槽盘式气液分布器的优化设计
浅谈填料塔的结构、性能及安装注意点
浅谈填料塔的结构、性能及安装注意点——南京市金陵石化烷基苯厂烷一平涛210046 关键字:填料塔安装注意点引言烷基苯联合装置400#的主要任务是:在催化剂氟化氢存在的条件下,使苯和来自脱氢装置的C10~C13直链烷烯烃混合物中的烯烃进行烷基化反应,生成直链烷基苯。
并经过脱苯、脱烷烃、烷基苯精馏等过程,制取高质量的洗涤剂用直链烷基苯。
C-405与C-406作为其中最重要的一环,分别肩负着将烷烃(返回300#循环以及部分作为机泵的冲洗液)与烷基化物分离以及将烷基苯(主要产品)与重烷苯分离。
这两个在整个联合装置内都处于比较重要的地位的塔,采用的却同样是填料塔的结构。
1.填料塔的主要内件填料塔的主要内件主要由以下组成1.1 填料填料作为填料塔的重要组成部分,其作用相当于板式塔中的塔盘,是塔中物料进行温度交换和传质的主要场所。
填料主要分为散装填料与规整填料两种。
散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体,一般以随机的方式堆积在塔内,又称为乱堆填料或颗粒填料。
散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。
规整填料是按一定的几何构形排列,整齐堆砌的填料。
规整填料种类很多,根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。
1.2 液体分布器液体分布器是保证传质顺利进行的重要塔内件之一。
分散相得到良好的分散和液滴群沿塔截面均匀分布是塔内传质过程得以顺利进行的必要条件。
大中型填料塔塔顶回流分布器在无脏堵情况下应优先选择带管式预分布器的二级槽式液体分布器(见图1),以便于安装、检修,且不易形成液沫夹带。
槽盘式气液分布器(见图2)是一种重力式液体分布器,由于该分布器的喷淋孔开在升气管的中上部,重脏物沉于盘底,小孔以下的空间内可以贮存大量的重脏物;轻脏物浮在液层上面;液层中的小孔难以被堵塞。
管式液体分布器一般都属于压力型分布器,目前应用十分广泛,其优点在于不仅适用于整砌填料,而且适用于乱堆填料。
气-液分离器设计[1]
目次1 总则1.1 目的1.2 范围1.3 编制本标准的依据2 立式和卧式重力分离器设计2.1应用范围2.2 立式重力分离器的尺寸设计2.3 卧式重力分离器的尺寸设计2.4 立式分离器(重力式)计算举例2.5附图3 立式和卧式丝网分离器设计3.1 应用范围 3.2 立式丝网分离器的尺寸设计3.3 卧式丝网分离器的尺寸设计3.4 计算举例3.5 附图4 符号说明1 总则1.1 目的本标准适用于工艺设计人员对两种类型的气液分离器设计,即立式、卧式重力分离器设计和立式、卧式丝网分离器设计。
并在填写石油化工装置的气液分离器数据表时使用。
1.2 范围本标准适用于国内所有化工和石油化工装置中的气-液分离器的工程设计。
1.3 编制本标准的依据:化学工程学会《工艺系统工程设计技术规定》HG/T20570.8-1995第8篇气液分离器设计。
2 立式和卧式重力分离器设计2.1 应用范围2.1.1 重力分离器适用于分离液滴直径大于200μm的气液分离。
2.1.2 为提高分离效率,应尽量避免直接在重力分离器前设置阀件、加料及引起物料的转向。
2.1.3 液体量较多,在高液面和低液面间的停留时间在6~9min,应采用卧式重力分离器。
2.1.4 液体量较少,液面高度不是由停留时间来确定,而是通过各个调节点间的最小距离100mm来加以限制的,应采用立式重力分离器。
2.2 立式重力分离器的尺寸设计2.2.1 分离器内的气速2.2.1.1 近似估算法(2.2.11)式中Vt浮动(沉降)流速,m/s;ρL、ρG液体密度和气体密度,kg/m3;KS系数d*=200μm时,KS=0.0512;d*=350μm时,KS=0.0675。
近似估算法是根据分离器内的物料流动过程,假设Re=130,由图2.5.11查得相应的阻力系数CW=1,此系数包含在Ks系数内,Ks按式(2.2.11)选取。
由式(2.2.11)计算出浮动(沉降)流速(Vt),再设定一个气体流速(ue),即作为分离器内的气速,但ue值应小于Vt。
液体分布器——精选推荐
填料塔操作时,在任一截面上,保证气液的均匀分布是非常重要的,对于任一装填完毕的填料塔,气速的分布是否均匀,主要取决于液体分布的均匀程度。
因此,液体再塔顶的初始均匀喷淋,是保证填料塔达到预期分离效果的重要条件。
为了满足不同的塔径、不同液流量以及不同均布程度的要求,液体分布装置有多种结构型式,目前常用的喷淋装置主要是多孔型和溢流型两类。
本设计的塔径是DN=1200mm,液体体积流量为18.51m3/h,因为体积流量比较大,多孔型的喷淋装置不适合,所以,本塔选择了溢流喷淋装置。
溢流喷淋装置是目前用的最广泛的分布器,特别是大型填料塔,它的优点就是:操作弹性大、不易堵塞、操作可靠、便于安装等。
溢流型分布器有溢流槽式和溢流盘式等两种结构形式。
溢流槽式分布器是适应性很强的分布器,适用于塔径D>1000的场合,所以本设计选择溢流槽式分布器。
溢流槽式分布器是由若干个喷淋槽和置于其上的分配槽组成。
喷淋槽两侧具有三角形或矩形的堰口,各堰口的下缘应位于同一水平面上,喷淋槽由焊于塔壁的支撑圈支持,并调整之水平。
分配槽数随塔径及液体负荷而异,在1~3之间选用。
槽内液体流速不高于0.24~0.3m/s。
槽宽>120mm,高度<350mm。
因为个喷淋槽的长度不同,故个槽的送液量也不同,因此,从分配槽送入各喷淋槽的液量,须借调节分配槽底的给液孔数或孔径来适应之。
溢流槽式分布器的设计参考数据,列于下表:所以,根据以上的表格可以得出,本设计的塔,选择的溢流槽式分布器的规格是: 外径为1180mm(D-20),喷淋槽数量为3个喷淋槽中心距离为300mm,分配槽数量为1个。
(1)布液孔数液体分布器的作用:液体分布装置设于填料层顶部,用于将塔顶液体均匀分布在填料表面上,液体的分布装置性能对填料塔效率影响很大,特别是大直径、低填料层的填料塔,尤其需要性能良好的液体分布装置。
由于液体在填料塔内分布均匀,可以增大填料的润湿表面积,以提高分离效果。
槽盘式分布器的参数
槽盘式分布器的参数1. 概述槽盘式分布器是一种常用于工业生产中的设备,用于将物料均匀地分配到多个出料口。
它具有结构简单、操作方便、效果稳定等优点,被广泛应用于化工、冶金、矿山等领域。
本文将详细介绍槽盘式分布器的参数设计及其相关内容。
2. 分布器的基本结构槽盘式分布器由上盖板、下底板、槽体以及出料口等部件组成。
其中,上盖板和下底板之间形成多个物料槽,物料从上方进入槽体,通过旋转的方式均匀地分配到各个出料口。
3. 参数设计3.1 槽数目槽数目是指分布器上具有的物料槽数量。
根据生产需要和物料特性,可以选择适当的槽数目。
通常情况下,槽数目越多,则分配越均匀,但也会增加制造成本和设备复杂度。
3.2 出料口数量和位置出料口数量和位置需要根据生产要求进行设计。
一般情况下,出料口数量应与槽数目相等,以确保物料能够均匀分配到各个出料口。
出料口的位置应合理,避免物料堵塞或倾斜。
3.3 槽体尺寸和形状槽体尺寸和形状的设计需要考虑物料的流动性和分配效果。
通常情况下,槽体的深度应适中,以确保物料能够在旋转过程中得到充分的混合和分散。
3.4 槽盘转速槽盘转速是指槽盘旋转一周所需的时间。
槽盘转速的选择应根据物料特性、生产要求以及设备结构等因素进行合理调整。
一般来说,较低的转速可以提供更好的分布效果,但也会增加生产周期。
3.5 电机功率电机功率是指驱动槽盘旋转所需的功率大小。
电机功率的选择需要考虑到物料的粘度、密度以及生产量等因素。
较大功率可以提供更强大的驱动力,但也会增加能源消耗和设备成本。
4. 使用注意事项在使用槽盘式分布器时,还需要注意以下事项: - 定期检查和维护设备,确保其正常运行。
- 避免物料过多或过少,以免影响分布效果。
- 避免物料堆积在出料口附近,应及时清理。
- 根据实际情况调整参数,以获得最佳的分布效果。
5. 结论槽盘式分布器是一种重要的物料分配设备,其参数设计直接影响到生产效果和产品质量。
合理选择槽数目、出料口数量和位置、槽体尺寸和形状、槽盘转速以及电机功率等参数,能够提高生产效率和产品质量。
填料塔气液分布器优化设计原则
填料塔气液分布器优化设计原则1. 填料塔气液分布器优化设计原则填料塔的气液分布器约几十种,它们随着填料塔技术的发展而发展。
在大中型填料塔中,多采用槽式、盘式、管式或喷嘴式。
迄今为止,国内外尚没有一个气液分布器优化设计指导原则,塔器硬件优化进程缓慢。
一是因为维护知识产权和保护经济利益,各公司一般不肯将其高水平的专利气液分布器公开;二是世界上还没有一个公认的权威单位牵头制定这样一个硬件优化模型。
经二十多年的研发、设计和应用,我们做了一点尝试性工作,现将“填料塔气液分布器优化设计原则”———“赵汝文模型”介绍给大家。
填料塔气液分布器优化设计原则塔顶回流槽优先,抗堵喷头或槽盘。
集液布流出侧线,首选槽盘是关键。
液位太低控制难,外流盘槽换槽盘。
集液布液无侧线,筛盘、槽盘任君选。
若遇循环取热段,首推盘槽、盘槽管。
小采下边设循环,新荐环槽共槽盘。
填料上面是塔盘,优选盘槽、盘槽管。
填料下面是塔盘,梁挂一盘挺圆满。
常规盘下穿流板,连创盘槽、盘槽管。
设计改造省空间,新连通槽摘桂冠。
闪蒸进料属高难,管式、槽式有麻烦。
气液初布加槽盘,各种进料包容全。
实践是检验真理的唯一标准,实践也会给该原则作出定论。
深信随着塔器技术的深入发展,该原则将会不断得到完善和发展,并造福于人类。
2. 填料塔气液分布器优化设计原则详解2.1 塔顶回流槽优先大中型填料塔塔顶回流分布器在无脏堵情况下应优先选择带管式预分布器的二级槽式液体分布器,以便于安装、检修,不易形成液沫挟带。
其他形式的液体分布器都不太合适。
如筛孔盘式液体分布器和槽盘式气液分布器上下都需安装空间,所占总的空间高度相对较高,并需多开一个人孔;管式液体分布器布液的均匀性较差;喷嘴式液体分布器容易形成液沫挟带,如增设捕沫器会使设计复杂化。
2.2 抗堵喷嘴或槽盘当某段填料的液体分布器容易被脏物堵塞时,应优先选用螺旋喷嘴式液体分布器或者槽盘式气液分布器。
螺旋式喷嘴式液体分布器是压力式液体分布器,管内液体流速较高。
槽盘式液体分布器标准
槽盘式液体分布器标准槽盘式液体分布器(trough deck liquid distributor)是一种用于塔式反应器等工业装置中的流体分布设备。
它被设计用来将液体均匀分布到底部的填料层,以实现反应器的高效运行。
本文将对槽盘式液体分布器的工作原理、结构特点以及选择与设计等方面进行详细介绍。
1. 槽盘式液体分布器的工作原理槽盘式液体分布器是一种静态分布器,其工作原理基于液体在分布器内部形成的平衡态。
液体从上部的进液管道进入分布器,然后通过多个平行排列的分流槽,最终均匀流向填料层。
槽盘内的分流槽通过间隔板和堵头串联在一起,同时用弯曲的导流板将液体引导到合适的位置。
在液体从分流槽进入填料层后,其流速和分布将逐渐趋于均匀。
2. 槽盘式液体分布器的结构特点(1)槽盘式液体分布器通常采用碳钢或不锈钢材料制造,以确保其耐腐蚀性和结构稳定性。
(2)分布器的主体部分为一个水平放置的分布槽,其上设有多个分流槽。
分流槽一般采用V形或U形截面,以减小液体流动的阻力。
(3)为了减小液体在分布器内部的压降,通常在分流槽的入口处设置导流板,以降低液体的速度并引导液体进入合适的位置。
(4)为了调节液体的分布,分流槽的间隔板通常可调节,以达到不同的流体流量和分布要求。
(5)在分布槽的底部,可安装液体收集管道,用于收集分布槽中的液体,以便进一步处理或重新循环使用。
3. 槽盘式液体分布器的选择与设计(1)选择合适的材料:根据反应器内的工艺条件和介质特性,选择适用的分布器材料,以保证其长期稳定运行。
(2)确定流体流量和压降:根据反应器的操作条件和需要,确定液体的流量范围和分布要求,并根据这些参数来选择合适的分布器型号和大小。
(3)考虑流体黏度和浮力:在设计槽盘式液体分布器时,需要考虑流体的黏度和浮力对分布的影响,以确保其均匀性和稳定性。
(4)合理设计分流槽宽度和数目:根据填料层的高度和液体的流速要求,合理设计分流槽的宽度和数目,以实现最佳的液体分布效果。
槽盘式分布器的参数
槽盘式分布器的参数
槽盘式分布器的参数主要包括以下几个方面:
1. 槽盘尺寸:槽盘的尺寸是影响分布器性能的重要参数。
槽盘的宽度和深度决定了液体的流量和喷洒角度,而槽盘的间距则影响了雾滴的大小和分布。
2. 转速:槽盘的转速决定了雾滴的飞行速度和喷洒频率,转速越高,雾滴覆盖面积越大,但过高的转速可能导致雾滴在空中碰撞,影响分布效果。
3. 喷嘴孔径:喷嘴孔径的大小决定了雾滴的大小和流量,孔径越大,流量越大,雾滴也越大。
根据需要喷雾的场合和效果,选择合适的喷嘴孔径。
4. 安装高度:槽盘式分布器的安装高度也会影响其性能。
安装高度越高,雾滴在空中停留的时间越长,分布面积越大;但安装高度也会受到实际应用场景的限制。
5. 材料选择:槽盘式分布器的材料也会影响其性能和使用寿命。
选择耐腐蚀、耐磨损、抗氧化的材料可以延长其使用寿命,同时也要考虑其经济性。
通过对这些参数的合理选择和优化,可以有效地提高槽盘式分布器的性能,使其更好地满足实际应用的需求。
槽盘式液体分布器原理
槽盘式液体分布器原理槽盘式液体分布器是一种基于物理原理的分配液体的设备。
其原理是利用液体在槽盘表面的张力和重力,将液体分配到不同的出口,实现液体的分配和调节。
槽盘式液体分布器由一个圆形的盘面和多个出口组成,盘面通常采用不锈钢材料制成,表面光滑且具有一定的凹凸形状。
在盘面的边缘设置一定数量的出口,每个出口都连接一条管道,用于将液体分配到不同的位置。
在盘面中央设置进口,液体从进口进入槽盘后,便会沿着槽盘表面的凹凸形状流动,最终通过各个出口分配到不同的管道中。
槽盘式液体分布器的工作原理是利用盘面表面的张力和重力的作用,将液体分配到不同的出口。
当液体进入槽盘后,由于表面张力的作用,液体会沿着凸起的部分流动,在流动过程中,液体受到重力的作用,会向着低处流动,最终流入到与凹陷部分相连的出口中。
由于不同位置的凹凸形状不同,因此液体会分配到不同的出口,实现液体的分配和调节。
槽盘式液体分布器具有结构简单、分配精度高、使用方便等优点。
其分配精度可以达到±2%左右,可以满足大部分液体分配的要求。
此外,槽盘式液体分布器还可以根据实际需要进行定制,例如增加出口数量、调整出口位置等,以满足不同的使用需求。
在实际应用中,槽盘式液体分布器被广泛应用于化工、制药、食品等行业中的液体分配和调节。
例如在化工行业中,槽盘式液体分布器可以用于分配各种化学品,如酸、碱、盐等,以满足生产过程中的液体分配要求。
在制药行业中,槽盘式液体分布器可以用于分配各种药液,以满足制药过程中的液体分配要求。
在食品行业中,槽盘式液体分布器可以用于分配各种食品添加剂,如香精、色素等,以满足生产过程中的液体分配要求。
槽盘式液体分布器是一种基于物理原理的分配液体的设备,具有结构简单、分配精度高、使用方便等优点,被广泛应用于化工、制药、食品等行业中的液体分配和调节。
塔器及塔内件介绍
塔器及塔内件介绍一、塔器1.塔器:是进行气相和液相或液相和液相间物质传递的设备。
2.塔器的分类:按结构分板式塔和填料塔两大类。
3.板式塔:内设有一定数量的塔板,气体以鼓泡或喷射形式与塔板上液层相接触进行物质传递。
可根据气液操作状态分为鼓泡式塔板,如浮阀、泡帽、筛板等塔板和喷射式,如网孔、舌形等塔板。
又可以根据有无降液管分为溢流式塔板(泡帽等)和穿流式(穿流式栅板和穿流式筛板等)。
4.填料塔:内装有一定高度的填料,液体沿填料自上向下流动,气体由下向上同液膜逆流接触,进行物质传递。
常应用于蒸馏、吸水、萃取等操作中。
根据结构特点分为乱堆填料(阶梯环、鲍尔环等颗粒填料)和规则填料(网波纹填料和波板纹填料)5.填料塔的结构特点填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。
填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。
填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。
液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。
气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。
填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。
当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。
壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。
因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。
液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。
填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。
填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面,使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。
液体收集器
液体收集器
液体收集器主要功能是液体收集与气体再分布。
在液体收集器的设计方面主要考虑以下几点因素:
1、缩短液体停留时间,防止液体局部滞留;
2、促进气体均匀分布,气体阻力小;
3、设计结构:强度大,抗热胀冷缩;
4、现场焊接量小。
根据以上设计思想,收集器一般采用如下设计形式:
1、采用条形升气孔,开孔率较大,气体阻力较小,同时易于现场安装;
2、主槽抽出设计,减小液体的停留时间,防止液体结焦;
3、支槽向中心倾斜,促进液体流动,消除液体滞留;
4、结构合理,抗气体冲击,抗热胀冷缩。
高性能填料支撑
高性能填料支撑设计特点如下:
立式支撑圈,减少塔截面积占用率;
工字形支撑梁,气体可在支撑梁两侧自由流通;
支撑梁可嵌入到集油箱槽中,以降低塔高。
金属堆填料。
化工原理课程设计——戊烷吸收甲烷(高压)
戊烷吸收甲烷(高压)姓名:小叶好的班级:05310801班小组成员:叶XX 许XX 钱XX指导老师:***时间:2011年5月19日始目录化工原理课程设计任务书(NO.8) (6)分工 (7)前言 (8)第一部分方案设计 (9)1.1 设计任务简介1.1.1 任务书简单说明1.1.2 选择吸收方式1.2常压下物性参数选择1.2.1 常压下甲烷物性参数1.2.2 常压下戊烷物性参数1.3吸收塔的初选1.3.1 板式吸收塔1.3.2 填料吸收塔1.3.3 板式吸收塔和填料吸收塔比较1.4填料吸收塔填料的选择1.4.1 填料的性能1.4.2 填料的初选1.4.3 填料的选择第二部分设备的设计 (17)2.1 支撑板2.1.1 支撑板的作用2.2.2 支撑板的影响2.3.3 支撑板的初选2.2 液体分布器2.2.1 几种液体分布器装置2.2.1.1 盘式液体分布器2.2.1.2管式液体分布器2.2.1.3 槽式液体分布器2.2.1.4 槽盘式分布器2.2.1.5 喷淋式分布器2.2.2液体分布器初选2.3 液体再分布器2.3.1液体再分布器的作用2.3.2几种液体分布器装置2.3.2.1盘型液体再分布器2.3.2.2槽型液体再分布器2.3.2.3管型液体再分布器2.3.2.4花型液体再分布器2.3.2.5斜板型液体收集器2.3.3液体分布器初选2.4液体喷淋装置2.4.1液体喷淋装置介绍2.4.2液体喷淋装置种类2.4.2.1多孔管式液体喷淋装置2.4.2.2槽式液体喷淋装置2.4.2.3挡板式液体喷淋装置2.4.3液体喷淋装置的初选2.5除雾器2.5.1除雾板装置的介绍3.5.2除雾板装置的类型3.5.2.1丝网除雾器2.5.2.2纤维除雾器2.5.2.3折板除雾器2.5.3除雾器的初选2.6气体分布器2.6.1气体分布器的介绍2.6.2气体分布器的分类2.6.2.1双切向环流式气体分布器2.6.2.2 双列叶片式气体分布器2.6.2.3辐射式气体分布器2.6.3气体分布器的初选2.7排液装置2.7.1排液装置的介绍2.7.2自动排液装置2.8填料压紧装置2.9离心泵2.9.1离心泵的介绍2.9.2离心泵的分类2.9.2.1叶片式泵2.9.2.2容积式泵2.10换热器第三部分工艺参数的设计 (39)3.1 密度3.1.1 气相密度3.1.2 液相密度3.2 比热3.2.1 气相比热3.2.2 液相比热3.3 粘度3.3.1 气相粘度3.3.2 液相比热3.4 导热系数3.4.1 气相导热系数3.4.2 液相导热系数3.5 扩散系数3.5.1 气相扩散系数3.4.2 液相扩散系数3.6 表面张力第四部分平衡设计计算 (53)4.1相平衡的计算4.1.1 相平衡判据4.1.2 计算方法4.1.3 状态方程4.1.4 计算步骤4.2 物料衡算4.2.1 进口和出口气体浓度4.2.2 最小液气比4.2.3 实际液气比4.2.4 操作线方程4.2.5 进出口气相和液相的摩尔质量4.2.5.1 气相摩尔质量4.2.5.2 液相摩尔质量4.2.6 气相和液相流量4.2.6.1 气相流量4.2.6.2 液相流量4.3 热量横算4.3.1 列管换热器设计4.3.2 热流量衡算4.3.3壁温计算第五部分设计结果 (67)5.1塔直径5.1.1 空塔气速5.1.2塔径计算5.1.3塔径的检修5.2气相压降5.3填料层高度5.4气相传质系数的确定5.5塔内件设备的计算5.5.1 支撑板5.5.2 液体分布器5.5.3 除雾器5.5.4气体分布装置5.5.5 离心泵5.6 管路尺寸计算5.6.1 气体进出料管5.6.2 液体进出料管5.6.3 管路附属设备5.7 储罐设计第六部分全流程经济衡算 (78)6.1设备费用6.2 原料费用6.3 操作费用6.3.1 电机费用6.3.2 冷却水费用6.4 维修费用以及垃圾处理费用6.5 综合总费用第七部分附图 (82)7.1 工艺流程图7.2 设备结构图第八部分程序 (83)8.1 声明变量8.2 欢迎窗体8.3 系统主窗体8.4 计算系统主窗体8.5系统参量设置窗体8.6 物性参数计算窗体8.7 设备计算窗体8.8 经济衡算窗体第九部分环境影响评价 (112)9.1 甲烷的环境影响9.2 戊烷的环境影响9.3 戊烷吸收甲烷环境影响分析9.3.1 可燃性9.3.2 噪声及其控制9.3.2.1压缩机、风机噪声9.3.2.2 电机噪声9.3.2.3 加热炉噪声9.3.2.4噪声控制的基本方法9.3.3化工腐蚀与防护9.3.3.1腐蚀的分类9.3.3.2腐蚀程度评定9.3.2.3 控制腐蚀的基本方法 9.3.4废气的处理 9.3.5废水的处理 9.3.6废渣的处理第十部分 符号说明 (117)第十一部分 参考文献 (120)第十二部分 建议 (121)第十三部分 进展报告 (121)13.1 化工原理课程设计进展报告一 13.2 化工原理课程设计进展报告二 13.3 化工原理课程设计进展报告三 13.4 化工原理课程设计进展报告四 13.5 化工原理课程设计进展报告五 13.6化工原理课程设计进展报告六化工原理课程设计任务书(No.8)一、 课程设计任务题目 均相物系分离系统的设计 二、 承担设计任务人员三、 设计任务实施时间 第13周 ―― 第17周 四、 课程设计任务分离物系:戊烷吸收甲烷 (最难任务)原料状态:t b =25℃,y b =0.4 (为了便于计算,惰性组分性质按照CO 2处理) 分离要求:吸收率>80%设计能力:100000 吨/年 (1年按照300天计算)操作压力:150 atm(相平衡常数参考值,1.2==PEm ,参考“化工热力学”书籍计算) 五、设计任务内容1. 方案设计内容:流程设计、设备初选等;2. 工艺设计内容:物料衡算、热量衡算、操作条件确定等; 3. 设备设计内容:管路、泵、换热器、分离设备等的选型;4. 程序设计内容:物料热量衡算、系统功耗、设备选型设计等计算程序;5. CAD 工程制图内容:工艺流程图、分离设备结构图等。
塔器分离技术最新进展_李好管
现代化工 Modern Chemical Industry
Vol. 20 No. 8 Aug. 2000
塔器 分离 技 术最 新进 展
李好管 ( 华泰工程公司 , 太原 030001)
摘要 关键词 介绍了近几年来大型填料塔用新型规整填料、 塔内件 ( 气液分布器、 进气初始分布器 ) 的开发设 计和应用 ; 国内外 新 填料塔 , 板式塔 , 规整填料 , 塔内件 , 工业应用
开发的几种新型塔板的技术及工业应用。预计未来塔器分离技术将向行业化、 复合化、 节能化、 大型化方向发展。
Latest progress in tower separation technique
LI Haoguan
( Huatai Eng ineering Corporation, Taiyuan 030001) Abstract The recent development, design and application of new regular packings and tower inner parts ( gas/ liquid dis tributor and inlet gas initial distributor) for large packing towers are introduced in this paper. The technology and industrial ap plication of several new tower trays developed in recent years at home and abroad are also summarized. It is predicated that the tower separation technique will develop towards industrialization, integration, energy conservation and scaling up in the future. Key words packing tower, tray tower, regular packing, tower inner parts, industrial application
槽盘式液体分布器设计
NC
d
2gh
Q:液体流率,m3/s;
d:布液孔直径,m;
N:布液孔数量;
Cd:孔流系数;对于钻孔可取0.61-0.62,冲孔 可取0.7
g:重力加速度,9.8m/s2;
h:液位高度,m。
孔盘式液体分布器淋降孔数目、孔径、液头高 度之间的关系式
Q 3.35CdNd2h0.5
Q:液体流率,m3/s; d:布液孔直径,m; N:布液孔数量; Cd:孔流系数;对于钻孔可取0.61-0.62,冲孔
可取0.7 h:液位高度,液面到淋降孔中心的距离 m。
1.1 进料管设计
1.2 分布器与进料管、人孔相对位置
1.3 分布器的安装高度和水平度
分布器的安装高度是指排液口下缘到填料层顶的 距离。直接将分布器置于填料层顶是不可取的, 因为它使分布器在安装时难于定位,而且阻碍气 体从填料层上升,恶化了气流分布,促使填料层 过早液泛;高度过大不仅浪费有效空间,还会使 得液体落点偏离设计位置,恶化了液体分布,射 流分裂,易形成泡沫层。一般将安装高度控制在 150-300mm左右,当塔径较大时,安装高度也 可适当加大。
槽盘式液体分布器升气管宽度一般为100-120mm左右
升气管上的挡液板采用槽型截面成V形,它降低了通过 升气管的压降和向下的速度分量。
1.4操作弹性
• 槽盘式液体分布器,在设计时,如无特殊
要求,应使正常操作液位在上、下排孔的 中间位置,如对操作弹性有要求,则应使 最低液位比下排降液孔高30mm左右,最高 液位不超过上排溢流孔。
1.5 分布器设计所需条件
a. 塔径,相应的截面积,选用的填料类型及尺 寸。 b.气相、液相的正常负荷与极限负荷(体积流 量); c.操作压力和温度; d.气体和液体密度;
化工原理课程设计——水吸收二氧化碳吸收塔
化工原理课程设计题目水吸收二氧化碳吸收塔学院化学工程学院专业安全工程学生姓名学号年级指导教师曹丽淑二〇一六年七月五日目录题目及数据 (3)流程图 (3)流程和方案的选择说明与论证 (4)吸收塔主要尺寸的计算 (6)附属设备的选型或计算 (14)设计评价 (18)设计结果概览 (19)参考文献 (20)题目及数据1.题目:设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔。
2.数据:(一)气体混合物1)组成(V%):CO2 11%,H2 65.6%,N2 21%,CH4 0.5%,CO 3%,O2 0.1% 2)气体组成:3800Nm3/h3)温度:30℃4)压力:1800KN/m2(二)气体出口要求(V%):CO2 0.62%(三)吸收剂:水流程图水吸收CO工艺流程图21-吸收塔;2-富液泵;3-贫液泵;4-解吸塔流程和方案的选择说明与论证1.塔设备:填料塔。
2.吸收剂:水。
3.装置流程的确定:对于单塔,气体和液体接触的吸收流程有逆流和并流两种方式。
在逆流操作下,两相传质平均推动力最大,可以减少设备尺寸,提高吸收率和吸收剂使用效率,因此逆流优于并流。
因此,本设计采用逆流。
4. 填料的选择:填料是填料塔的核心构件,它提供了塔内气-液两相接触而进行传质或传热的表面,与塔的结构一起决定了填料塔的性能。
现代填料大体可分为实体填料和网体填料两大类,而按照装填方式可分为乱堆填料盒规整填料。
对塔内填料的一般要求是:具有较大的比表面积和较高的空隙率,较低的压降,较高的传质效率;操作弹性大,还要考虑经济合理。
1)散装填料散装填料是一个个具有一定集合形状和尺寸的颗粒体一般以随机的方式堆积在塔内的,又称为乱堆填料和颗粒填料。
散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、和环鞍的填料等。
以下是典型的散装填料:a.拉西环填料:拉西环填料是最早提出的工业填料,其结构为外径与高度相等的圆环,可用陶瓷、塑料、金属等材质制成。
塔内件产品PP槽盘分布器-盘式气液分布器
塔内件产品PP槽盘分布器/盘式气液分布器塔内件产品PP槽盘分布器/盘式气液分布器原料由聚丙烯PP材料生产,耐腐蚀、耐高温、耐高压、卫生无毒. 我公司除了生产聚丙烯PP槽盘分布器外,还生产RPP、PPH、PVC、CPVC、PVDF、PTFE等材质。
主要根据塔使用温度及介质腐蚀性条件、使用压力等酌情选用,以经济实用为。
产品特点:槽盘式液体分布器综合了溢流盘式和筛盘式液体分布器的特点,其抗堵性大为改善,避免了液体夹带的危险,升气管呈矩形,尽可能提供气通过的自由空间(开孔率在30%以上,操作弹性可达1:10),压力降低于500pa,制作不受直径大小及材质的限制。
塔内件产品PP槽盘分布器/盘式气液分布器是由若干个分布槽规则排列后组焊而成的盘式分布器,起到了集液、布液、布气和侧线采出作用。
产品具有液体收集、液体分布和气体分布3种作用,也是一种三合一式的气液分布器,其总占位较多孔管式、多级槽式和喷嘴式分布器低0.5~1米,这就为多侧线板式塔在不增加塔高的条件下改造成新型填料塔创造了有利条件。
槽盘式气液分布器抗堵塞,液层中的重物沉底,轻物浮上,中部小孔液体流速较高,脏物难以堵塞小孔;产品具有防夹带作用:由于燕尾式风帽和特制导液管使气液2次分道流动,突破了雾沫夹带和长膜夹带难关;高弹性:液体分布器的操作弹性由1.5:1提高到10:1以上,是一种高弹性液体分布器;产品布液均匀,均匀淋降式降液,左右对称式抽出,液层深度较大,液面落差很小,喷淋点几何均布,喷淋孔水平超标,从而保证了液体均布。
若不考虑液面落差和其它因素带来的影响,当小孔水平偏差为4mm,孔上液位高50mm时,小孔喷淋量最大偏差小于4%;产品布气均匀、压力降较低:槽盘式气液分布器的开孔率大于25%,其压力降小于常用塔盘的干板压力降,液体的均布性超过多级槽式液体分布器,液体浓度与温度的混合性与其相当。
带筒体PP槽盘分布器PP槽盘分布器/盘式气液分布器适用于常压、减压和加压蒸馏或吸收过程中的大中型塔。
槽盘式液体分布器标准
槽盘式液体分布器标准槽盘式液体分布器是一种常用的液体分配设备,广泛应用于化工、制药、食品等行业。
它的主要功能是将液体均匀地分布到不同的容器或管道中,确保每个容器或管道都能获得相同的液体量。
槽盘式液体分布器具有结构简单、操作方便、分布均匀等优点,因此受到了广大用户的青睐。
槽盘式液体分布器的标准主要包括以下几个方面:1. 设计要求:槽盘式液体分布器应符合相关的设计要求,包括结构设计、材料选择、工艺要求等。
设计要求的合理性直接影响到液体分布器的性能和使用寿命。
2. 尺寸标准:槽盘式液体分布器的尺寸应按照标准规定进行设计和制造,以保证其与其他设备的配合和安装。
尺寸标准主要包括长度、宽度、高度等方面的要求。
3. 流量控制:槽盘式液体分布器应具备可调节的流量控制功能,以满足不同工艺需求。
流量控制通常通过调节阀门或泵的转速来实现。
4. 分布均匀性:槽盘式液体分布器应能够将液体均匀地分布到不同的容器或管道中,确保每个容器或管道都能获得相同的液体量。
分布均匀性是评价液体分布器性能的重要指标之一。
5. 清洗和维护:槽盘式液体分布器应具备方便清洗和维护的设计,以保证其长期稳定运行。
清洗和维护主要包括拆卸和装配方便、易于清洗等方面的要求。
6. 安全性能:槽盘式液体分布器应具备良好的安全性能,包括防止泄漏、防止爆炸等方面的要求。
安全性能对于化工等行业来说尤为重要。
槽盘式液体分布器标准的制定需要考虑到不同行业的需求和实际情况,并由相关的技术标准机构制定和发布。
制定标准的目的是为了提高槽盘式液体分布器的质量和性能,促进行业的健康发展。
总之,槽盘式液体分布器标准是确保液体分布器质量和性能稳定的重要依据。
只有符合标准要求的槽盘式液体分布器才能够满足用户的需求,并在实际应用中发挥良好的效果。
因此,在选购和使用槽盘式液体分布器时,用户应选择符合标准要求的产品,并按照相关规定进行正确使用和维护。
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Z Ue Z " / m "L i " “ n 7
式 : — 液 负 m/ 中 认 体 荷, '; s
通常, 的 取值应略大于Z Z (.-. ) 。 而d 取值范围为d (-5 m Z _, 1518 岛, = 0 0 , 的 = 1) ,当一层排 8 m 液孔不能 满足液体负荷时, 可考虑再布一层排液孔, 这时, 可按一定的比 例配置上下排液孔的数量, 一般 取相等, 而排液孔d 的取值上面的 孔应比下面的孔小23 o -n m m 2 结构参数的确定 ) 分布器的结构根据塔内 径与操作压力的不同 有整体式和组装式两种型式,其选用见表 1 :
组装式
对 整 式 器, 特点 结 简单 密 性t 布 它的 是 构 、 封 i 安 拆卸 便, 此, 塔 作压 较 于 体 分 . 好、 装 方 因 在 操ห้องสมุดไป่ตู้力
低且无人孔的情况下选用。 当塔操作压力 P`2 5 a 可考虑将分布器安装在塔简体连接法兰处, o . 时, MP 这时,连接法兰应由两凹面法兰组成,以D-0 m O30 例。如图2 m为 所示,
2 .槽盘式气液分布器的基本结构与原理
槽 盘式气液分布器 主要由 支雄底板、 板、 通道板、 导液 气液 液体导 流板等部 件组成, 如图1 所示。 在
每个气液通道板侧面的垂直方向上有两行或三行排液孔,在支撑底板上有两个 中 m的泪孔。 4m
C MES S E -C J
22 4 I -PN RAI A CNEEC O F S 阳 0 TE C N J A I ENT NL FRNE & 0 H T H AA N H T O O N
ot a ds n g t d d tbt g n nm e ad c r pr er m k t gs lu i pw r pm l i i m h o irun pis br sute a t cn e a ad i n e i eg n e o f i i o t u s n t u am e a a h r e n i d o q d tbt g ete ad ue eii c o pw r tdo. l, r u r C D j t f a otnd ir un e cvl n esr t fc ny o e nt rpF ayd tbt ' A po cdas b i si i f i y n f h e e f o o i l i i o s r e r r a e n s t e tog p g m dtecag. ot ads n g hd i t uh i ot h uh r b a xhneTi pm l gi m t i g tog cr n u r r a y a o h i e n e o s h s i rh r a g . y r
支律底板 2 .气液通道板 3 液体导流十
通过分布器中气液通道板下边直径为 d的 排液孔流出的液体
流盆必 可由 确定 1 下式 [ D ,
4 5 排液孔 6 泪孔 .导液板 . 单箭头表示液体流向.双箭头表示气体流向
Q X 寸h c . 20 -补’g (
式中二 _ 修正因子, =. 1 X X 0 -; 9 d - 排液孔直径,m 一 ;
奖,其在填料塔设计及 旧塔改造等方面具备了非常成熟的技术。
此槽盘式气液分布器优化设计是填料塔设备设计的一部分,这 种技术及开发的相应软件成功地应用在多个填料塔的设备设计
与改造中,如:长山化肥厂氨吸收精馏塔、吉化辽源精细饭工
图 3气液分布器优化设计流程
C E- E 2 2 4 HN - PN EN T N L NE E C O F S M S C J 0 T E C IA AA I R A I A C FR N E & 9 S 0 H T H J N T O O N 1
)2 5 a . MP
) 10 20 (0 0 10 ) 10 00
表1 分布器类型选用
塔设计压力 P o
< . MP _2 5 a
塔内 O 径D m m
分布器类型
60 D -1 0 0- o 2 < 0
整体式
组装式
整体式
开 始
输入塔内D , o 操作压 力P,流体负荷 U o ,
液体导流板的选用根据塔的流t定, 对于小流量的塔可选 1X 5 0 2 角钢: 5 1 或2X 0 对于大流量的塔则采用矩形角钢。 4 .分布器CD A 设计
在确定了分布器所需的各参数后,就可进行具体设计。对 于优化设计采用编制程序运行,得到各参数数据后写入指定的
下两 点:
a )人孔的尺寸约束,如 Q 0 m 5 0 5 m的人孔,为保证每个
气液通道组件顺利进入塔内且重量适中便于一名施工人员作 业,其高度 H 、宽度 B 、跨度 L三个因素应综合考虑,优化 设计的目标函数是在一名施工人员所能正常搬运的重量下 满足布液所需高度 H ,使得能进入人孔的每个气液通道组件 宽度 B最大、跨度 L最大;
数据文件, 然后由C D环境生成工程图样, 人 此工程图样完全达 到国家标准,可直接用于生产制造安装。具体流程框图如图 3
所示
5实践应用与结论 吉林化工学院化工分离技术开发中心是长期从事化工分离 过程技术研究的科研实体,从8 年代到现在,先后承担并完成 0
了多项国家、部级、省级等科研及工程项目,获多项科技进步
的 CD工程图样 。实践证明 ,此优化设计 是成功 的。 A 关键词: 填料塔 中图分类号:t 5-1 g 1 0 2
气液分布 器
优化设计 工程图样
文献标识码:A
O t aD s n B xt e s i iDsi t pi l i o o- p G - q d tb o m e g f y a L u ir u r
=_ 二=半 T r 7 _ =
基本原理如下: 1 )塔中液体自 上而下落至导液板上后流至支撑底板上,形成具 有一定高度的液面。当液面高度达到 h 时通过排液孔流下。 。 2 )塔中气体由下向上通过气液通道板, 遇导液板后沿两侧流出
与液体接触。 3 )当生产停车时,支撑底板上的液体由泪孔流出。
对于分布器中的气液通道板或组件,应根据塔的横截面均 匀布置,一般气体通道宽度 b b (0 1 ) ,高度h 取, = -2 m 9 0 m = (6- 0 ) 2040 m m,如图 l 所示. 分布器中的导液板, 可采用钢板折角 9“而成, 0 其折边斜 边长度 C应大于气体通道宽度 b ,可取C ( . 1 2 6 = 1 . o 1 - ) _
9 0
20 第四届中日合作过滤与分离国际学术讨论会 02
中国 ・ 杭州
组装式分布器一般应用于操恨压力P) 5 a O 2 M ,且带有人孔的塔中。它的结构特点是由若干气 . P 液通道组件拼装而成,因而,结构复杂,密封处多,并且安 ‘
装时需将各气液通道组件从塔人孔处运进,在塔内进行组装, 所以.拆装较繁,此时,应具体根据塔的人孔、内径在满足 密封及液体分布的情况下进行结构优化设计,应主要考虑以
这种结构的分布器能够充分保证塔中气体与液体的有效分 布,保证塔的效率不会降低。
3 .分布器各参数的确定 1 分布点数目Z ) 的确定 设计和选择分布器时,一个重要的参数是满足分离过程要求 的液体负荷 认,应满足分布器处塔截面积的流量大于或等于液体
负荷。
图t擂盘式气液分布器结构及鑫本原理图
8 8
20 第四届 中日合作过滤与分离国际学术讨论会 02
CE- 09
槽盘式气液分布器的优化设计
王 茁 高维平 张 波 邵泽波
( 吉林化工学院机电系,吉林 122) 302 摘 要: 气液分布器是填料塔中重要的部件,其中槽盘式气液分布器应用非常广泛.通过分布点数目 及结构参数优 化设计的方法,能够使塔中气体与液体有效分布,保证塔的效率不会降低。最后。编制程序通过数据交换获得分布器
9一重 加 度, . /: 速 X9 m ' 一-力 8 s
h 支律底板处液位, ; o 一 m
A 气相 通过分 p , — 布器的 压降, 值为由 孔处 其 流出 压力减去 液体表 压力的值, p; 面处 Ma P 密度, T ' L 液 体的 / m
2 )可以更容易地满足经济性选用热泵的要求: 3 )允许热敏性混合物在较低的釜温下分离,从而使产品的分解或聚合减小到最少或完全避免;
4 )在吸收器当中,特别是对于废气的洗涤,填料塔所需压缩机的功率比板式塔低。 气液分布器是坡料塔中非常重要的部件,它的主要作用是消除液体或气体在填料中的不良分布 这种不良分布会大幅度降低塔的效率。气液分布器一般用于塔顶液体分布,塔底气体分布及一定填料 高度时液体的分布三种场合,有效的分布器能大大节省分离装置的成本。 常用的分布器形式有多种,如毛细管式,导液槽式,筛孔式,槽式及喷嘴式等,对于其中的槽式 气液分布器‘它适用于塔径大于 60 的中、大型填料塔,而且还适用于操作弹性大,处理液体、气 0二 体流量大且允许含有固体等杂质的液体的填料塔。它具有优良的布液性能和抗污染、易清洗等特性, 因此是一种应用比较广泛的气液分布器。本文将根据多年的槽盘式气液分布器的设计经验,结合工程 应用实践,向大家介绍其设计的有关内容,同时,编制程序进行计算机辅助优化设计。
A sat G si i d tbt it iprn pr pce t e B xt e -qid tbt iara. g bt c -q d r u r h m ot t t akd r o-p gsi d r u r b dU i t r : a lu i i o s s e a a o t o . y a lu i i o s o w s s h n e
K y rs akd e e w d: ce t r b x p gsi id tbt t ads n p j t f o p o e -q d r uo w o- y t a lu i i r o i l i r e d t s pm e g o c r a