【正文】 收劑一同送回塔內(nèi)，即為部分再循環(huán)操作。并流操作的特點是，系統(tǒng)不受液流限制，可提高操作氣速，以提高生產(chǎn)能力。工業(yè)生產(chǎn)中多采用逆流操作。 ①逆流操作 氣相自塔底進入由塔頂排出，液相自塔頂進入由塔底排出，此即逆流操作。 填料精餾塔設(shè)計方案的確定包括裝置流程的確定、操作壓力的確定、進料熱狀況的選擇、加熱方式的選擇及回流比的選擇。填料塔也有一些不足之處，如填料造價高；當(dāng)液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面，使傳質(zhì)效率降低；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料；對側(cè)線進料和出料等復(fù)雜精餾不太適合等。，因為填料塔的持液量比板式塔少，物料在塔內(nèi)的停留時間短。，填料塔更適合，因填料對氣泡有限制和破碎作用。填料塔具有生產(chǎn)能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等優(yōu)點。填料提供了塔內(nèi)的氣液兩相接觸面積。氣體從塔底送入，經(jīng)氣體分布裝置分布后，與液體呈逆流連續(xù)通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質(zhì)。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動。填料塔以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。下面簡要介紹一下填料塔的有關(guān)內(nèi)容。目前國內(nèi)對填料吸收塔設(shè)計大部分是經(jīng)驗設(shè)計方法，該方法是在給定生產(chǎn)任務(wù)的條件下，由經(jīng)驗確定出一個液氣比的值，然后手算出吸收塔的有關(guān)設(shè)計參數(shù)。《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》 填料塔設(shè)計學(xué)院：化學(xué)化工學(xué)院 班級： 化工09（2）班 學(xué)號： 姓名： 填料塔設(shè)計前言: 填料吸收塔簡介在化學(xué)工業(yè)中，吸收操作廣泛應(yīng)用于石油煉制，石油化工中分離氣體混合物，原料氣的精制及從廢氣回收有用組分或去除有害組分等。吸收操作中以填料吸收塔生產(chǎn)能力大，分離效率高，壓力降小，操作彈性大和持液量小等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。該設(shè)計手段落后，沒有考慮經(jīng)濟技術(shù)指標，不符合工廠實際生產(chǎn)中成本最低要求，故提出了填料吸收塔的優(yōu)化設(shè)計方法。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。與板式塔相比，在填料塔中進行的傳質(zhì)過程，其特點是氣液連續(xù)接觸，而傳質(zhì)的好壞與填料密切相關(guān)。填料塔的流體力學(xué)性能，傳質(zhì)速率等與填料的材質(zhì)，幾何形狀密切相關(guān)，所以長期以來人們十分注中填料的性能和新型填料的開發(fā)，使得填料塔在化工生產(chǎn)中應(yīng)用更加廣泛。填料塔還有以下特點：，填料塔因為結(jié)構(gòu)簡單而造價便宜。，填料塔更適合，因為可以采用瓷質(zhì)填料。填料塔的壓強降比板式塔小，因而對真空操作更有利。填料塔的類型很多，其設(shè)計的原則大體相同，一般來說，填料塔的設(shè)計步驟如下： ①根據(jù)設(shè)計任務(wù)和工藝要求，確定設(shè)計方案； ②根據(jù)設(shè)計任務(wù)和工藝要求，合理地選擇填料； ③確定塔徑、填料層高度等工藝尺寸； ④計算填料層的壓降； ⑤進行填料塔塔內(nèi)件的設(shè)計與選型。 (1) 裝置流程的確定 吸收裝置的流程主要有以下幾種，圖41～44列出了部分流程。逆流操作的特點是，傳質(zhì)平均推動力大，傳質(zhì)速率快，分高效率高，吸收劑利用率高。 ②并流操作 氣液兩相均從塔頂流向塔底，此即并流操作。并流操作通常用于以下情況：當(dāng)吸收過程的平衡曲線較平坦時，流向?qū)ν苿恿τ绊懖淮螅灰兹軞怏w的吸收或處理的氣體不需吸收很完全；吸收劑用量特別大，逆流操作易引起液泛。通常用于以下情況：當(dāng)吸收劑用量較小，為提高塔的液體噴淋密度；對于非等溫吸收過程，為控制塔內(nèi)的溫升，需取出一部分熱量。應(yīng)予指出，吸收劑部分再循環(huán)操作較逆流操作的平均推動力要低，且需設(shè)置循環(huán)泵，操作費用增加。此種操作因塔內(nèi)需留較大空間，輸液、噴淋、支承板等輔助裝置增加，使設(shè)備投資加大。實際生產(chǎn)中可采用氣相作串聯(lián)、液相作并聯(lián)的混合流程；若吸收過程處理的液量不大而氣相流量很大時，可采用液相作串聯(lián)、氣相作并聯(lián)的混合流程。 圖41 逆流吸收塔 圖42 串聯(lián)逆流吸收塔流程圖44 吸收劑部分循環(huán)的吸收解吸聯(lián)合流程圖43 吸收劑部分循環(huán)吸收塔(2）吸收劑的選擇　　吸收過程是依靠氣體溶質(zhì)在吸收劑中的溶解來實現(xiàn)的，因此，吸收劑性能的優(yōu)劣，是決定吸收操作效果的關(guān)鍵之一，選擇吸收劑時應(yīng)著重考慮以下幾方面。 ②選擇性 吸收劑對溶質(zhì)組分要有良好地吸收能力，而對混合氣體中的其他組分不吸收或吸收甚微，否則不能直接實現(xiàn)有效的分離。 ④粘度 吸收劑在操作溫度下的粘度越低，其在塔內(nèi)的流動性越好，有助于傳質(zhì)速率和傳熱速率的提高。 　　一般說來，任何一種吸收劑都難以滿足以上所有要求，選用時應(yīng)針對具體情況和主要矛盾，既考慮工藝要求又兼顧到經(jīng)濟合理性。例如水吸收CO2的操作中用水量極大，吸收溫度主要由水溫決定，而水溫又取決于大氣溫度，故應(yīng)考慮夏季循環(huán)水溫高時補充一定量地下水以維持適宜溫度,此次操作的溫度為125。但隨著操作壓力的升高，對設(shè)備的加工制造要求提高，且能耗增加，因此需結(jié)合具體工藝條件綜合考慮，以確定操作壓力,此次操作的壓力為4MPa。 填料的種類很多，根據(jù)裝填方式的不同，可分為散裝填料和規(guī)整填料兩大類。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點不同，又可分為環(huán)形填料、鞍形填料。現(xiàn)介紹幾種較典型的散裝填料。拉西環(huán)填料的氣液分布較差，傳質(zhì)效率低，阻力大，通量小，目前工業(yè)上已很少應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)為在拉西環(huán)的側(cè)壁上開出兩排長方形的窗孔，被切開的環(huán)壁的一側(cè)仍與壁面相連，另一側(cè)向環(huán)內(nèi)彎曲，形成內(nèi)伸的舌葉，諸舌葉的側(cè)邊在環(huán)中心相搭，可用陶瓷、塑料、金屬等材質(zhì)制造。與拉西環(huán)相比，其通量可增加50%以上，傳質(zhì)效率提高30%左右。 ③階梯環(huán)填料 階梯環(huán)是對鮑爾環(huán)的改進。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，減少了氣體通過填料層的阻力。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。弧鞍填料的特點是表面全部敞開，不分內(nèi)外，液體在表面兩側(cè)均勻流動，表面利用率高，流道呈弧形，流動阻力小?；“疤盍蠌姸容^差，容易破碎，工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用不多。矩鞍填料堆積時不會套疊，液體分布較均勻。目前，國內(nèi)絕大多數(shù)應(yīng)用瓷拉西環(huán)的場合，均已被瓷矩鞍填料所取代。環(huán)矩鞍填料將環(huán)形填料和鞍形填料兩者的優(yōu)點集于一體，其綜合性能優(yōu)于鮑爾環(huán)和階梯環(huán)，是工業(yè)應(yīng)用最為普遍的一種金屬散裝填料。 (2) 規(guī)整填料 規(guī)整填料是按一定的幾何圖形排列，整齊堆砌的填料。波紋填料按結(jié)構(gòu)分為網(wǎng)波紋填料和板波紋填料兩大類，可用陶瓷、塑料、金屬等材質(zhì)制造。和45176。以代號BX(