【正文】 [7]賈紹儀，柴誠(chéng)敬 .化工原理課程設(shè)計(jì) [M].天津：天津大學(xué)出版 社， 2020年。 [5]張受謙 .化工手冊(cè)：上卷 [M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社， 1986年。 [1]姚玉英 .化工原理：上冊(cè)，下冊(cè) [M].天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社， 2020年 。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，讓我們?cè)鰪?qiáng)啦一種獨(dú)立的，思考性的動(dòng)手方式，提高我們的動(dòng)手能力。 課程設(shè)計(jì)可謂是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁，是我們學(xué)習(xí)化工設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的初步嘗試。 這次設(shè)計(jì)的填料塔的一些物性參數(shù)未能查到的確切數(shù)據(jù)，是通過(guò)分析計(jì)算得到的，這給計(jì)算帶來(lái)了一定的誤差。 4. 結(jié)論 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì)水吸收丙酮填料塔的設(shè)計(jì)方案和填料塔設(shè)計(jì)的基本過(guò)程的設(shè)計(jì)方法、步驟、思路、有一定的了解與認(rèn)識(shí)。 19 除沫裝置 除沫裝置安裝在液體再分布器上方，用以除去出氣口氣流中的液滴。對(duì)于此填料塔而言，為了提干塔效率，故將其填料分為三層，根據(jù)再分布器各種規(guī)格的使用范圍，最簡(jiǎn)單的液體再分布裝置為截錐式再分布器。液體再分布器形狀如漏斗，在液體再分布器側(cè)壁裝有若干短管，使近塔壁的上升氣流通過(guò)短管與中心氣流匯合，以利氣流沿塔截面均勻分布。一般要求壓板和限制板自由截面分率大于 70%。填料壓板常用于陶瓷填料，以免陶瓷填料發(fā)生移動(dòng)撞擊，造成填料破碎。如圖： 填料壓緊裝置 為保證填料塔在工作狀態(tài)下填料床能夠穩(wěn)定，防止高氣相負(fù)荷或負(fù)荷突然變動(dòng)時(shí)填料層發(fā)生松動(dòng)，破壞填料層結(jié)構(gòu)，甚至造成 填料損失，必須在填料層頂部設(shè)置填料限定裝置。氣體噴射型，分為圓柱升氣管式的氣體噴射型支承板和梁式氣體噴射型支承板。 [8] 液體分布器的選擇 該吸收塔液相負(fù)荷較大，而氣相負(fù)荷相對(duì)較小，根據(jù)本吸收的要求和物系的性質(zhì)可選用槽式液體分 布器。其中，多孔型液體分布器又可分為：蓮蓬式噴灑器、直管式多孔分布器、排管式多孔型分布器和雙排管式多孔型分布器等。 液體分布器的種類(lèi)較多，有多種不同的分類(lèi)方法，一般多以液體流動(dòng)的推動(dòng)力或按結(jié)構(gòu)形式分。 液體分布器的性能主要由分布器的布液點(diǎn)密度（即單位面積上的布液點(diǎn)數(shù)），各布液點(diǎn)均勻性，各布液點(diǎn)上液相組成的均勻性決定，設(shè)計(jì)液體分布器主要是決定這些參數(shù)的結(jié)構(gòu)尺寸。因而液體分布器的設(shè)計(jì)十分重要。 1 .4[1 9 .5 ( 0 .5 ) ]GGFuk a k au? ? ? =[1+() ] =(m ）akh3 P?? ， 39。 氣相品質(zhì)流量為 : wv =8000 ?? /h 液相品質(zhì)流量可近似按純水的流量計(jì)算，即 1 18w? 9 5 3 .6 1 7 1 6 4 .8 1k g?? /h Eckert 通用關(guān)聯(lián)圖的橫坐標(biāo)為 : 0 . 5 0 . 5vlvlw 1 7 1 6 4 . 8 1 .2 5 0 .0 6w 1 0 0 0 0 9 9 7 .0 4 3?? ??（ ） （ ） 查通用關(guān)聯(lián)圖得 : 2 0 .2 0 .1 4VFFLLu g ??? ?? ? 12 查散裝填料泛點(diǎn)填料因子平均值表得 1170( ) 2 510 . 1 4 1 2 . 6 7 /FLFF V Lmgu m s???? ? ? ???????由 化 工 單 元 操 作 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 化 學(xué) 工 業(yè) 部 化 學(xué) 工 程 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心 站 主 編 表 查 得 取 0 . 7 0 . 7 2 . 6 7 1 . 8 7 /Fu u m s? ? ? ?( 對(duì) 于 散 裝 填 料 , 其 泛 點(diǎn) 率 的 經(jīng) 驗(yàn) 值 為 ?F ~) 由 D=800044 3600 1. 23 mu 3. 14 ????? 圓整塔徑，取 D= 泛點(diǎn)率校核： 280003600 /4msD?? u 1 .4 4 1 0 0 % 5 4 %u 2 .6 6 5F ? ? ?(在允許范圍內(nèi) ) 填料規(guī)格校核： 1400 3 6 .8 4 1 0d 3 8D ? ? ?(滿足要求 ) 液體噴淋密度校核： 對(duì)于直徑不超過(guò) 75mm 的散裝填料 ,取最小潤(rùn)濕速為 3m in( ) 0 .0 8 /WL m m h?? 查常用 [ 5 ]散裝填料的特性參數(shù)表得 化原下冊(cè)表 3—— 5查得 :比表面積 : 2t ?? /m3 最小噴淋密度 :U 3tm i nm i n 3 ???? ?）（ WL /m h2? ll m i n22w 1 7 1 6 4 . 89 9 7 . 0 4 3 1 1 . 2 0 1 0 . 60 . 7 8 5 1 . 44UUD??? ? ? ? ?? 經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用 D=1400mm 合理。 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算 基 礎(chǔ) 物 性數(shù) 據(jù) 液相物性數(shù)據(jù) 對(duì)低濃度吸收過(guò)程，溶液的物性資料可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。在塑料散裝填料中，階梯環(huán)填料氣體通量大、流動(dòng)阻力小、傳質(zhì)效率高，故此選用 DN50 聚丙烯階梯環(huán)填料。現(xiàn)以純?nèi)軇槔M(jìn)行設(shè)計(jì)。 用水吸收丙酮屬易溶氣體的吸收過(guò)程為提高傳質(zhì)效率，選用逆流吸收過(guò)程。 5 吸收劑的黏度小， 有利于氣液兩相接觸良好，提高傳質(zhì)速率。 。一般情況下，選擇吸收劑，要著重考慮如下問(wèn)題： 1 對(duì)溶質(zhì)的溶解度大。 根據(jù)填料材質(zhì)比較應(yīng)選：聚丙烯塑料的階梯環(huán)填料 規(guī)格為 50mm25 mm mm，其主要參數(shù)如下： 公稱直徑DN mm 外徑高厚 d h δ ,mm 比表面積α m2/m3 空 隙 率 ε % 個(gè)數(shù) n m3 堆積密度ρ p Kg/m3 干填料因子φ m1 50 50 25 94 10740 143 吸收劑的選擇 對(duì)于吸收操作，選擇適宜的吸收劑，具有十分重要的意義。通量大壓降低，但表面濕潤(rùn)性差，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚韥?lái)改善其表面濕潤(rùn)性能?？赡鸵话銦o(wú)機(jī)酸、堿和有機(jī)溶劑腐蝕。 在溫度較低時(shí)塑料能長(zhǎng)期操作而不發(fā)生變形，價(jià)格低廉，性能良好。脈沖填料的特點(diǎn)是處理量大，壓降小，是真空精餾的理想填料。在擴(kuò)大段，氣速減到最小，實(shí)現(xiàn)兩相的分離。脈沖填料組裝后，會(huì)形成帶縮頸的多孔棱形通道，其縱面流道交替收縮和擴(kuò)大，氣液兩相通過(guò)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的湍動(dòng)。波紋填料 8 的缺點(diǎn)是不適于處理粘度大、易聚合或有懸浮物的物料，且裝卸、清理困難，造價(jià)高。金屬絲網(wǎng)波紋填料的壓降低，分離效率很高，特別適用于精密精餾及真空精餾裝置，為難分離物系、熱敏性物系的精餾提供了有效的手段。波紋填料按結(jié)構(gòu)可分為網(wǎng)波紋填料和板波紋填料兩大類(lèi)，其材質(zhì)又有金屬、塑料和陶瓷等之分。各盤(pán)填料垂直裝于塔內(nèi)，相鄰的兩盤(pán)填料間交錯(cuò) 90176。和 45176。格柵填料的比表面積較低，主要用于要求壓降小、負(fù)荷大及防堵等場(chǎng)合。工業(yè)上應(yīng)用最早的格柵填料為木格柵填料。規(guī)整填料種類(lèi) 很多，根據(jù)其幾何結(jié)構(gòu)可分為格柵填料、波紋填料、脈沖填料等。環(huán)矩鞍填料將環(huán)形填料和鞍形填料兩者的優(yōu)點(diǎn)集于一體，其綜合性能優(yōu)于鮑爾環(huán)和階梯環(huán)。階梯環(huán)的綜合性能優(yōu)于鮑爾環(huán)，成為目前所使用的環(huán)形填料中最為優(yōu)良的一種。由于高徑比減少，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了氣體通過(guò)填料層的阻力。目前，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)應(yīng)用瓷拉西環(huán)的場(chǎng)合，均已被瓷矩鞍填料所取代。矩鞍填料堆積時(shí)不會(huì)套疊，液體分布較均勻。鮑爾環(huán)是一種應(yīng)用較廣的填料。鮑爾環(huán)由于環(huán)壁開(kāi)孔，大大提高了環(huán)內(nèi)空間及環(huán)內(nèi)表面的利用率