【導(dǎo)讀】進(jìn)行有關(guān)計算，得出設(shè)備主要尺寸和參數(shù)；根據(jù)計算結(jié)果繪制主體設(shè)備圖形；編寫設(shè)計說明書。（三）填料類型聚丙烯鮑爾環(huán)填料。專業(yè)課程設(shè)計的考核與成績評定由指導(dǎo)教師進(jìn)行。塔設(shè)備廣泛用于蒸餾、吸收、萃取、洗滌、傳熱等生產(chǎn)過程的氣液傳質(zhì)設(shè)備。被用于蒸餾和吸收的塔器分別稱為蒸餾塔和吸收塔。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。在化學(xué)工業(yè)中，經(jīng)常需要將氣體混合物中的各個。尾氣中的有害成分，以免污染空氣。根據(jù)混合物中各組分在某一種溶劑中溶解度不同而達(dá)到分離的目的。中，當(dāng)處理量大時多用板式塔，處理量小時采用填料塔。近年來由于填料塔結(jié)構(gòu)。了壓降小、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。因此，填料塔已經(jīng)被推廣到大型氣、液操作中，在。某些場合還代替了傳統(tǒng)的板式塔。

　　

【正文】 ?? 則 mmmHgnLd So0 0 4 5 5 0 0 1 4 5 24?????????????? 填料支撐裝置 填料支承裝置用于支承塔填料及其所持有的氣體、液體的質(zhì)量，同時起著氣液流道及氣體均布作用。故在 設(shè)計支承板是應(yīng)滿足下列三個基本條件：（ 1）自由截面與塔截面之比不小于填料的 空隙率；（ 2）要有足夠的強(qiáng)度承受填料重量及填料空隙的液體；（ 3）要有一定的耐腐蝕性。 用豎扁鋼制成的柵板作為支承板最為常用，如圖 （ a）。柵板可以制成整塊或分塊的。一般當(dāng)直徑小于 500mm 時可制成整塊；直徑為 600～ 800mm 時，可以分成兩塊；直徑在 900～ 1200mm 時，分成三塊；直徑大于 1400mm 時，分成四塊；使每塊寬度約在 300～ 400mm 之間，以便拆裝。 柵板條之間的距離應(yīng)約為填料環(huán)外徑的 ～ 。在直徑較大的塔中，當(dāng)填料環(huán)尺寸較小的，也可采用間距較大的柵板，先在其上布滿尺寸較大的十 字分隔瓷環(huán)，再放置尺寸較小的瓷環(huán)。這樣，柵板自由截面較大，如圖 （ c）所示。 當(dāng)柵板結(jié)構(gòu)不能滿足自由截面要求時，可采用如圖 （ b）所示的升氣管式支承板。氣相走升氣管齒縫，液相由小孔及縫底部溢流而下。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德橫截面積，所以絕不會在此造成液泛。 本設(shè)計塔徑 D=800mm，采用結(jié)構(gòu)簡單、自由截面較大、金屬耗用量較小，由豎扁鋼制成的柵板作為支承板，將其分成兩塊，柵板條之間的距離約為 。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)，作為過渡支承，以取得較大的孔隙率。由于采用的是 φ 50mm 的填料，所以可用φ 75mm 的十字環(huán)。 （ a）柵板 （ b）升氣管式 （ c）十字隔板環(huán)層 圖 填料支承板 填料支撐裝置對于保證填料塔的操作性能具有重大作用。采用結(jié)構(gòu)簡單、自由截面較大、金屬耗用量較小的柵板作為支撐板。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。由于采用的是 mm50? 的填料，所以可用 mm75? 的十字環(huán)。 塔徑 mmD 800? ，設(shè)計柵板由 2 塊組成。且需要將其擱置在焊接于塔壁的支持圈或支持塊上。分塊式柵板，每塊寬度為 400mm，每塊重量不超過 700N，以便從人孔進(jìn)行裝卸。 填料壓緊裝置 為防止在上升氣流的作用下填料床層發(fā)生松動或跳動，保持操作中填料床層為一恒定的固定床，從而必須保持均勻一致的空隙結(jié)構(gòu)，使操作正常、穩(wěn)定，故需在填料層上方設(shè)置填料壓緊裝置。 填料壓緊裝置分為填料 壓板和床層限制板兩大類。對于散裝填料，可選用壓緊網(wǎng)板，也可選用壓緊柵板，在其下方，根據(jù)填料的規(guī)格敷設(shè)一層金屬網(wǎng)，并將其與壓緊柵板固定；對于規(guī)整填料，通常選用壓緊柵板。設(shè)計中，為防止在填料壓緊裝置處壓降過大甚至發(fā)生液泛，要求填料壓緊裝置的自由截面積應(yīng)大于 70﹪。 填料壓板自由放置于填料層上端，靠自身重量將填料壓緊，它適用于陶瓷、石墨制成的散裝填料。它的作用是在高氣速（高壓降）和負(fù)荷突然波動時，阻止填料產(chǎn)生相對運(yùn)動，從而避免填料松動、破損。由于填料易碎，當(dāng)碎屑淤積在床層填料的空隙間，使填料層的空隙率下降時，填料 壓板可隨填料層一起下落，緊緊壓住填料而不會形成填料的松動、降低填料塔的生產(chǎn)能力及分離效率。 床層限制板用于金屬散裝填料、塑料散裝填料及所有規(guī)整填料。它的作用是防止高氣速高壓降或塔的操作突然波動時填料向上移動而造成填料層出現(xiàn)空洞，使傳質(zhì)效率下降。由于金屬及塑料填料不易破碎，且有彈性，在裝填正確時不會使填料下沉，故床層限制板要固定在塔壁上。 為了便于安裝和檢修，填料壓緊裝置不能與塔壁采用連續(xù)固定方式，對于小塔可用螺釘固定于塔壁，而大塔則用支耳固定。 本次設(shè)計的填料塔采用押金網(wǎng)板，設(shè)置自由截面積為 85%。采用支耳 固定。 主要符號說明 E— 亨利系數(shù)， Kpa G? — 氣體的粘度， /Pas m — 平衡常數(shù) ?— 水的密度和液體的密度之比 g — 重力加速度， 2/ms ,GL??— 分別為氣體和液體的密度， 3/kgm ,GLWW— 分別為氣體和液體的質(zhì)量流量， /kgs YKa— 氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)， ? ?3/kmol m s? Z — 填料層高度， m ?— 塔截面積， 24D??? OGH — 氣相總傳質(zhì)單元高度， m OGN — 氣相總傳質(zhì)單元數(shù) GK — 以分壓差表示推動力的總傳質(zhì)系數(shù)， ? ?2/kmol m s kPa?? Wa — 單位體積填料的潤濕面積 Gk — 以分壓差表示推動力的氣膜傳質(zhì)系數(shù)， ? ?2/kmol m s kPa?? H — 溶解度系數(shù)， ? ?2/kmol m kPa? Lk — 以摩爾濃度差表示推動力的液摩爾傳質(zhì)系數(shù)， /ms R — 氣體常數(shù)， ? ?8 .3 1 4 /kN m kmol K?? GD — 溶質(zhì)在氣相中的擴(kuò)散系數(shù)， 2/ms 注： 1 填料塔設(shè)計結(jié)果 概要 塔徑 填料層高度 5m 填料規(guī)格 50mm 鮑爾 環(huán) 操作液氣比 倍最小液氣比 校正液體流速 壓降 惰性氣體流量 2 填料塔設(shè)計數(shù)據(jù) E— 亨利系數(shù)， Vu — 氣體的粘度， 510?? /Pas =6228 510 / .kg mh?? m — 平衡常數(shù) ? — 水的密度和液體的密度之比 1 g — 重力加速度， 2/ms = 810 /mh? 。VL??— 分別為氣體和液體的密度， 3/kgm ； 3/kgm ； LW = ㎏ /h VW =— 分別為氣體和液體的質(zhì)量流量 YKa— 氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)， ? ?3/kmol m s? Z — 填料層高度， m ? — 塔截面 積， 24D??? OGH — 氣相總傳質(zhì)單元高度， m OGN — 氣相總傳質(zhì)單元數(shù) GK — 以分壓差表示推動力的總傳質(zhì)系數(shù)， ? ?2/kmol m s kPa?? Wa — 單位體積填料的潤濕面積 23t m / m? ?? 填 料 總 比 表 面 積 ， 100 33m / m? ?? 填 料 層 空 隙 率 % Gk — 以分壓差表示推動力的氣膜傳質(zhì)系數(shù)， ? ?2/kmol m s kPa?? H — 溶解度系數(shù)， ? ?2/kmol m kPa? Lk — 以摩爾濃度差表示推動力的液摩爾傳質(zhì)系數(shù)， /ms R — 氣體常數(shù)， ? ?8 .3 1 4 /kN m kmol K?? 2 6 20 . 0 8 1 / 。 7 . 3 4 1 0 /VLD m h D m h?? ? ?— 氨氣在空氣中中的擴(kuò)散系數(shù) 及氨氣在水中的擴(kuò)散系數(shù) 。 2940896kg hL? ?? 液 體 的 表 面 張 力 ， =/ 2c 427680kg / h1 4 5??? ? ? ? ?填 料 材 質(zhì) 的 臨 界 表 面 張 力 ， ； 填 料 形 狀 系 數(shù) 開 孔 鮑 爾 環(huán) =. 液體質(zhì)量通量為： Lu =WL/=(㎡ ?h) 氣體質(zhì)量通量為： Vu =5800(㎡ ?h) 參考文獻(xiàn)： [1] 夏清 .化工原理（ 下 ） [M]. 天津 :天津 大學(xué) 出版社 , 2020. [2] 周軍 .張秋利 化工 AutoCAD 制圖應(yīng)用基礎(chǔ) 。北京 . 化學(xué)工業(yè)出版。 [3] 姚玉英，陳常貴，劉邦孚，等 .化工原理 [M].第 1 版 .天津科學(xué)技術(shù)出版社 2020： 71195 [4] 賈紹義 ,柴誠敬 . 化工原理課程設(shè)計 [M]. 天津 :天津大學(xué)出版社 , 2020. 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