【正文】 業(yè)設(shè)計的目的是根據(jù)設(shè)計要求采用填料吸收塔吸收的方法來凈化含有氯化氫的工業(yè)尾氣，使其達到排放標準，如表22表22 空氣中鹽酸的排放標準（1）進塔的混合氣體為3350 m3/h，其中HCl含量為10%（2）%（3）操作條件：常壓、常溫（20℃）、采用最小液汽比、加熱蒸汽、低壓蒸汽吸收過程是依靠氣體溶質(zhì)在吸收劑中的溶解來實現(xiàn)的，因此，吸收劑性能的優(yōu)劣，是決定吸收操作效果的關(guān)鍵之一，選擇吸收劑時應(yīng)著重考慮以下幾方面。為了使填料塔的設(shè)計獲得滿足分離要求的最佳設(shè)計參數(shù)(如理論板數(shù)、熱負荷等)和最優(yōu)操作工況(如進料位置、回流比等)，準確地計算出全塔各處的組分濃度分布(尤其是腐蝕性組分)、溫度分布、汽液流率分布等，常采用高效填料塔成套分離技術(shù)。所以塔設(shè)備的研究一直是國內(nèi)外學(xué)者普遍關(guān)注的重要課題。 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)計的重點在塔體及塔內(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。氯揮發(fā)性極強，空氣中的水蒸汽即可與之反應(yīng)生成鹽酸霧及次氯酸，而于所到之處腐蝕物品、危害人體和動植物。塔填料的選擇包括確定填料的種類、規(guī)格及材料。 散裝填料散裝填料是一個個具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體，一般以隨機的方式堆積在塔內(nèi)，又稱為亂堆填料或顆粒填料。階梯環(huán)的綜合性能優(yōu)于鮑爾環(huán)，成為目前使用的環(huán)形填料中最為優(yōu)良的一種。工業(yè)上應(yīng)用的規(guī)整填料絕大部分為波紋填料。陶瓷填料價格便宜，具有很好的表面潤濕性，工業(yè)上，主要用于氣體吸收、氣體洗滌、液體萃取等過程。近年來，國內(nèi)外一些學(xué)者做了該方面的研究工作，研究結(jié)果表明，聚丙烯填料經(jīng)表面處理后，潤濕及傳質(zhì)性能得到了較大的提高[3]。并流操作通常用于以下情況：當吸收過程的平衡曲線較平坦時，流向?qū)ν苿恿τ绊懖淮螅灰兹軞怏w的吸收或處理的氣體不需吸收很完全；吸收劑用量特別大，逆流操作易引起液泛[8]。h查塑料階梯環(huán)特性數(shù)據(jù)表[10]得： 型號為DN25的階梯環(huán)的比表面積 at=228 m2/m3Umin=(LW)minat=228=kPa)=＋＝==103 kmol/(m2再根據(jù)操作空塔氣速U用有關(guān)物性數(shù)據(jù)，求出縱坐標值。第四章 填料塔附屬設(shè)備的選型與校驗液體分布器的作用：液體分布裝置設(shè)于填料層頂部，用于將塔頂液體均勻分布在填料表面上，液體的分布裝置性能對填料塔效率影響很大，特別是大直徑、低填料層的填料塔，尤其需要性能良好的液體分布裝置。液體分布裝置的安裝位置，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分布器。填料支承結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足3個基本條件[13]：① 。分塊式柵板，每塊寬度為300mm，每塊重量不超過700N，以便從人孔進行裝卸[7]。當人孔設(shè)在除沫器下方時，采用下裝式絲網(wǎng)除沫器，如下圖所示。結(jié) 論歷時將近一個學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了，在這個設(shè)計過程當中，我綜合地運用了我們所學(xué)習過的流體力學(xué)、化工原理、吸收等方面的化工基礎(chǔ)知識，設(shè)計了一款可應(yīng)用于吸收氯化氫的填料塔。在論文進展的各個階段，每當出現(xiàn)問題或遇到困難時，總能得到導(dǎo)師的高水準的指點，尤其在論文最后的修改過程中，更給予了我精心的指導(dǎo)，使得論文水平有了很大提高。 整個畢業(yè)設(shè)計的過程短暫而勞累，但卻給我以后的道路指出一條明路，那就是思考著做事，將事半功倍。在機殼內(nèi)有兩個轉(zhuǎn)子，兩個轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機殼之間的間隙很小，保證轉(zhuǎn)子能自由旋轉(zhuǎn)，而同時不會有過多的氣體從排出口的高壓區(qū)向吸入口的低壓區(qū)泄露。此外，還有鏈條除沫器，多孔材料除沫器以及玻璃纖維除沫器等。這類支承板，有足夠齒縫時，氣相的自由截面積可以超過整個塔的橫截面積，所以絕不會在此造成液泛[4]。分布盤上的孔數(shù)按噴淋點數(shù)確定。 齒槽式分布器:液體先經(jīng)過主干齒槽向其下個條形做第一級分布，然后再向填料層上面分布。進氣管安裝位置，應(yīng)該在塔釜最高液面之上的一定距離，以避免產(chǎn)生沖濺、夾帶現(xiàn)象[2]。綜上，塔實際高度為Z+△h=8+++5=16m在逆流操作的填料塔中，從塔頂噴淋下來的液體，依靠重力在填料表面成膜狀向下流動，上升氣體與下降液膜的摩擦阻力形成了填料層的壓降。S流程如下：圖23吸收流程圖第三章 填料塔結(jié)構(gòu)尺寸計算過程對于低濃度吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取水的物性數(shù)據(jù)查得，：密度ρ=998kg/ m3 粘度μ=103Pa逆流操作的特點是傳質(zhì)平均推動力大，傳質(zhì)速率快，分離效率高，吸收劑利用率高。所以本次畢設(shè)選用聚丙烯填料。工業(yè)上，填料的材質(zhì)分為陶瓷、金屬和塑料三大類。環(huán)矩鞍填料是兼顧環(huán)形和鞍形結(jié)構(gòu)特點而設(shè)計出的一種新型填料，該填料一般以金屬材質(zhì)制成，故又稱為金屬環(huán)矩鞍填料。(3)階梯環(huán)填料。所選填料應(yīng)具有較大的操作彈性，以保證塔內(nèi)氣、液負荷發(fā)生波動時維持操作穩(wěn)定。水廉價易得，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，選擇性好，符合吸收過程對吸收劑的基本要求。(3)制備某種氣體的溶液。近年來由于填料塔結(jié)構(gòu)的改進，新型的、高負荷填料的開發(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。塔型的合理選擇是做好塔設(shè)備設(shè)計的首要環(huán)節(jié)，選擇時應(yīng)考慮物料的性質(zhì)、操作的條件、塔設(shè)備的性能以及塔設(shè)備的制造、安裝、運轉(zhuǎn)和維修等方面的因素。利用混合氣體中各組分在同一種液體(溶劑)中溶解度差異而實現(xiàn)組分分離的過程稱為氣體吸收。(4)黏度 吸收劑在操作溫度下的黏度越低，其在塔內(nèi)的流動性越好，有助于傳質(zhì)速率和傳熱速率的提高。選擇低壓降的填料對熱敏性物系的分離尤為重要。鮑爾環(huán)由于環(huán)壁開孔，大大提高了環(huán)內(nèi)空間及環(huán)內(nèi)表面的利用率，氣體阻力小，液體分布均勻。矩鞍填料一般采用瓷質(zhì)材料制成，其性能優(yōu)于拉西環(huán)。波紋填料的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，阻力小，傳質(zhì)效率高，處理能力大，比表面積大。聚丙烯填料在低溫（低于0℃）時具有冷脆性，在低于0℃的條件下使用要謹慎，可選用耐低溫性能好的聚氯乙烯填料。而大尺寸的填料應(yīng)用于小塔徑中，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。 列出幾種常見的吸收過程如圖22（a） 并流 （b）逆流圖22吸收流程 用水吸收HCL屬高溶解度的吸收過程，為提高傳質(zhì)效率和分離效率，所以，本設(shè)計選用逆流吸收流程。s)Dg25mm塑料階梯環(huán)(亂堆)特性：＝25mm＝； ＝228m2/m3； c=54dyn/cm=54103 N/m，有關(guān)形狀系數(shù)=（階梯環(huán)為開孔環(huán)）。塔底空間高度以滿足安裝塔底氣相接管所需空間高度和企業(yè)分離所需空間高度計。取噴液出口直徑 d4=d3=80mm。液體加至分布盤上，經(jīng)篩孔或溢流短管流下。因而導(dǎo)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。這樣，柵板自由截面較大，如圖42（c）所示。由于填料層壓力降較大，減弱了壓力波動的影響，從而建立了較好的氣體分布；同時，本裝置由于直徑較小，可采用簡單的進氣分布裝置[5]。裙座殼的外徑宜與塔體下封頭的外徑相等，焊縫必須采用全焊透連續(xù)焊[2]。有些人可能會為了美觀或省事而在圖上面改數(shù)據(jù)或者采用跟計算不一致的畫法，但是本人認為，應(yīng)當實事求是，該是怎樣的就怎么樣。另外，也要感謝所有教過我的老師，感謝機械工程學(xué)院和我們專業(yè)的所有同學(xué)對我在大學(xué)四年里的支持和幫助，是他們讓我度過了一個美好、充實而又令人回憶的大學(xué)生活。目的主要是使我們對化學(xué)工藝原理有一定的感性和理性認識；對水吸收氯化氫等方面的相關(guān)知識做進一步的理解；培養(yǎng)和鍛煉我們的思維實踐能力，使我們的理論知識與實踐充分地結(jié)合，做到不僅具有專業(yè)知識，而且還具有較強的實踐能力，能自主分析問題和解決問題。人孔的選擇應(yīng)該考慮設(shè)計壓力、試驗條件、設(shè)計溫度、物料特性及安裝環(huán)境等因素，塔體在制造廠出廠前一般以臥置狀態(tài)進行水壓試驗，所以塔體人孔的壓力等級選擇必須考慮臥置狀態(tài)試壓時的試驗壓力。吊桿采用號無縫鋼管；支座的墊板采用。填料支撐裝置對于保證填料塔的操作性能具有重大作用。液體引入排管噴淋器的方式采用液體由水平主