 時(shí)，噴淋點(diǎn)的密度為 170 點(diǎn)／ m2，設(shè)計(jì)取噴淋密度為 280 點(diǎn)／ m2。 ??6 塔體與封頭材料選用 16MnR，其 ??t? =170 MPa， ??? =170 MPa, s? =345 MPa,E= 510? MPa。 第 2 章 計(jì)算塔體和封頭厚 度 塔體厚度計(jì)算 ? ? ??? ct iC pDp ??? 2 702 5 ???? ?(mm) 由于工程上最小厚度為 3mm,故取 mm3?? 考 慮 厚 度 附 加 量 C=2mm ， 負(fù) 偏 差 ， 因 此化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) (清水吸收氨氣 ) 12 mmd ????? 經(jīng)圓整，取 mmn 6?? 。 附件質(zhì)量 am 按經(jīng)驗(yàn)取附件質(zhì)量為 am = 01m =10897(kg) 充水質(zhì)量 wm 22 ?????????? wfwiw VHDm ??? (kg) 質(zhì)量匯總 全塔操作質(zhì)量/kg ???????? ea mmmmmmmm 全塔最小質(zhì)量/kg 04030201m i n ??????? ea mmmmmmm 水壓試驗(yàn)時(shí)最大質(zhì)量 /kg a x ????????? ewa mmmmmmmmm 化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) (清水吸收氨氣 ) 14 第 4 章 風(fēng)載荷與風(fēng)彎矩計(jì)算 以 1— 2 段為例計(jì)算風(fēng)載荷 2P 2P = 62220201 10 ??eDlfqKK （ N） 式中 1K 體型系數(shù)，對(duì)圓筒形容器， 1K = 0q 10m 高 處 基 本 風(fēng) 壓 值 ， 0q =400N/ 2m 2f 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，查表得 ： 2f = 2l 計(jì)算段長度， 2l =4500mm 2? 脈動(dòng)影響系數(shù)，查得 2? = 1T 塔的基本自 振周期，對(duì)等直徑、等 厚度圓截面塔： 1T = 330 10 ??ieDEHm? = 335 ????? ?? ?= ?脈動(dòng)增大系數(shù)，根據(jù)自振周期 1T ，查得： ? = 2z? 振型系數(shù)，查得 3z? = 12K 風(fēng)振系數(shù) 12K =1+2122fv?? =1+ ?? = 2eD 塔有效直徑。其中? ? at MP170?? ； 1?? ； K=； ? ? )( at MPK ?????? 。 截面 11 塔體 11 截面上得最大組合軸向壓應(yīng)力 M P a x ????? ??? ??? ? ? ? ?? ? ? ? )( 3 3 51 5 0m i a x M P aKKBM P a tcr ????? ， ??? 滿足要求。 化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) (清水吸收氨氣 ) 25 )( a x M P a????? ??? ??? ? ? ? ? ? ? )( i i a x M P aKBM P a scr ?????? ， ??? ； 滿足要求。 基礎(chǔ)環(huán)的厚度 ? ? mmCM P ab 31 4 0 ?? ，? ? ?? ? ? ?? ? mmDDb esisob ???????? ? 假設(shè)螺栓直徑為 M42，由表查得 l=120mm，當(dāng) b/l=146/120= 時(shí)，由表查得 )( 2 9 81 4 8 4 6 8 4 6 22m a x mmNbM bx ????????? ? )( 1 6 1 2 22m a x mmNlM by ?????? ? 取其中較大值，故 mmNM s ?? 按有筋板時(shí)計(jì)算基礎(chǔ)環(huán)厚 度： ? ? mmCM bsb 9866 ?????? ?? 圓整后取 mmb 11?? 第 11 章地腳螺栓計(jì)算