【正文】 本設(shè)計(jì)我們所設(shè)計(jì)的填料塔產(chǎn)能大，分離效率高，持液量小，填料塔結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，造價(jià)適合。h ） V—— 混合氣體的粘度， kg/（ mh裙座體上放開(kāi)直徑為 50mm 的排氣孔，在底部開(kāi)設(shè)排液孔，以便液體隨時(shí)排出液體。 塔底段高度 塔底空間高度具有中間貯槽的作用，塔釜料液最好能在塔底有 58分鐘的儲(chǔ)量，以保證塔底料液不致排完。 支持板高度 支持板對(duì)于支撐支持圈，同時(shí)為支撐填料起著至關(guān)重要的作用。其優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)強(qiáng)金屬集中于開(kāi)孔應(yīng)力最大部分，應(yīng)力集中現(xiàn)象得到大大緩和。 工業(yè)上，一般氣體進(jìn)料流速為 1020m/s mmuVD Si 400044 ?????? ? ,厚度為 8mm，所以取外徑為 。 T tpP??? MPas 235?? ， MP aT )( ?? ???? ? ??? 滿足條件 且 )(3 ?????? Cne ?? mmD siT % 0 0% ????? ??? 所以 e? %iD? 滿足條件。 吸收 塔的內(nèi)徑 D=800mm 壁厚的計(jì)算 Q235B當(dāng) ? 在 34mm 的范圍內(nèi)時(shí) ? ? MPat 113?? ，操作壓力 kpaPc ? ，設(shè)計(jì)壓力為： K p ak p app c ??? ， 選取雙面焊無(wú)損檢測(cè)的比例為全部，所以 1?? 計(jì)算壁厚： ? ?2121 CCCCppDt id ????? ?????? ???，取 1C =， 2C =1 所以 mmd ` ????? 圓整后取 mmn 3?? （因?yàn)?Q235B 材料的設(shè)備最少壁厚為 3mm，即 mm3m in ?? ） 強(qiáng)度校核 求水壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力。根據(jù) Eckert 建議，當(dāng) mmD 750? 時(shí)，每 260cm 塔截面設(shè)一個(gè)噴淋點(diǎn)。 液體分布器的選型 ： 液體在塔頂?shù)某跏季鶆驀娏?，是保證填料塔達(dá)到預(yù)期分離效果的重要條件。 由于塔徑 D=800mm ，填料床層壓板可以采用分塊式柵板，每塊寬度為 400mm，每塊重量不超過(guò) 600N，以便于從人孔中裝入、取出。其作用是用于支撐塔填料及所特有的氣體、液體的質(zhì)量，同時(shí)起著氣液流道及氣體均布作用：大體可分為兩類：（ 1）平板形支撐板 （ 2）氣體噴射型。所以要在全塔范圍應(yīng)用吸收速率關(guān)系式，就要采用微分方法，然后積分得到填料層的總高度。 4. 確定塔徑及塔的流體力學(xué)性能計(jì)算。陶瓷材質(zhì)的材料耐腐蝕性較好，耐濕性強(qiáng)，價(jià)格便宜，但易破損。 填料規(guī)格的選擇 工業(yè)塔常用的散裝填料主要有 Dn16\Dn25\Dn38\ Dn76 等幾種規(guī)格。 。 逆流操作的特點(diǎn)是：傳質(zhì)平均推動(dòng)力大，傳質(zhì)速率快，分離效率高，吸收劑利用率高。液體自塔頂經(jīng)液體分布器噴灑于填料頂部，并在填料的表面呈膜狀流下，氣體從塔底的氣體口送入，流過(guò)填料的空隙，在填料層中與液體逆流接觸進(jìn)行傳質(zhì)。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分，上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后，送到液體再分布器，經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。 填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的 傳質(zhì)設(shè)備 填料塔的塔身 是一直立式圓筒，底部裝有填 料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。同時(shí)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，還可以使學(xué)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、高度責(zé)任感的工作作風(fēng)。課程設(shè)計(jì)是增強(qiáng)工程觀念，培養(yǎng)提高學(xué)生獨(dú)立工作能力的有益實(shí)踐。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動(dòng)。 填料塔具有生產(chǎn)能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)。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。工業(yè)生產(chǎn)中多采用逆流操作。 。同類料，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。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。 5. 填料層高度的計(jì)算。 選取傳質(zhì)單元數(shù)法求解填料層高度。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。 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）。 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。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)。因?yàn)?Q235B 的屈服極限 MPas 235?? ，所以M P as 1 12 3 ?????? ，eeiTt Dp ? ?? 2 )( ?? ，? ?? ?39。 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。 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。 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。本設(shè)計(jì)中選用支持板上段高度為 10mm 的支持板。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 。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。kPa ） kL—— 液膜吸收系數(shù)， m/h K—— 穩(wěn)定系數(shù)，無(wú)因次 Mave—— 混合氣體的平均摩爾質(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/（ mh ） ave—— 混合氣體的平均密度， kg/m3 L—— 液體的密度， kg/m3 L—— 液體的表面張力 c—— 填料材質(zhì)的臨界表面張力，㎏ /h2（ 1dyn/cm=12960 ㎏ /h2） —— 液體密度校正系數(shù)或填料形狀系數(shù)，無(wú)因次 —— 空隙率，無(wú)因次 下標(biāo) ： max—— 最大的 min—— 最小的 L—— 液相 V—— 氣相 avg—— 平均 第 十六章 總結(jié) 這次我的課程設(shè)計(jì)題目是水吸收氨過(guò)程填料塔的設(shè)計(jì)，這是關(guān)于吸收中填料塔的設(shè)計(jì)。不過(guò)，它的操作范圍小，填料潤(rùn)濕效 果差，當(dāng)液體負(fù)荷過(guò)重時(shí)，易產(chǎn)生液泛，不宜處理易聚合或含有固體懸浮物的物料等。解決了上面的問(wèn)題之后就是通過(guò)查找手冊(cè)之類的書(shū)籍來(lái)確定輔助設(shè)備的選型，我選擇柵板支承裝置作為填料支撐。K ） T—— 溫度， K T —— 標(biāo)準(zhǔn)狀況下溫度， K Ω —— 塔的截面積， m2 ΦP —— 壓降填料因子， m1 L—— 液體的粘度， kg/（ mkPa ） HOG—— 氣相總傳質(zhì)單元高度， m NOG—— 氣相總傳質(zhì)單元數(shù) kG—— 氣膜吸收系數(shù)， kmol/（ m2群座的上端與塔體的底封頭焊接，下端與基礎(chǔ)環(huán)、筋板焊接，距地面一定高度處出料孔。 塔底除霧沫器高度 對(duì)于金屬絲網(wǎng)，當(dāng)絲網(wǎng)直徑為 時(shí)，在適宜氣速下，絲網(wǎng)層的厚度取為 100150mm 時(shí)，就能把氣體中的絕大部分霧滴分離下來(lái)，當(dāng)合成纖維絲網(wǎng)直徑為 時(shí)，絲網(wǎng)厚度一般取 H=150mm,則 H1=226mm。柵板的運(yùn)用起到了對(duì)吸收過(guò)程中，吸收效果的恒定和維持的重要作用，本設(shè)計(jì)中選用厚度為 10mm 的柵板。 (b) 補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu) 采用整段件補(bǔ)強(qiáng) 依據(jù)： 這種結(jié)構(gòu)是將接管與殼體連同加強(qiáng)部分作成整體鍛件，然后與殼體焊在一起。因此，不宜使氣體直接由接管口或水平管沖入塔內(nèi)，而應(yīng)使氣體的出口朝向下方，使氣流折轉(zhuǎn)向上。 封頭材料的選擇 封頭材料的選擇： Q235B 封頭的高 因?yàn)殚L(zhǎng)軸：短軸 =2 即： 22 ?ihDi所以 mmDh ii 2 0 04 ?? 其中 ： iD —— 吸收 塔的內(nèi)徑 ih —— 封頭的高 直邊高度為： 2 25h mm? （查 JB/T433795 可知） 封頭的壁厚 計(jì)算壁厚： 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭， K=1 取封頭是由整塊鋼板沖壓而成 1?? ，所以? ? 21 ?????? ?????? CCppDt id ??? 圓整后取 mmn 3?? 強(qiáng)度校核 ： 校核筒體與封頭水壓試驗(yàn)強(qiáng)度，根據(jù)式? ? 0 .92T i eTsepD ???????式中 )(3 ?????? Cne ??