【正文】 鮑爾環(huán)是目前應(yīng)用較廣的填料之一。鮑爾環(huán)由于環(huán)壁開孔，大大提高了環(huán)內(nèi)空間及環(huán)內(nèi)表面的利用率，氣體阻力小，液體分布均勻。鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的基礎(chǔ)上改進而得。拉西環(huán)填料的氣液分布較差，傳質(zhì)速率低，阻力大，通量小，目前工業(yè)上已很少用了。(1)拉西環(huán)填料。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點不同，可分為環(huán)形填料、鞍形填料、環(huán)鞍形填料及球形填料等。 填料種類很多，根據(jù)填料方式不同，可分為散裝填料和規(guī)整填料兩大類。同時，還應(yīng)具有一定的抗污堵、抗熱敏能力，以適應(yīng)物料的變化及塔內(nèi)溫度變化。填料的操作性能主要指操作彈性、抗污堵性及抗熱敏性等。選擇低壓降的填料對熱敏性物系的分離尤為重要。對于大多數(shù)常用填料其泛點氣速或氣相動能因子可由有關(guān)手冊或文獻中查到，也可以通過一些經(jīng)驗公式來估算。(2)通量 在相同的液體負荷下，填料的泛點氣速愈高或氣相動能因子愈大，則通量愈大，塔的處理能力亦越大。在滿足工藝要求的前提下，應(yīng)選用傳質(zhì)效率高，即HEYP(或HTU值)低的填料。填料的種類主要從傳質(zhì)效率、通量、填料層的壓降來考慮，填料規(guī)格的選擇常要符合填料的塔徑與填料公稱直徑比值D/d。因此，填料的選擇是填料塔設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。塔填料（簡稱為填料）是填料塔的核心構(gòu)件，它提供了氣、液兩相相接觸傳質(zhì)與傳熱的表面，其性能優(yōu)劣是決定填料塔操作性能的主要因素。所以本設(shè)計選擇用清水作吸收劑，氯化氫為吸收質(zhì)。(4)黏度 吸收劑在操作溫度下的黏度越低，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。(2)選擇性 吸收劑對溶質(zhì)組分要有良好的吸收能力，而對混合氣體中其他組分不吸收或吸收甚微，否則不能直接實現(xiàn)有效分離。因此，為了避免化學工業(yè)產(chǎn)生的大量的含有氯化氫的工業(yè)尾氣直接排入大氣而造成空氣污染，需要采用一定方法對于工業(yè)尾氣中的氯化氫進行吸收，本次畢業(yè)設(shè)計的目的是根據(jù)設(shè)計要求采用填料吸收塔吸收的方法來凈化含有氯化氫的工業(yè)尾氣，使其達到排放標準，如表22表22 空氣中鹽酸的排放標準（1）進塔的混合氣體為3350 m3/h，其中HCl含量為10%（2）%（3）操作條件：常壓、常溫（20℃）、采用最小液汽比、加熱蒸汽、低壓蒸汽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。具體見表21。當濃度大于1000pm時甚至有生命危險。第二章 工藝流程及裝置設(shè)計方案鹽酸是化工生產(chǎn)中極為重要的生產(chǎn)原料，但是其強烈的刺激性氣味對于人體健康和大氣環(huán)境都會造成破壞和污染，高濃度的氯氣(氯化氫)會引起人慢性中毒，產(chǎn)生鼻炎、支氣管炎、肺氣腫等，有的還會過敏，出現(xiàn)皮炎、濕疹等。一個完整的吸收分離過程，包括吸收和解吸兩個部分。(2)除去有害組分以凈化氣體。利用混合氣體中各組分在同一種液體(溶劑)中溶解度差異而實現(xiàn)組分分離的過程稱為氣體吸收。由于其具有高效、低阻、大通量等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于化工、石化、煉油部門的物系分離[5]。為了使填料塔的設(shè)計獲得滿足分離要求的最佳設(shè)計參數(shù)(如理論板數(shù)、熱負荷等)和最優(yōu)操作工況(如進料位置、回流比等)，準確地計算出全塔各處的組分濃度分布(尤其是腐蝕性組分)、溫度分布、汽液流率分布等，常采用高效填料塔成套分離技術(shù)。這種操作包括蒸餾，吸收，解吸，萃取，結(jié)晶，吸附，過濾，蒸發(fā)，干燥，離子交換和膜分離等。例如在DMF回收裝置的擴產(chǎn)改造項目中，要求利用原常壓塔塔頂蒸汽，工藝上可以在常壓塔及新增減壓塔之間采用雙效蒸餾技術(shù)，達到降低能耗、提高產(chǎn)量的雙重效果，在硝基氯苯分離項目中；改原多塔精餾、兩端結(jié)晶工藝為單塔精餾、端結(jié)晶流程，并對富間硝基氯苯母液進行精餾分離，獲得99%以上的間硝基氯苯，既提高產(chǎn)品質(zhì)量，又取得了降低能耗的技術(shù)效果[3]。隨著對填料塔的研究和開發(fā)，性能優(yōu)良的填料塔必將大量用于工業(yè)生產(chǎn)中[2]。因此，填料塔已經(jīng)被推廣到大型氣、液操作中，在某些場合還代替了傳統(tǒng)的板式塔。以前在工業(yè)生產(chǎn)中，當處理量大時多用板式塔，處理量小時采用填料塔。塔型的合理選擇是做好塔設(shè)備設(shè)計的首要環(huán)節(jié)，選擇時應(yīng)考慮物料的性質(zhì)、操作的條件、塔設(shè)備的性能以及塔設(shè)備的制造、安裝、運轉(zhuǎn)和維修等方面的因素。吸收操作是氣體混合物分離方法之一，它是根據(jù)混合物中各組分在某一種溶劑中溶解度不同而達到分離的目的[1]。所以塔設(shè)備的研究一直是國內(nèi)外學者普遍關(guān)注的重要課題。廢有機氯化物中鹽酸的回收裝置設(shè)計畢業(yè)論文目 錄摘 要 1Abstract 2第一章 緒 論 3第二章 工藝流程及裝置設(shè)計方案 5 5 6 6 6 6 7 9 10 10第三章 填料塔結(jié)構(gòu)尺寸計算過程 13 13 13 13 13(水)的用量L 14 14 14 14 16 19 19 20第四章 填料塔附屬設(shè)備的選型與校驗 22 22 22 23 23 24 25 26 26 26 27 27 28 29 29 30 31結(jié) 論 32設(shè)計結(jié)果一覽表 33主要符號說明 34參考文獻 35致 謝 36山東輕工業(yè)學院2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）第一章 緒 論在煉油、石油化工、精細化工、食品、醫(yī)藥及環(huán)保等部門，塔設(shè)備屬于使用量大應(yīng)用面廣的重要單元設(shè)備。塔設(shè)備廣泛用于蒸餾、吸收、萃取、洗滌、傳熱等單元操作中。在化學工業(yè)中，經(jīng)常需要將氣體混合物中的各個組分加以分離，其主要目的是回收氣體混合物中的有用物質(zhì)，以制取產(chǎn)品，或除去工藝氣體中的有害成分，使氣體凈化，以便進一步加工處理，以免污染空氣。塔設(shè)備按其結(jié)構(gòu)形式基本上可分為兩類；板式塔和填料塔。板式塔的研究起步較早，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價較低、適應(yīng)性強、易于放大等特點。近年來由于填料塔結(jié)構(gòu)的改進，新型的、高負荷填料的開發(fā)，既提高了塔的通過能力和分離效能又保持了壓降小、性能穩(wěn)定等特點。如今，直徑幾米甚至幾十米的大型填料塔在工業(yè)上已非罕見。 綜合考察各分離吸收設(shè)備中以填料塔為代表，填料塔技術(shù)用于各類工業(yè)物系的分離，雖然設(shè)計的重點在塔體及塔內(nèi)件等核心部分，但與之相配套的外部工藝和換熱系統(tǒng)應(yīng)視具體的工程特殊性作相應(yīng)的改進。過程的優(yōu)缺點：分離技術(shù)就是指在沒有化學反應(yīng)的情況下分離出混合物中特定組分的操作。利用分離技術(shù)可為社會提供大量的能源，化工產(chǎn)品和環(huán)保設(shè)備，對國民經(jīng)濟起著重要的作用[4]。而且，20世紀80年代以來，以高效填料及塔內(nèi)件為主要技術(shù)代表的新型填料塔成套分離工程技術(shù)在國內(nèi)受到普遍重視。設(shè)計采用填料塔進行吸收操作是因為填料可以提供巨大的氣液傳質(zhì)面積而且填料表面具有良好的湍流狀況，從而使吸收過程易于進行，而且，填料塔還具有結(jié)構(gòu)簡單、壓降低、填料易用耐腐蝕材料制造等優(yōu)點，從而可以使吸收操作過程節(jié)省大量人力和物力。氣體吸收是一種重要的分離操作，它在化工生產(chǎn)中主要用來達到以下幾種目的：(1)分離混合氣體以獲得一定的組分。(3)制備某種氣體的溶液。典型過程有單塔和多塔、逆流和并流、加壓和減壓等[6]。氯揮發(fā)性極強，空氣中的水蒸汽即可與之反應(yīng)生成鹽酸霧及次氯酸，而于所到之處腐蝕物品、危害人體和動植物。長期接觸氯化氫，對人對物都是不好的。表21鹽酸的危害 綜上所述，我們得出如下結(jié)論：吸收空氣中的氨，防止氯化氫超標具有重要意義。(1)溶解度 吸收劑對溶質(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。(3)揮發(fā)度要低 操作溫度下吸收劑的蒸氣壓要低，以減少吸收和再生過程中吸收劑的揮發(fā)損失。(5)其他 所選用的吸收劑應(yīng)盡可能滿足無毒性、無腐蝕性，不易燃易爆、不發(fā)泡、冰點低、價廉易得以及化學性質(zhì)穩(wěn)定等要求。水廉價易得，物理化學性能穩(wěn)定，選擇性好，符合吸收過程對吸收劑的基本要求。填料的比表面積越大，氣液分布也就越均勻，傳質(zhì)效率也越高，它與塔內(nèi)件一起決定了填料塔的性質(zhì)。塔填料的選擇包括確定填料的種類、規(guī)格及材料。 填料種類的選擇要考慮分離工藝的要求，通?？紤]一下幾個方面:(1)傳質(zhì)效率 傳質(zhì)效率即分離效率，它有兩種表示方法：一是以理論級進行計算的表示方法，以每個理論級當量的填料層高度表示，即HETP值；另