【正文】 eeiTt Dp ? ?? 2 )( ?? ? ?? ?39。它的設(shè)計數(shù)據(jù)如下：分布盤外徑 785mm，升氣管數(shù)量 6 第六章 吸收塔塔體材料的選擇 吸收塔塔體材料： Q235B 依據(jù)：我們的操作壓力是 ，最大的操作溫度為 293k，并且所要分離的物質(zhì)是氨和空氣，對材料的腐蝕性不大，在滿足條件的材料中 Q235B 的價格相對便宜，所以選擇 Q235B。但是，由于結(jié)構(gòu)的限制，不可能將噴淋點設(shè)計得很多。 ，且制造安裝方便，容易調(diào)整水平。 填料床層壓板和限制器的設(shè)計 填料床層壓板和限制器的作用是使填料塔在操 作中保持填料床層為一恒定的固定床，從而使塔橫截面上填料層的自由截面（空隙率）始終保持均勻一致，保證塔的穩(wěn)定操作。 塔內(nèi)件的設(shè)計 填料支撐件的設(shè)計 填料支撐器對于保證填料塔的操作性能具有重大作用。對于整個吸收塔，氣、液的濃度分布都沿塔高變化，吸收速率在變化。 3. 填料的選擇。金屬材質(zhì)有碳鋼、鋁鋼和鋁合金等，多用于操作溫度較高而無顯著腐蝕性的操作。鮑爾環(huán)是目前應(yīng)用較廣的填料之一，本次選用鮑爾環(huán)。 。 如下工業(yè)常用吸收劑 溶質(zhì) 溶劑 溶質(zhì) 溶劑 氨 水、硫酸 丙酮蒸汽 水 氯化氫 水 二氧化碳 水、堿液 二氧化硫 水 硫化氫 堿液、有機溶劑 苯蒸汽 煤油、洗油 一氧化碳 銅氨液 裝置流程圖的確定及流程說明 裝置流程 圖 的確定 ： 本次設(shè)計采用逆流操作：氣相自塔低進入由塔頂排出，液相自塔頂進入由塔底排 出，即逆流操作。 規(guī)整填料 支撐柵板 液體收集器 集液環(huán) 多級槽式液體分布器 填料壓圈 支撐柵板 蒸汽入口管 塔底 至再沸器循環(huán)管 1裙座 1底座環(huán) 第二章 填 料 塔 的 設(shè) 計 內(nèi) 容和 設(shè) 計 條 件 結(jié)構(gòu) ： 圖 11 填料塔結(jié)構(gòu)圖 填料塔不但結(jié)構(gòu)簡單，且流體通過填料層的壓降較小，易于用耐腐蝕材料制造，所以她特別適用于處理量肖，有腐蝕性的物料及要求壓降小的場合。因此，當填料層較高時，需要進行分段，中間設(shè)置再分布裝置。物料在填料塔中的傳質(zhì)、分離主要是分散在填料表面進行。通過課程設(shè)計，要求學生了解工程設(shè)計的基本內(nèi)容，掌握化工設(shè)計的程序和方法，培養(yǎng)學生分析和解決工程實際問題的能力。 經(jīng)過學習 ,我知道， 填料塔吸收凈化工藝不單應(yīng)用在化工領(lǐng)域 ,在低濃度工業(yè)廢氣凈化方面也能很好地發(fā)揮作用。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。 填料塔也有一些不足之處，如填料造價高；當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面，使傳質(zhì)效率降低；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料；對側(cè)線進料和出料等復雜精餾不太適合等。 填料塔的設(shè)計任務(wù) 設(shè)計任務(wù) ： 完成填料塔的工藝設(shè)計與計算，有關(guān)附屬設(shè)備的設(shè)計和選型，繪制吸收系統(tǒng)的工藝流程圖和 填料塔裝置圖 ，編寫設(shè)計說明書。 流程說明 ： 該填料塔中，氨氣和空氣混合后，經(jīng)由填料塔的下側(cè)進入填料塔中，與從填料塔頂流下的清水逆流接觸，在填料的作用下進行吸收。 。大尺寸的填料應(yīng)用于小直徑塔中，又會產(chǎn)生液體分布不良及嚴重的壁流，使塔的分離效率降低。 綜合以上：選擇塑料鮑爾環(huán)散裝填料 Dn50 填料 尺寸 的 選擇 徑比 D/d 有一個下限值（一般為 10），若徑比低于此下限值時，塔壁附近的填料層孔隙率大而不均勻，氣流易走短路、液體壁流加劇。 6. 管路及輔助設(shè)備的計算。原料氣組成 中氨氣含 %，屬于低濃度吸收。為了改善邊 界狀況，可采用大間距的柵條，然后整砌一、二層按正方形排列的瓷質(zhì)十字環(huán)，作為過渡支撐，以取得較大的孔隙率。 液體分布器的設(shè)計 液體在填料塔頂噴淋的均勻狀況是提供塔內(nèi)氣液均勻分布的先決條件，也是使填料塔達到預 期分離效果的保證。根據(jù)該物系 性質(zhì)，可選用目前應(yīng)用較為廣泛的多孔型布液器中的排管式噴淋器。因而導致壁流增加、填料主體的流量減小，影響了流體沿塔橫截面分布的均勻性，降低傳質(zhì)效率。 T tpP??? ，)(3 ?????? Cne ?? ， MP aT )( ?? ???? ? ??? ，水壓試驗滿足要求。本設(shè)計考慮到填料塔的直徑為 800mm，則選用的是盤式分布器。 液體出口裝置的設(shè)計應(yīng)便于塔內(nèi)液體的排放，防止破碎的環(huán)塞住出口，并且要保證塔內(nèi)有一定的液封高度，防止氣體斷路。 支持圈高度 支持圈采用圓環(huán)式支持圈，支持圈厚度應(yīng)當考慮在塔高之中，以保證填料段的吸收效果。 液體再分布裝置高度 填料塔內(nèi)當液體沿填料層下流時，往往會產(chǎn)生壁流現(xiàn)象，使塔中心填料得不到良好的潤濕，減少了氣液接觸的有效面積。 封頭高度 本設(shè)計中選用橢圓封頭，根據(jù)填料塔的筒體尺寸為 800m，則橢圓的深度取為 200mm，直邊高度 25mm。 工業(yè)上裙座的高度一般取 35m,本次設(shè)計選用 4m 的裙座，材料為 Q235B，DN=800mm，厚度為 8mm 的裙座。h ） m—— 相平衡常數(shù)，無因次 n—— 篩孔數(shù)目（分布點數(shù)目） P—— 操作壓力， Pa Ｐ —— 標準狀況下的壓力， Pa P—— 壓力降， Pa u—— 空塔氣速， m/s uF—— 泛點氣速， m/s U—— 液體噴淋密度， m3/（ m2填料塔是以塔內(nèi)裝有大量的填料為相接觸構(gòu)件的氣液傳質(zhì)設(shè)備。 課程設(shè)計是我們在校大學生必須經(jīng)過的一個過程，通過課程設(shè)計的鍛煉，可以為我們即將來的畢業(yè)設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)！ 通過這次課程 設(shè)計，確定了填料塔的主體尺寸為塔徑 800mm，填料塔總高1200mm，同時完成了設(shè)計任務(wù)，達到了設(shè)計要求。用 DN38 計算所得的 D/d 值也符合階梯環(huán)的推薦值。h ） Vh—— 氣體體積流量， m3/h wL—— 液體質(zhì)量流量，㎏ /h wV—— 氣體質(zhì)量流量，㎏ /h X—— 液相摩爾比 y—— 氣相摩爾分數(shù) Y—— 氣體摩 爾比 Z—— 填料層高度 ， m V—— 惰性氣相流量， kmol/h S—— 吸脫因數(shù) R—— 通用氣體常數(shù)， （ m3kPa） /（ kmol 封頭與塔體的焊接形式為對接焊 手孔與塔體的連接方式為角焊縫連接 第 十四章 設(shè)計一覽表 填料吸收塔設(shè)計一覽表 吸收塔類型：聚丙烯階梯環(huán)吸收填料塔 混合氣處理量： 4000m3/h 工藝參數(shù) 名稱 物料名稱 清水 氨氣 操作壓力， kPa 101． 3 操作溫度， ℃ 20 20 流速， m/s — ——— 液體密度， kg/m3 流量， kg/h 塔徑， mm 800 填料層高度， mm 12020 壓 降 ， KPa 操作液氣比 分布點數(shù) 84 黏度， kg/(m*h) 表面張力， kg/h 940896 ———— 第 十五章 主要符號說明 a—— 填料的有效比表面積，㎡ /m3 at—— 填料的總比表面積，㎡ /m3 aw—— 填料的潤濕比表面積，㎡ /m3 d —— 填料直徑， m d0—— 篩孔直徑， m D—— 塔徑， m DL—— 液體 擴散系數(shù)， m2/s DV—— 氣體擴散系數(shù)， m2/s E—— 亨利系數(shù)， kPa h—— 填料層分段高度， m H—— 開孔上方的液位高度， m H—— 溶解度系數(shù)， kmol/（ m3 裙座常用材料為 Q235B 的圓筒形裙座和圓錐形裙座，本次設(shè)計采用圓筒形。液體噴淋裝置的安裝位置，通常需高于填料層表面 150300mm，本設(shè)計取250mm,，提高足夠的自由空間，讓上升氣流不受約束地穿過噴淋器。針對于本設(shè)計中塔徑為 700mm，所以將柵板設(shè)定為整塊。凸形封頭的開孔最大直徑 2iDd? b、內(nèi)壓容器開孔所需補強的面積 內(nèi)壓容器的圓筒、橢圓形封頭開孔夠所需的補強面積為 ： ? ?21et rA d f? ??? ? ? 2mm 式中 : d —— 開孔直徑，圓形孔取接管內(nèi)直徑加兩倍壁厚附加量， mm ? —— 殼體開孔處的計算厚度， et? —— 接管有效厚度 rf —— 強度削弱系數(shù)，等于設(shè)計溫度下接管材料與殼體材料許用應(yīng)力之比值，當該比值大于 時，取 ? c、殼體開孔所需補強面積 殼體開孔處的計算壁厚按以下公式計算 圓筒： ? ?2itpD p? ??? ? 橢圓形封頭： ? ?2 0 .5iitK pD p? ??? ? （ 2）開孔補強結(jié)構(gòu) (a)補強形式 采用 外加強接管 依據(jù)： 外加強接管結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，又能滿足補強要求，特別適用于中低壓容器的開孔補強。 絲網(wǎng)除霧器的設(shè)計計算如下： 設(shè)計氣速的計算 氣體通過除霧器的 速度是影響除霧器取得高效率的重要因素，設(shè)計氣速可通過下式求?。? LGGuK ????? 式中： u— 氣速， m/s K— 系數(shù)，可去 ； ? — 密度 ,kg/m3 絲網(wǎng)盤的直徑 絲網(wǎng)盤的直徑取決于氣體的處理量，可按下式計算： muVD 400044 ??? ??? ? 式中： V — 氣體處理量， 3/ms