填料吸收塔設(shè)計任務(wù)書(編輯修改稿)
2025-02-12 12:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 高，特別適用于精密精餾及真空精餾裝置，為難分離物系、熱敏性的精餾提供了有效的手段。盡管造價高，但因性能優(yōu)越仍得到了廣泛的應(yīng)用。金屬板波紋填料是板填料的主要形式。該填料的波紋板片上沖壓有許多Φ4mm~Φ6mm的小孔，可起到粗分配板片上的液體、加強(qiáng)橫向混合的作用。波紋板片上扎成細(xì)小溝紋，可起到細(xì)分配板片上的液體、增強(qiáng)表面潤濕性能的作用。金屬孔板波紋填料強(qiáng)度高，耐腐蝕性強(qiáng)，特別適用于大直徑塔及氣液負(fù)荷較大的場合。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。其缺點是不適用于處理粘度大、易聚合或有懸浮物的物料，且裝卸、清洗困難、造價高。第二節(jié) 填料的選擇 填料種類的選擇：填料種類的選擇要考慮分離工藝的要求，通?？紤]以下幾個方面： 一般而言，規(guī)整填料的傳質(zhì)效率高于散裝填料 在保證具有較高傳質(zhì)效率的前提下，應(yīng)選擇具有較高泛點氣速或氣相動能因子的填料，拆裝、檢修方便填料規(guī)格的選擇填料規(guī)格是指填料的公稱尺寸或比表面積。（1）散裝填料規(guī)格的選擇 工業(yè)塔常用的散裝填料主要有DN1DN2DN3DN50、DN76等幾種規(guī)格。同類填料，尺寸越小，分離效率越高，但阻力增加，通量減少，填料費用也增加很多。而大尺寸的填料應(yīng)用于小直徑塔中，又會產(chǎn)生液體分布不良及嚴(yán)重的壁流，使塔的分離效率降低。因此，對塔徑與填料尺寸的比值要有一規(guī)定，一般塔徑與填料公稱直徑的比值D/d應(yīng)大于8。（2）規(guī)整填料規(guī)格的選擇 工業(yè)上常用規(guī)整填料的型號和規(guī)格的表示方法很多，國內(nèi)習(xí)慣用比表面積表示，主要有12150、250、350、500、700等幾種規(guī)格，同種類型的規(guī)整填料，其比表面積越大，傳質(zhì)效率越高，但阻力增加，通量減少，填料費用也明顯增加。選用時應(yīng)從分離要求、通量要求、場地條件、物料性質(zhì)及設(shè)備投資、操作費用等方面綜合考慮，使所選填料既能滿足技術(shù)要求，又具有經(jīng)濟(jì)合理性。應(yīng)予指出，一座填料塔可以選用同種類型，同一規(guī)格的填料，也可選用同種類型不同規(guī)格的填料；可以選用同種類型的填料，也可以選用不同類型的填料；有的塔段可選用規(guī)整填料，而有的塔段可選用散裝填料。設(shè)計時應(yīng)靈活掌握，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一的原則來選擇填料的規(guī)格。3. 填料材質(zhì)的選擇填料的材質(zhì)分為陶瓷、金屬和塑料三大類。(1)陶瓷填料 陶瓷填料具有很好的耐腐蝕性及耐熱性，陶瓷填料價格便宜，具有很好的表面潤濕性能，質(zhì)脆、易碎是其 最大缺點。在氣體吸收、氣體洗滌、液體萃取等過程中應(yīng)用較為普遍。(2)金屬填料 金屬填料可用多種材質(zhì)制成，選擇時主要考慮腐蝕問題。碳鋼填料造價低，且具有良好的表面潤濕性能，對于無腐蝕或低腐蝕性物系應(yīng)優(yōu)先考慮使用；不銹鋼填料耐腐蝕性強(qiáng)，一般能耐除Cl– 以外常見物系的腐蝕，但其造價較高，且表面潤濕性能較差，在某些特殊場合（如極低噴淋密度下的減壓精餾過程），需對其表面進(jìn)行處理，才能取得良好的使用效果；鈦材、特種合金鋼等材質(zhì)制成的填料造價很高，一般只在某些腐蝕性極強(qiáng)的物系下使用。一般來說，金屬填料可制成薄壁結(jié)構(gòu)，它的通量大、氣體阻力小，且具有很高的抗沖擊性能，能在高溫、高壓、高沖擊強(qiáng)度下使用，應(yīng)用范圍最為廣泛。(3)塑料填料 塑料填料的材質(zhì)主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）及聚氯乙烯（PVC）等，國內(nèi)一般多采用聚丙烯材質(zhì)。塑料填料的耐腐蝕性能較好，可耐一般的無機(jī)酸、堿和有機(jī)溶劑的腐蝕。其耐溫性良好，可長期在100176。C以下使用。塑料填料質(zhì)輕、價廉，具有良好的韌性，耐沖擊、不易碎，可以制成薄壁結(jié)構(gòu)。它的通量大、壓降低，多用于吸收、解吸、萃取、除塵等裝置中。塑料填料的缺點是表面潤濕性能差，但可通過適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚韥砀纳破浔砻鏉櫇裥阅?。綜上對各種類型、各種規(guī)格填料的分析，對于在20℃，由于操作溫度及操作壓力較低，工業(yè)上常用散裝填料。故選用DN38瓷質(zhì)拉西環(huán)填料。凈化塔強(qiáng)度設(shè)計和穩(wěn)定校核 筒體和封頭的壁厚計算 材料選擇 根據(jù)設(shè)計溫度 T=320 ℃，設(shè)計壓力P= ,，塔殼厚度附加量C=3等因素,且其具有腐蝕性，故不能選用Q235 Q345 R為屈服點σs = 340MPa 的壓力容器專用鋼 板,具有良好的綜合力學(xué)性能和制造工藝性能,且價格便宜,使用廣泛,故選用Q345 R . 按設(shè)計壓力計算筒體壁厚 筒體壁厚式中 Di—塔內(nèi)徑 Di為2400mm則由于 Q345 R鋼板厚度為 ~25mm 時的鋼板負(fù)偏差 C1 = ,腐蝕裕度 C2 = 3mm,則設(shè)計厚度δ d = δ+ C 2 = +3= mm考慮剛度,穩(wěn)定性及各種載荷的影響取名義厚度 δ n = 12mm , 有效厚度 δ e = δn–(C1 + C2 )=12(+ 3) = 封頭壁厚計算1)封頭選擇 2)壁厚計算 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭壁厚其中, Di = 2400mm , H i = 640mm . 計算壓力 Pc = MPa 。所以, 設(shè)計厚度δ d = δ+C2 = +3= 。 考慮制造安裝方便且由文獻(xiàn)[14]查得取名義厚度 δ n = 12mm ,有效厚度δe =δn(C1 + C2 )= 12 (+3) = 圖22橢圓形封頭第三章 填料塔工藝尺寸第一節(jié) 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)液相物性數(shù)據(jù)對于低濃度吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。由手冊查得，20℃水的物性數(shù)據(jù)：密度為 =粘度為 =s=(mh)表面張力 L=HF在水中的擴(kuò)散系數(shù)為 =105cm2/s=106m2/h氣相物性數(shù)據(jù)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為 =（）+（29）=
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