【正文】 體的平均摩爾質(zhì)量， kmol/kg Lh—— 液體體積流量， m3/h Ls—— 液體體積流量， m2/h Lw—— 潤(rùn)濕速率， m3/（ m本次設(shè)計(jì)采用對(duì)接焊縫，要求裙座與塔體直徑相等，兩者對(duì)接在一起，兩邊焊，可承受較大的軸向載荷。由于本次設(shè)計(jì)的裙座直徑為 800mm,所以無(wú)需開(kāi)人孔，只需開(kāi)兩個(gè)手孔。裙座設(shè)計(jì)主要包括裙座圈、基礎(chǔ)環(huán) 厚度的確定、地腳螺栓個(gè)數(shù)，公稱(chēng)直徑的確定及螺栓座幾何尺寸的確定等。本設(shè)計(jì)選用 8 分鐘的儲(chǔ)存時(shí)間則高度為 塔底空 間高度一般取 ~，本設(shè)計(jì)去 ，加之塔底液體的儲(chǔ)備高度，則塔底段高度取 。 液體噴淋裝置高度 液體噴淋裝置的作用是為了能有效地分布液體，提高填料表面的有效利用率。本設(shè)計(jì)中選用支持板上段高度為 10mm 的支持板。柵板可以制成整塊式或分塊式的。 第 十一章 填料塔高度的確定（除去支座） 首先對(duì)塔體的尺寸的設(shè)計(jì)，塔體總有效高度（不包括裙座）由下列關(guān)系計(jì)算：塔高（ H） =吸收段高度 ( 1H )+ 支持圈高度 ( 2H ) + 柵板高度 ( 3H ) + 支持板高度 ( 4H ) +液體再分布裝置高度 ( 5H )+ 液體噴淋裝置高度 ( 6H ) + 塔底除霧沫器高度 ( 7H ) + 塔底段高度 ( 8H )+封頭尺寸 ( 9H )+其他附屬高度 ( 10H ) 吸收高度 通過(guò)化工原理相應(yīng)知識(shí)的運(yùn)用計(jì)算得，吸收段的高度為 1H =12m,同時(shí)將填料吸收段劃分為 三 段。 塔體各開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) （ 1） 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法 a、適用的開(kāi)孔范圍 圓筒當(dāng)內(nèi)徑 1500iD mm? 時(shí)，開(kāi)孔最大直徑 2iDd? 且 520d mm? 。 ②液體進(jìn)出口裝置 工業(yè)上，一般液體進(jìn)料流速為 mmuVD Si ?????? ? ，厚度為 4mm,所以取外徑 45mm。 本設(shè)計(jì)采用絲網(wǎng)除霧器，絲網(wǎng)除霧器是一種分離效率較高阻力較小，重量較輕，所占空間不大的除霧器，可除去含有大于 5um 的霧滴，效率可達(dá)到 98%~99%，壓力降不超過(guò)250Pa。 第八章 液體的噴淋裝置 噴淋裝置的作用是為了能有效的分布液體提高填料表面的有效利用。理論上應(yīng)對(duì)各種凸形封頭進(jìn)行計(jì)算、比較后，再確定封頭形狀。因?yàn)?Q235B 的屈服極限 MPas 235?? ，所以M P as 1 12 3 ?????? ，eeiTt Dp ? ?? 2 )( ?? ，? ?? ?39。分布盤(pán)上的孔數(shù)按噴淋點(diǎn)數(shù)確定，孔徑為 ? 。則總布液孔數(shù)為： 4 2 ??? ?? ?n 布液計(jì)算 ： 由 HgndLoS ??? 24 2? 得 smsmL S /?? ?? 取 ?? ， mmH 160?? 則 mHgnLd So0 0 3 24???????????? 液體收集再分布器的設(shè)計(jì) 實(shí)踐表明，當(dāng)噴淋液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí)，不能保持噴淋裝置所提供的原始均勻分布狀態(tài)，液體有向塔壁流動(dòng)的趨勢(shì)。 由于液體的最大負(fù)荷低于 )/(25 23 hmm ? ，按照設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)可提供良好的液體分布：主管直徑 50mm,支管排數(shù) 5,排管外緣直徑 760mm，最大體積流量 hm/3 排管 式噴淋器采用塑料制造。 液體分布器的安裝位置，須高于填料層表面 200mm,以提供足夠的自由空間，讓上升氣流不受約束地穿過(guò)分布器。 。 由于塔徑 D=800mm，填料床層限制器可選用梁形氣體噴射式限制器，采用卡子 K10B（ K14B）（ JB 11191981）。且需要將其擱置在焊接于塔壁的支持圈或支持塊上。填料支撐器采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自由截面較大、金屬耗用量較小的柵板作為支撐板。 第五章 填料塔內(nèi)件的類(lèi)型及設(shè)計(jì) 塔內(nèi)件類(lèi)型 填料塔的 內(nèi)件主要包括填料、填料支撐件（支撐板、支撐柵等）、填料層壓環(huán)、填料層限位器、液體（氣體）分布器、液體收集再分布器、破旋渦器等。 選取傳質(zhì)單元數(shù)法求解填料層高度。空氣和水的物性常數(shù)如下： 空氣：35/)/(mkghmkgsPa?????? ??? 水：sPamkgLL????? 53 0/ 8?? 物料衡算，確定塔頂、塔底的氣液流量和組成 查表知， 20C? 下氨在水中的溶解度系數(shù) )/( 3 k p amk m o lH ?? 亨利系數(shù)： SLHME ?? 相平衡常數(shù)： ??????PHMPEmSL? 進(jìn)塔氣相摩爾比為： 047 1 ???Y 出塔氣相摩爾比為： )(2 ?? ???Y 對(duì)于純?nèi)軇┪者^(guò)程，進(jìn)塔液相組成為： 02 ?X (清水 ) 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為： )/()( k m o lkgM ?????? 混合氣體流量： )/( 12932734000 hk m ol??? 惰性氣 體流量： )/()( hk m o lV ???? 最小液氣比： 00 4 7 1 0 0 0 0 9 4 2 4 7 1 )(21212121m i n?????????? ?XmYYYXXYYVL 取實(shí)際液氣比為最小液氣比的 倍，則可得吸收劑用量為： )/( hk m o lL ???? 0 4 16 0 0 00 9 4 2 4 71 )( 211??????LYYVX 液氣比： ????VL?? 塔徑的計(jì)算 混合氣體的密度 ： 333 / mkgRTMPG ?? ??????? 采用貝恩 霍根泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)式計(jì)算泛點(diǎn)速度： smugauaguFLLGtFLLGtF/)()(]l g [332814132???????????????????????????? 取泛點(diǎn)率為 ，即 smuu F / ???? smuVD S/7 7 3 3 6 0 4 0 0 044??????? 圓整后取 mD ? 泛點(diǎn)率校核： smu / 36004000 2 ??? 56 ??Fuu （在允許的范圍內(nèi)） 填料規(guī)格校核： ???dD 液體噴淋密度校核： 取最小潤(rùn)濕速率為： )/()( 3m in hmmL W ?? 32 / mma t ? 所以 )/()( 23m i nm i n hmmaLU tW ?????? m i n23622)/( UhmmDLU h????? ????? 經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用 mD ? 合 理。 5. 填料層高度的計(jì)算。查手冊(cè)得 20C? 時(shí)，空氣的黏度 3 10 62 28 10 /v pa s k g m h? ??? ? ? ? ? ? 注： 21 1 /N kg m s?? 221 1 / 1 /Pa N m kg s m? ? ? =1kg/ 氣液相平衡數(shù)據(jù) 由手冊(cè)查得， 常壓下， 200C 時(shí)， NH3 在水中的亨利系數(shù)為 E= 0 320 NHC時(shí) , 在水中的溶解度 :H=相平衡常數(shù)： 0. 75 32Em P?? 溶解度系數(shù)： 3998 .2 / 76. 3 18. 02 26 /LSH EMk m ol k pa m?? ? ??? 第四章 填料塔的工藝計(jì)算 概述 ： 整個(gè)工藝計(jì)算過(guò)程包括以下幾點(diǎn)： 1. 確定氣液平衡關(guān)系（若為非等溫吸收，各物性參數(shù)隨組成變化而變化，求取時(shí)應(yīng)取平均值，計(jì)算時(shí)應(yīng)注意這一點(diǎn)）。由于 聚丙烯填料在低溫（低于 0 度）時(shí)具有冷脆性，在低于 0度的條件下使用要慎重，所以本次課程設(shè)計(jì)我們 選耐低溫性 能良好的聚氯丙 烯填料。如下表： 填料種類(lèi) D/d的推薦值 拉西環(huán) D/d? 20~30 鞍環(huán) D/d? 15 鮑爾環(huán) D/d? 10~15 階梯環(huán) D/d8 環(huán)矩鞍 D/d8 填料材質(zhì)的選擇 工業(yè)上，填料的材質(zhì)分為陶瓷、金屬和塑料三大類(lèi) 。同類(lèi)料，尺寸越小，分離效率越高，但阻力增加 ，通量減小，填料費(fèi)用也增加很多。 填料種類(lèi)的選擇 顆粒填料包括拉稀環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)等，規(guī)整填料主要有波紋填料、格柵填料、繞卷填料等。 。填料的選擇主要根據(jù)以下幾個(gè)方面來(lái)考慮： ，有較高的傳質(zhì)效率。工業(yè)生產(chǎn)中多采用逆流操作。在這次課程設(shè)計(jì)中，有很多操作條件，所以我們需要準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)好填料塔的每一部分。因氣液兩相組成沿塔高連續(xù)變化，所以填料塔屬連續(xù)接觸式的氣液傳質(zhì) 設(shè)備。至今不能由填料的幾何形狀來(lái)精確計(jì)算塔的分離性能，需要通過(guò)填料塔的理論和不同條件下通過(guò)試驗(yàn)塔來(lái)測(cè)定準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。 填料塔具有生產(chǎn)能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大