【正文】 省了維護(hù)和維修的費(fèi)用。塔底設(shè)計(jì)一般分為碟型底和平底兩種方案。本次模擬 工程設(shè)計(jì)結(jié)合以上兩種塔底結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)大型化干吸塔的特點(diǎn)，將干吸塔設(shè)計(jì)成具有塔底出酸優(yōu)點(diǎn)的平底結(jié)構(gòu)，即將塔底設(shè)計(jì)成外部平底內(nèi)部錐形的結(jié)構(gòu)，出酸口在錐形底的中央最低點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)同蝶形底結(jié)構(gòu)一樣不需要大的混凝土平臺(tái)，設(shè)計(jì)若干根支腿支撐整座塔重量，生產(chǎn)或停車(chē)時(shí)都可使塔底積酸全部排盡。為防止降塔內(nèi)填料碎片帶至循環(huán)槽打壞酸泵葉輪，在出酸口一般都設(shè)置防渦流裝置 。 填料的選擇 硫酸工業(yè)用的填料 ,除了要考慮適用于在較高的溫度下具有耐腐蝕的性能外 ,還應(yīng)具備一般的填料如下的通性： 1．通性大，壓降小，在一定 的淋灑密度下，泛點(diǎn)氣速高。 2．效率高，傳質(zhì)性能好，傳質(zhì)系數(shù)要大。 3．操作彈性大，操作性能穩(wěn)定，能適應(yīng)操作條件的變化。 4．抗污，抗堵的性能好。 5．最低濕潤(rùn)率要小，且具有較大的比表面積和空隙率，并能有效地利用。 6．強(qiáng)度大，破損小。 7．價(jià)格低廉，來(lái)源容易。 因此，本次干燥塔的填料采用瓷質(zhì)矩鞍型 [5]。 塔徑的計(jì)算 塔徑 [4] 進(jìn)干燥塔的空氣量 26 [4] m3/h 干燥塔空塔氣速 取 w= m/s 塔徑 D m,圓整取 D= m 噴淋密度 L 已知：噴淋酸 40 , 98%H2SO4, m=, m3 噴淋密度 m3/() 傳質(zhì)面積的計(jì)算 傳質(zhì)面積 F= [1] ， m2 其中： G——被吸收的水蒸氣 kg/h ——吸收推動(dòng)力， Pa K——吸收系數(shù)， kg/() 的計(jì)算 ——吸收過(guò)程始末液面上被吸收氣體的平衡壓力 ； 。 27 [1] K= A=() u= m/s K= = [1] = m2[1] 填料高度 Hp= ,m D= m, a=200 m2/m3 填料容積 Vp m3 Hp [1] 取填料高度 m。 壓力降 G ,Pa 其中： ——填料層的壓降， Pa； 28 ——阻力系數(shù)，查圖得 Z——填料層的高度，取 m。 G——?dú)怏w密度， kg/m3 G = 標(biāo) kg/m3 [1] 操作氣速的校核 2 0 . 2 0 . 2 5 0 . 1 2 53l o g [ ( ) ] 1 . 7 5 ( ) ( )GGF LLLW LAgG??? ?? ? ??? 取瓷矩鞍填料，則 3 ?? ? ，公稱(chēng)尺寸 DN=25 mm ， A= G= kg/m3，L= kg/m3， L=13 cP G= kg/h, L= kg/h, g= m/s2 代 入計(jì)算得： WF= m/s WF= m/s m/s 故取空塔操作氣速 u= m/s 符合要求 [1]。 塔 進(jìn)出口 管徑的計(jì)算及選擇 進(jìn)料管 取 進(jìn)料管速度 u=V1= m3/h= m3/s 查標(biāo)準(zhǔn)選用 mm 的管子 ， 選取 ， JB/T 8194 的法蘭。 核算管內(nèi)實(shí)際流速24Vsu d??= = /ms m/s[6] 29 空氣進(jìn)氣管 取空氣進(jìn)管速度 u=18m/s V= m3/h 查標(biāo)準(zhǔn)選用 mm 的管子， 選取 ， JB 470192 的法蘭。 核算管內(nèi)實(shí)際流速24Vsu d??= = /ms18 m/s[6] 空氣出氣管 取空氣進(jìn)管速度 u=18m/s 氣體體積經(jīng)過(guò)干燥塔變化很小，可忽略 。 選用 mm 的管子， 選取 ， JB 470192 的法蘭。 塔釜出料管 塔釜流出液體速度 u=V= m3/h= m3/s 查標(biāo)準(zhǔn)選用 mm 的管子 ， 選取 ， JB/T 8194 的法蘭。 液體分布器 簡(jiǎn)要設(shè)計(jì) 液體分布器類(lèi)型 一個(gè)理想的液體分布裝置應(yīng)該是液體分布均勻，自由截面大，操作彈性寬，不易堵塞，裝置的部件可以通過(guò)人孔進(jìn)行安裝拆卸。 溢流型布液裝置是目前廣泛應(yīng)用的分布器，特別適用于大型填料塔，有溢流盤(pán)式和溢流槽式兩種結(jié)構(gòu)，一般 當(dāng) D＞ 1000 mm 的場(chǎng)合，選擇溢流槽式布液器 [5]。 30 分布點(diǎn)密度計(jì)算 按 Eckert 建議值， 1200D? 時(shí)，噴淋點(diǎn)密度為 42 點(diǎn) /m2，因該塔液相負(fù)荷較大， 布液點(diǎn)數(shù)為 [5]。 溢流槽式布液器的設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù) 按分布點(diǎn)幾何均勻與流量均勻的原則，進(jìn)行布點(diǎn)設(shè)計(jì)。 塔徑 3400 mm；噴淋槽外徑 25 mm,數(shù)量 8 條， 在槽側(cè)面開(kāi)孔，槽寬度為 80 mm，槽高度為 210 mm，兩槽中心矩 375 mm；分配槽，雙槽式，中心距 1500 mm。 分布點(diǎn)采用三角形排列，實(shí)際設(shè)計(jì)點(diǎn)數(shù)為 n=384 點(diǎn) 。 溢流槽式布液器高度為 400 mm[5]。 填料及支撐板的選擇 填料支撐裝置的基本要求：有足夠的強(qiáng)度以支撐填料的重量；提供足夠大的自由截面，盡量減小氣液兩相的流動(dòng)阻力；有利于液體的再分布；耐腐蝕性能好， 便于用各種材料制造，以及安裝拆卸方便等。本設(shè)計(jì)采用梁型氣體噴射式支撐板。塔徑3400mm，板外徑 3362 mm， 梁的條數(shù)： 10[5]。 除沫器 為了確保氣體的純度，減少液體的夾帶損失，選用除沫器。 常用除沫裝置有折流板式除沫器、絲網(wǎng)除沫器以 及旋流板除沫器，本設(shè)計(jì)采用圓形絲網(wǎng)除沫器。材料：合成纖維；結(jié)構(gòu)：支撐橫梁結(jié)構(gòu) [5]。 設(shè)計(jì)氣速 u= m/s 氣體處理量 v= m3/h m 取網(wǎng)絲厚度為 300 mm。裝于塔頂?shù)囊话愠?，所需的塔頂分離空間總高度Hd=1200 mm，頂層塔盤(pán)至絲網(wǎng)底面的距離 Ht=900 mm。 封頭 和人孔設(shè)計(jì) 查 JB/T473795，查 [7]《化工工藝制圖》附錄三，橢圓形封頭厚度為 20 mm ，曲邊高度 h1=875 mm， 直邊高度 h2=50 mm，厚度 。 31 查資料 [8]， 本設(shè)備 采用 HG2059395 人孔標(biāo)準(zhǔn)，人孔 DN=500，共兩個(gè)。 塔高 塔的頂部空間高度 為了減少塔頂出口氣體中夾帶的液體量，頂部空間一般取 —。 則取塔頂高度 H1= 填料 高度 Hp= 塔的底部空間高度 對(duì)釜液流量大的塔，停留時(shí)間一般取 3—5 分鐘，取停留時(shí)間 4 分鐘計(jì)算。 m= kg/h 液體體積 V= m3 塔底 高度 H m 取塔底高度 H2=3m 5 設(shè)計(jì)總結(jié) 硫酸是最重要的基礎(chǔ)化工原料之一 ,主要用于制造磷肥及無(wú)機(jī)化工原料 ,其次作為化工原料廣泛應(yīng)用于有色金屬的冶煉、石油煉制和石油化工、橡膠工業(yè)以及農(nóng)藥、醫(yī)藥、印染、皮革、鋼鐵工業(yè)的酸洗等。但是硫酸工業(yè)污染嚴(yán)重 ,硫酸工業(yè)的每一次技術(shù)進(jìn)步都是在提高硫利用率的同時(shí) ,減少?gòu)U氣、廢水的排放 ,提高廢熱利用效率 ,做 32 到資源利用率的最大化。 該工藝主要有焚硫、轉(zhuǎn)化、吸收三個(gè)工段，在設(shè)計(jì)中我還對(duì)制酸后所產(chǎn)生廢液的處理進(jìn)行了設(shè)計(jì)，使整個(gè)工藝更加完整和合理。 在這次工藝 設(shè)計(jì)中我充分利用了四年來(lái)我們所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，并且結(jié)合在株化集團(tuán)硫酸廠的畢業(yè)實(shí)習(xí)，介紹了硫酸的性質(zhì)、用途、工藝流程，在此基礎(chǔ)上我們對(duì)硫酸生產(chǎn)裝置進(jìn)行分析。本設(shè)計(jì)是根據(jù)硫酸生產(chǎn)提供的參數(shù)，工藝控制指標(biāo)，對(duì)硫酸生產(chǎn)工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，尤其對(duì)干燥焚燒工段進(jìn)行了詳細(xì)的工藝設(shè)計(jì)分析。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)我們學(xué)會(huì)了化工設(shè)備的分析，掌握工藝設(shè)計(jì)的計(jì)算方法，培養(yǎng)了我們核算和工藝設(shè)計(jì)的能力 總的來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)基本上考慮到經(jīng)濟(jì)和效率優(yōu)先的原則，大設(shè)計(jì)方案還是比較合理。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我系統(tǒng)的了解了一下大學(xué)四年所學(xué)的各門(mén)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，以前上課 都是各門(mén)學(xué)各門(mén)的，知識(shí)間不連貫，這樣對(duì)以后的工作有制約，這次設(shè)計(jì)使我能夠有效的協(xié)調(diào)利用各門(mén)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，如化工設(shè)備、反應(yīng)工程、化工原理、文獻(xiàn)檢索、工程制圖等。對(duì)設(shè)計(jì)有了一個(gè)初步的印象，對(duì)我以后的研究生學(xué)習(xí)以及走上工作崗位后的科學(xué)研究有很大的幫助。并且 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我硫磺制酸工藝流程，含硫廢氣的處理方法等有了一定的了解 , 特別是對(duì) AUTO CAD 運(yùn)用的熟練程度大大增加。當(dāng)然由于本人水平有限，知識(shí)面不是太寬，工藝設(shè)計(jì)難免存在著一些問(wèn)題和不足之處，對(duì)這些發(fā)現(xiàn)和未發(fā)現(xiàn)的不足，希望各位指導(dǎo)老師指出，提出更好的寶貴意見(jiàn)。 6 參考文獻(xiàn) [1]南京化學(xué)工業(yè)公司設(shè)計(jì)院 .硫酸工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（工藝計(jì)算篇） [M].南京：化工部硫酸工業(yè)信息站出版 ,1994 ； [2] 劉光啟 .馬連湘 .劉杰主編 .化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)用冊(cè) .無(wú) 機(jī)卷 .化學(xué)工業(yè)出版社 ,； [3] 童景山 .李敬 .流體熱物理性質(zhì)的計(jì)算 .北京清華大學(xué)出版社 ,； [4] 姚玉英 .化工原理（上、下） . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ； [5]國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院編 .塔設(shè)備設(shè)計(jì) .上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 ， ； [6]馬江權(quán) . 冷一欣 主編 .化工原理課程設(shè)計(jì) .第二版 .中國(guó)石化出版社 ， ； [7] 周大軍 .揭嘉 .化工工藝制圖 .化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021； [8] 董大勤 .化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2021。