填料吸收塔設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)-文庫(kù)吧資料
2025-01-22 12:05本頁(yè)面
【正文】 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(duì)于低濃度吸收過(guò)程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。凈化塔強(qiáng)度設(shè)計(jì)和穩(wěn)定校核 筒體和封頭的壁厚計(jì)算 材料選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)溫度 T=320 ℃，設(shè)計(jì)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(diǎn)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(jià)格便宜,使用廣泛,故選用Q345 R . 按設(shè)計(jì)壓力計(jì)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(shí)的鋼板負(fù)偏差 C1 = ,腐蝕裕度 C2 = 3mm,則設(shè)計(jì)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(jì)算1)封頭選擇 2)壁厚計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭壁厚其中, Di = 2400mm , H i = 640mm . 計(jì)算壓力 Pc = MPa 。綜上對(duì)各種類型、各種規(guī)格填料的分析，對(duì)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。它的通量大、壓降低，多用于吸收、解吸、萃取、除塵等裝置中。C以下使用。塑料填料的耐腐蝕性能較好，可耐一般的無(wú)機(jī)酸、堿和有機(jī)溶劑的腐蝕。一般來(lái)說(shuō)，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。(2)金屬填料 金屬填料可用多種材質(zhì)制成，選擇時(shí)主要考慮腐蝕問(wèn)題。(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(jià)格便宜，具有很好的表面潤(rùn)濕性能，質(zhì)脆、易碎是其 最大缺點(diǎn)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)靈活掌握，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一的原則來(lái)選擇填料的規(guī)格。選用時(shí)應(yīng)從分離要求、通量要求、場(chǎng)地條件、物料性質(zhì)及設(shè)備投資、操作費(fèi)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。因此，對(duì)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。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(fèi)用也增加很多。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，通常考慮以下幾個(gè)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(diǎn)氣速或氣相動(dòng)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。波紋填料的優(yōu)點(diǎn)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。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(rùn)濕性能的作用。金屬板波紋填料是板填料的主要形式。其特點(diǎn)是壓降低、分離效率高，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。波紋填料按結(jié)構(gòu)分為網(wǎng)波紋填料和板波紋填料可用陶瓷、塑料、金屬制造。規(guī)整填料種類很多，根據(jù)其幾何結(jié)構(gòu)分為格柵填料、波紋填料、脈沖填料。階梯環(huán)的綜合性能優(yōu)于鮑爾環(huán)，成為目前環(huán)形填料中最為優(yōu)良的一種。錐形翻邊不僅提高了填料的機(jī)械強(qiáng)度，而且使填料之間由線接觸為主變?yōu)辄c(diǎn)接觸為主，這樣不但增加了填料層之間的空隙，同時(shí)成為液體沿填料表面流動(dòng)的匯集分散點(diǎn)，可以促進(jìn)液膜的表面更新。 階梯環(huán)是對(duì)鮑爾環(huán)的改進(jìn)。與拉西環(huán)相比通量可提高50%以上，傳質(zhì)效率提高30%左右?！□U爾環(huán)是在拉西環(huán)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而得。以下是典型的散裝填料： 拉西環(huán)填料是最早提出的工業(yè)填料，其結(jié)構(gòu)為外徑與高度相等的圓環(huán)，可用陶瓷、塑料、金屬等材質(zhì)制成。 散裝填料散裝填料是一個(gè)個(gè)具有一定集合形狀和尺寸的顆粒體一般以隨機(jī)的方式堆積在塔內(nèi)的，又稱為亂堆填料和顆粒填料。所選填料既要滿足生產(chǎn)工藝的要求，又要使設(shè)備投資和操作費(fèi)用最低。在該任務(wù)中，由于在常溫常壓下操作且在此條件下氨的溶解度很大，且受溫度與壓力的影響不大，在此不做過(guò)多的考慮。操作壓力的確定由吸收過(guò)程的氣液平衡關(guān)系可知，壓力升高可增加溶質(zhì)組分的溶解度，即加壓有利于吸收。第四節(jié) 操作溫度與壓力的確定操作溫度的確定由于吸收過(guò)程的氣液平衡關(guān)系可知，溫度降低可增加溶質(zhì)組分的溶解度?！∷x的吸收劑盡量的滿足無(wú)毒性、無(wú)腐蝕性、不易燃易爆、不發(fā)泡、冰點(diǎn)低、廉價(jià)易得以及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等要求?！〔僮鳒囟认挛談┑恼羝麎阂?，要減少吸收和再生過(guò)程中吸收劑的揮發(fā)和損失。第三節(jié) 吸收劑的選擇吸收過(guò)程是依靠氣體溶質(zhì)在溶劑中的溶解來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此，吸收劑的性能的和優(yōu)劣，是決定吸收操作效果的關(guān)鍵之一，選擇時(shí)有以下考慮方面： 吸收劑對(duì)溶質(zhì)組分的溶解度要大，以提高吸收速率并減少吸收劑的用量。逆流操作時(shí)平均推動(dòng)力大，傳質(zhì)速率快，分離效率高，吸收劑利用率高。需注意吸收劑的部分再循環(huán)較逆流操作費(fèi)用的平均推動(dòng)力較小，且需設(shè)置循環(huán)泵，操作費(fèi)用提高?！? 在逆流操作過(guò)程中，用泵將吸收塔排除的一部分冷卻后與補(bǔ)充的新鮮吸收劑一同送回塔內(nèi)，通常以下情況使用：當(dāng)吸收劑用量較少，為提高塔的噴淋密度；對(duì)于非等溫吸收過(guò)程，為控制塔內(nèi)的溫度升高，需取出一部分熱量。 氣液兩相均由塔頂流向塔底，其系統(tǒng)不受液流限制，可提高操作氣速，以提高生產(chǎn)能力。第二節(jié) 填料吸收塔方案的確定 裝置流程的確定裝置流程的主要有以下幾種： 氣相自塔底進(jìn)入由塔頂排出，液相
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