【正文】 ............................ 45 危險(xiǎn)截面風(fēng)彎矩 ......................................................................................... 46 危險(xiǎn)截面的地震載荷 ....................................................................................... 47 各項(xiàng)載荷引起的軸向應(yīng)力 ............................................................................... 48 設(shè)計(jì)壓力引起的軸向拉應(yīng)力 ..................................................................... 48 操作質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力 ..................................................................... 48 最大彎矩引起的軸向應(yīng)力 ......................................................................... 48 塔體和裙座強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核 ....................................................................... 49 吊裝時(shí)應(yīng)力校核 ............................................................................................... 50 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 51 基礎(chǔ)環(huán)的厚度計(jì)算 .......................................................................................... 53 地腳螺栓選取 ................................................................................................. 53 結(jié) 論 .......................................................................................................................... 55 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 56 謝 辭 .......................................................................................................................... 57 第 1 章 緒 論 1 第 1 章 緒論 填料塔國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及現(xiàn)狀 填料塔是化工類企業(yè)中最常用的氣、液傳質(zhì)設(shè)備之一， 在塔體內(nèi)設(shè)置填料使氣液兩相能夠達(dá)到良好傳質(zhì)所需的接觸狀況。 關(guān)鍵詞 吸收 ； 填料塔 ； 二氧化硫 Abstract II Abstract Absorption is the use of the ponents in the mixed gas solubility in the liquid to separate the gaseous homogeneous mixture differences in a unit operation. Mainly used in chemical production raw gas purification,recycling and other useful ponents. Gasliquid twophase separation is carried out through their close contact, and in normal operation,the gas phase is the continuous phase and the dispersed liquid phase,gas phase position in a continuous change in the position of the gas phase is separated out gradually. Continuity was packed column gasliquid mass transfer contacting device,is a differential contact countercurrent operation. Bottom of the column a support plate for supporting the packing and allow the liquid through. Packing support plate,a whole puzzle and huddle in two ways. The filler layer above the liquid distribution means,so that the liquid was uniformly sprayed on the filler layer. The void filler layer more than 90%,generally higher flood point,the unit tower crosssectional area of the high capacity of the packed column,studies show that the pressure is less than ,the packed column separation efficiency is better than a plate tower. The curriculum design task is to absorb water,sulfur dioxide. Requirements of the design including column diameter,packed tower height,tower tube size,etc.,need to get through the material balance basic data needed,and then calculate the required size of the various design parameters for mapping foundation,to provide data reference. Keywords absorption。 這次課程設(shè)計(jì) 的任務(wù)是用水吸收空氣中的二氧化硫。填料層的上方有液體分布裝置，從而使液體均勻噴灑于填料層上。 塔的底部有支撐板用 來支撐填料，并允許氣液通過。 氣液兩相的分離是通過它們密切的接觸進(jìn)行的，在正常操作下，氣相為連續(xù)相而液相為分散相，氣相組成呈連續(xù)變化，氣相中的成分逐漸被分離出來。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 GRADUATE THESIS 設(shè)計(jì)題目： 2500M3/h 二氧化硫填料吸收塔設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 2020 年 6 月 6 日 摘要 I 摘 要 吸收是利用混合氣體中各組分在液體中的溶解度的差異來分離氣態(tài)均相混合物的一種單元操作。在化工生產(chǎn)中主要用于原料氣的凈化，有用組分的回收等。 填料塔是氣液呈連續(xù)性接觸的氣液傳質(zhì)設(shè)備， 屬微分接觸逆流操作過程。支撐板上的填料有整砌和亂堆兩種方式。填料層的空隙率超過 90%，一般液泛點(diǎn)較高，單位塔截面積上填料塔的生產(chǎn)能力較高，研究表明，在壓力小于 時(shí)，填料塔的分離效率明顯優(yōu)于板式塔。要求設(shè)計(jì)包括塔徑、填料塔高度、塔管的尺寸等，需要通過物料衡算得到所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行所需尺寸的計(jì)算得到各種設(shè)計(jì)參數(shù)，為圖的繪制打基礎(chǔ)，提供數(shù)據(jù)參考。 packed tower。填料塔具有結(jié)構(gòu)簡單、便于用耐腐蝕材料制造、適于小直徑塔的場(chǎng)合以及壓降小等優(yōu)點(diǎn)。近年來，人們對(duì)填料塔作了大量的實(shí)質(zhì)性研究，并取得了突破性進(jìn)展，主要表現(xiàn)在一些新型高效塔內(nèi)件和塔填料的問世，加上人們對(duì)傳質(zhì)過程的仿真模擬及放大效應(yīng)的解決，使填料塔在以前以板式塔應(yīng)用為主的場(chǎng)合，尤其是大型塔的應(yīng)用中得到了很好的應(yīng)用，并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效果。 塔填料的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 首先從塔填料來看，塔填料是填料塔的核心構(gòu)件，是氣液兩相進(jìn)行熱和質(zhì)交換的場(chǎng)所，它為氣液兩相間熱、質(zhì)傳遞提供了有效的相界面。因此，人們對(duì)塔填料的研究十分活躍。目前，塔填料的開發(fā)，除研究各 種散裝和規(guī)整填料結(jié)構(gòu)外，還對(duì)填料的材質(zhì)、加工方法、表面特性等進(jìn)行研究。規(guī)整填料的應(yīng)用已成為許多廠分離和凈化工序技術(shù)改造的熱點(diǎn)，成為各廠提高產(chǎn)量、改進(jìn)分離效果、減少能耗、安全生產(chǎn)和穩(wěn)定操作的重要技術(shù)措施。這種填料可根據(jù)需要制造成具有較大的比表面積，因此可提高單位高度的理論板數(shù)。通量及操作彈性大。同時(shí)允許通量在較大的范圍內(nèi)變化。阻力壓降小。放大效應(yīng)低。在規(guī)整填料方面，我國也有不少研究成果。天津市天久新技術(shù)開發(fā)公司開發(fā)了高效廉價(jià)的板花規(guī)整填料。這些成司 1991 年引進(jìn)了蘇爾壽公司的 Melapak 自動(dòng)生產(chǎn) 果都在工業(yè)生產(chǎn)中取得了成功的應(yīng)用。國內(nèi)在對(duì)原有的板式塔實(shí)施規(guī)整填料技術(shù)改造后，已有許多成功的應(yīng)用實(shí)例。其設(shè)計(jì)、制造及安裝都極為重要。所以一座性能良好的大型填料塔，填料本身的高性能固然重要，但與之匹配的塔內(nèi)件，尤其是液體分布器和氣體分布器也是至關(guān)重要的。在新型填料塔技術(shù)中，液體分布十分重要，這是因?yàn)椋?(1)不良液體初始分布會(huì)導(dǎo) 致分離效率急劇下降， (2)不良的初始分布難以達(dá)到填料層的自然流分布， (3)漸型高效填料一般具有較小的徑向分布系數(shù)。而流體均布理論和技術(shù)又是發(fā)展填料塔內(nèi)件的先導(dǎo)?，F(xiàn)在已發(fā)展的形式有，盤式、槽式、排管式、槽盤式、噴嘴式及飛濺式等。氣體人塔分布裝置，對(duì)小直徑塔來說不太重要，氣體容易分布均勻，一般由塔的側(cè)壁直 接進(jìn)人塔內(nèi)，通常采用直管或倒置喇叭口式。氣體分布不均會(huì)造成填料層內(nèi)氣液相分流，使塔的分離效率明顯下降。目前，隨著大型填料塔 (特別是淺填料床層 )的開發(fā)使用，氣體分布問題逐步受到重視，在簡單的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)不能滿足要求時(shí)，出現(xiàn)了塔內(nèi)增設(shè)均布格柵或格柵組來達(dá)到目的。國內(nèi)在塔內(nèi)件方面也進(jìn)行了開發(fā)，有 些技術(shù)還獲得了專利。國外制造廠商以及國內(nèi)一些單位都各有自己的技術(shù)秘密。例如在 DMF 回收裝置的擴(kuò)產(chǎn)改造項(xiàng)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(dá)到降低能耗、提高產(chǎn)量的雙重效果；在硝基氯苯分離項(xiàng)目中；改原“多塔精餾、兩端 結(jié)晶”工藝為“單塔精餾、一端結(jié)晶”流程，并對(duì)富間硝基氯苯母液進(jìn)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。該技術(shù)尤其適合于難分離物系的分離。 塔板一填料復(fù)合塔板 為了使填料塔的設(shè)計(jì)獲得滿足分離要求的最佳設(shè)計(jì)參數(shù) (如理論板數(shù)、熱負(fù)荷等 )和最優(yōu)操作工況 (如進(jìn)料位置、回流比等 )，準(zhǔn)確地計(jì) 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)。由于其具有高效、低阻、大通量等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于化工、石化、煉油及其它工業(yè)部門的各類物系分離。所謂復(fù)合塔 (CompoundTray)是指人們將塔板與填料有機(jī)地結(jié)合起來而形成的一種新型塔板。此種復(fù)合塔具有效率高、通量大及壓降小的性能。最近，天津大學(xué)化學(xué)工程研究所開發(fā)了另一種新塔板一填料復(fù)合塔 (Jet CoflowPaktray)。另外還保留了垂直篩板水平對(duì)噴霧沫夾帶小的優(yōu)點(diǎn)。此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)獲得國家專利 。 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要，模擬了滿足生產(chǎn)需求的設(shè)計(jì)題目。對(duì)于均相物系，要想進(jìn)行組分間的分離，必須要造成一兩個(gè)物系，利用原物系中各組分間某種物性的差異，而使其中某個(gè)組分（或某些組分）從一相轉(zhuǎn)移到另一相，以達(dá)到分離的目的。吸收單元操作是化學(xué)工業(yè)中常見的傳質(zhì)過程。例如用硫酸處理焦?fàn)t氣以回收其中的二氧化硫，用氣油處理焦?fàn)t氣以回收其中的芳烴，用液態(tài)烴處理裂解氣以回收其中的乙烯、丙烯等。例如用水和堿液脫除合成二氧化硫原料氣中的二氧化碳，用丙酮脫除裂解氣中的乙炔等。例如用水吸收二氧化氮以制造硝酸，用水吸收氯化氫以制備鹽酸，用水吸收甲醛以制備福爾馬林溶液等。 例如：電廠的鍋爐尾氣含二氧化硫。 塔設(shè)備概述 塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的作用和地位 塔設(shè)備是化工、石油化工廠和煉油等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。在塔設(shè)備中完成的常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。 在化工廠、石油化工廠、煉油廠等中，塔設(shè)備的性能對(duì)于整個(gè)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)第 1 章 緒 論 5 量和量、生產(chǎn)能力和消耗定 額，以及三廢處理和環(huán)境保護(hù)等各個(gè)方面