【正文】 金屬絲編織的大孔金屬網(wǎng)焊接于金屬支撐圈上，壓板可制成分塊結(jié)構(gòu)，入塔后用螺栓連接。 除沫器本設(shè)計中采用絲網(wǎng)除沫器。 氣體分布器 ，則需要性能更好地氣體分布裝置。液體再分布裝置分為分配錐、改進分配錐、多孔盤式再分布器、梁型再分布器和復合式再分布器。 液體再分布裝置液體再分布裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計與液體分布裝置相同，但需配備適宜的液體收集裝置。一般地，只有柵板型多用于規(guī)整填料塔，其他幾種形式則多用于散堆填料。設(shè)計時應(yīng)考慮要有足夠的強度和剛度，同時，應(yīng)避免在此發(fā)生液泛。排管式噴淋器一般用不銹鋼制造。排管式噴淋器是目前應(yīng)用較為廣泛的分布器之一。則填料層高： 吸收塔附件的設(shè)計與選用 液體分布裝置液體初始分布器設(shè)置于填料塔內(nèi)填料層頂部，用于將塔頂液體均勻分布在填料表面上，液體初始分布器性能對填料塔效率影響很大，特別對于大直徑、低填料層的填料塔，尤其需要性能良好的液體初始分布裝置。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可得：查關(guān)聯(lián)表可得：煙氣流量：（47）取圓整 ： 填料層高度的計算解吸塔的填料高度，通常不是根據(jù)嚴格的計算而是憑經(jīng)驗確定的(見氣體凈化 P32)，這里只作簡單估算（等板高度法）[18]。液氣比：（41），則：（42）回流比：（43）操作溫度：%、 mol CO2/mol MEA的MEA溶液的運動粘度：MEA溶液密度：（44）蒸汽的體積流率：，質(zhì)量流率：密度：（45） 填料的選擇本設(shè)計中選用塔料為拉西環(huán)瓷質(zhì)填料。第四章 解吸塔的設(shè)計計算解吸塔操作溫度：120oC 操作壓力：1 atm以下計算假定加熱到120oC的MEA溶液的濃度仍為15% 平衡線%MEA溶液、120oC時CO2的溶解度數(shù)據(jù)。 取地腳螺栓個數(shù)n=24，地腳螺栓材料的許用應(yīng)力（319）表311 螺栓根徑與公稱尺寸對照表螺栓公稱尺寸M24M27M30M36M42M48M56螺栓根徑d1/mm查表311，取地腳螺栓為M24。00截面：11截面：22截面： 地腳螺栓計算 地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力（316）式中：Zb——基礎(chǔ)環(huán)的抗彎截面系數(shù)，mm3；Ab——基礎(chǔ)環(huán)的面積，mm2（317）（318）式中：Dob——基礎(chǔ)環(huán)外直徑，mm；Dib——基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)直徑，mm。各塔段Dei計算結(jié)果列于表39.表39 各塔段的有效直徑/mm塔段號123456塔段長度li16004400200012250122502300K3400K4625227500Dei527048745145（315）由下式計算各塔段的水平風力：式中：K1 ——體型系數(shù)，； K2i ——塔設(shè)備各計算段的風振系數(shù)； q0 ——基本風壓值，N/m2； fi ——風壓高度變化系數(shù)。塔和管線的保溫層厚度：塔頂管線外徑：d0=225mm；；。角，取平臺構(gòu)件的投影面積Σ=，則Dei取下式計算值中的較大者。 各塔段高度為： 圖31 塔體及裙座機械計算簡圖第一段h1=；第二段h2=；第三段h3=2m；第四段h4=；第五段h5=；第六段h6=。需要考慮時，可將誘發(fā)共振彎矩與彎矩按矢量相加。另一方面是氣流在塔的背后引起周期性旋渦，產(chǎn)生垂直于風向的誘發(fā)振動彎矩。 風載荷計算 風力計算 安裝在室外的支撐式塔設(shè)備，可視為支撐在地基上的懸臂梁。由表33查得：（Ⅱ類場地土，近震）。 操作時塔內(nèi)物料質(zhì)量（37） 充水質(zhì)量（38） 全塔操作質(zhì)量（39） 全塔最小質(zhì)量（310） 全塔最大質(zhì)量（311） 塔的自振周期計算（312）式中：T1—— 塔的基本自振周期，s； H —— 塔的總高度，mm； E —— 塔殼體材料在設(shè)計溫度下的彈性模量，MPa； Se —— 塔殼有效壁厚，mm； Di —— 塔殼內(nèi)徑，mm。 封頭封頭采用標準橢圓性封頭：（32）加上壁厚附加量C=2mm，并圓整，還應(yīng)考慮剛度，穩(wěn)定性及多種載荷等因素，取筒體、封頭和裙座的名義厚度Sn均為12mm。整個塔高為： 第三章 吸收塔的強度校核 選擇材料 筒體與封頭材料選用16MnR，裙座材料選用Q235A[17]。本設(shè)計中所選用的人孔筒節(jié)內(nèi)徑為2000mm，壁厚10mm，故補強圈尺寸為：補強圈內(nèi)徑2030mm，外徑為3000mm，補強圈的厚度按下式估算：（223）取補強圈厚度為17mm。人孔應(yīng)采用HG21514標準。 開孔壓力容器開設(shè)手孔和人孔是為了檢查設(shè)備的內(nèi)部空間以及安裝和拆卸設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)件。 地腳螺栓座地腳螺栓座的結(jié)構(gòu)有多種型式：外螺栓座結(jié)構(gòu)型式為常用型式，這種結(jié)構(gòu)對地腳螺栓預埋或不預埋均適用。焊接接頭采用對接型式。裙座的結(jié)構(gòu)形式有圓筒形和圓錐形兩種，圓筒形裙座制造方便。當裙座設(shè)計溫度低于0℃時，材料的選擇及檢驗要求按照GB150《鋼制壓力容器》，至材料應(yīng)具有在相應(yīng)溫度下的沖擊韌性要求。對于在室外操作的塔，還要考慮環(huán)境溫度。并且裙座所耗費材料對整個他而言不多，提高他的用材要求，在經(jīng)濟上不會造成太多的費用。 進出料接管，設(shè)計選擇用于大塔的進氣管；，設(shè)計采用設(shè)置在塔頂封頭上的出氣管。因為本設(shè)計中塔徑大于1200mm，需要附加壓鐵才能達到所需壓強。 填料壓板填料壓板主要有兩種形式，一種是柵條形壓板，另一種是絲網(wǎng)壓板。這里采用高效型網(wǎng)固定式絲網(wǎng)除沫器。尤其是它具有除沫效率高，壓力降小的特點，是最常用的除沫器。在分離要求不嚴格的操作場合，還將干填料層作除沫器用[16]。工業(yè)上常用的除沫裝置有折板除沫器、絲網(wǎng)除沫器，以及旋流板除沫器。采用大塔的氣體分布裝置。這里采用的是多孔盤式再分布器。為了提高塔的傳質(zhì)效率，必須安裝液體再分布裝置，作用是收集上一填料層的液體，并使其在下一填料層均勻分布。下圖為梁型氣體噴射式支承板外觀：圖25梁型氣體噴射式支承板 梁型氣體噴射式支承板的結(jié)構(gòu)型式見圖26和27所示：圖26 支承板波形尺寸圖27 DN2600~4000mm 支承板結(jié)構(gòu)示意圖 液體再分布裝置當液體沿填料層向下流動時，有流向器壁形成“壁流”的傾向。這里采用梁型氣體噴射式支承板。典型的填料支承是氣體噴射式支承板，如圖25所示：圖24 氣體噴射式支承板 氣體噴射式支承板的結(jié)構(gòu)特點是：對氣體和液體提供了不同的通道，于是氣體容易進入填料層內(nèi)，而液體也可自由排出，既避免了液體在板上的積聚，又有利于液體的均勻再分配。因此設(shè)計合理的支承結(jié)構(gòu)是非常重要的。 填料支承裝置填料支承裝置對保證填料塔的操作性能具有重大作用。如圖24所示：圖24 多環(huán)管噴淋器工作原理是液體由垂直的中心管引入，經(jīng)水平主管通過環(huán)管上的小孔噴淋。多空型分布裝置又分為多種型式：多孔直管式噴淋器、多管式噴淋器、排管式噴淋器、環(huán)管式噴淋器和篩孔盤式分布器等。單管的噴灑面積小、均勻性很差，只適用于塔徑小于300mm且對噴淋均勻性要求不高的場合。為了滿足不同塔徑、不同液流量以及不同均布程度的要求，液體分布裝置有多種結(jié)構(gòu)型式。實際上，液體初始不良分布，相當于損失了一段填料高度。對于任一裝填完畢的填料塔，氣速的分布是否均勻，主要取決于液體分布的均勻程度。PY)0123456（222）從而填料層高：取整到h=16m，分兩層填料。（221）用辛普生法作數(shù)值積分[14]，計算如表24（n = 6）：表24 積分結(jié)果iYXXepKGh)， M—— 溶液中MEA摩爾濃度，mol MEA/L； F—— 根據(jù)填料類型和尺寸而定的系數(shù)，80mm瓷質(zhì)拉西環(huán)的F= (~)103，這里取F= 103。由操作線及平衡線圖可知：y*≈0y*——與液相溶質(zhì)摩爾分數(shù)成平衡的氣相溶質(zhì)摩爾分數(shù)。并且塔徑大于填料環(huán)徑的20~30倍，填料的預先選擇也是可取的。具體參數(shù)見下表[12]：表23 瓷拉西環(huán)結(jié)構(gòu)特征參數(shù)（D=80mm）公稱直徑/mm80孔隙率/%個數(shù)/(1/m3)1910比表面積/(m2/m3)76堆積密度/(kg/m3)714填料因子/[(干)]m1]243 塔徑的計算液體濃度： 氣體濃度： 氣體密度： 液體密度： 液體運動粘度： （212）式中：ρV ——氣體密度ρL ——液體密度因此： 查泛點氣速關(guān)聯(lián)表[13]可知：圖23 Eckert 泛點氣速關(guān)聯(lián)表可得：Y= 又因為： （213）式中：uf——泛點氣速，m/s； Ф——實驗填料因子，m1； φ——水的密度與液體密度的之比； ρG——氣體密度，kg/m3； ρL——液體密度，kg/m3；可知： （214） 對于一般的空塔氣速u，?。?，（215）而MEA溶液容易起泡，：煙氣流量：（216）因此：（217）取圓整：D=4m。圖22 平衡曲線 吸收量的確定（21） （22）（23）式中：Y1——進口混合氣體中吸收質(zhì)與惰性氣體的摩爾比； Y2——出口混合氣體中吸收質(zhì)與惰性氣體的摩爾比；y1——進口氣相溶質(zhì)的摩爾分數(shù)； y2——出口氣相溶質(zhì)的摩爾分數(shù)；x1——出口液相溶質(zhì)的摩爾分數(shù)；x2——進口液相溶質(zhì)的摩爾分數(shù)。填料塔是化工分離過程的主體設(shè)備之一，與板式塔相比，具有生產(chǎn)能力大，分離效率高、壓降小、操作彈性大塔內(nèi)持液量小等突出特點，因而在化工生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。這種方法，尚處于基礎(chǔ)研究階段，要實現(xiàn)工業(yè)化，還有大量技術(shù)問題需要解決。 物理化學法目前，物理化學法主要是二氧化碳分解法。日本東芝公司采用一種工程上更為可行的原料配合，直接用燃放氣與以氫為基底的乙炔混合，利用電子束或激光束激勵，生產(chǎn)甲醇和一氧化碳，一氧化碳作為原料，可進一步合成甲醇。2. 碳氫化合物轉(zhuǎn)化法碳氫化合物轉(zhuǎn)化法是在催化劑作用下，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷、丙烷、一氧化碳、甲醇及乙醇等基本化工原料的方法。采用化學吸收法進行燃燒后捕獲技術(shù)將增加70%的發(fā)電成本。影響化學吸收效率的參數(shù)包括廢氣流速，廢氣中CO2的含量，CO2的去除率，溶劑流速，所需的能量等。中間化合物的形態(tài)為液體，然后被單獨輸送至再生容器中