CO2吸收塔设计
CO2吸收实验
CO2吸收实验一、实验目的1. 了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。
2. 掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习对实验数据的处理分析。
图一二氧化碳吸收- 解吸实验装置流程图1-CO2钢瓶；2-减压阀；3-CO2流量计；4- 吸收风机；5-吸收塔空气流量计；6-吸收水泵；7-吸收塔水流量计；8-吸收尾气传感器；9-吸收塔；10、15-液封；11-解吸液罐；12-解吸尾气传感器；13-吸收液罐14-解吸塔；16-压差计；17-解吸水泵；18-解吸塔水流量计；19-解吸风机；20-解吸塔空气流量计21- 空气旁路调节阀；22- π型管实验装置三、实验原理传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。
对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。
根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为：气膜G A k g A（p A p Ai ）（1-1 ）液膜G A k l A（C Ai C A）（1-2）式中： G A—A 组分的传质速率， kmoI s 1；A —两相接触面积，m2；P A —气侧A组分的平均分压，Pa；P Ai —相界面上A 组分的平均分压，Pa；C A—液侧A 组分的平均浓度，kmol m3C Ai —相界面上A组分的浓度 kmol mk g—以分压表达推动力的气侧传质膜系数， kmol m 2s 1Pa k l —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数， m s 1。
以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为：G A K G A（p A p A）（1-3）G A K L A（C A C A）（1-4）式中：p A —液相中A组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa；3C A —气相中 A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度， K G —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数，kmol m 2s 1Pa 1；K L —以气相分压表示推动力的总传质系数，或简称为液相传质总系数，1m s 。
二氧化碳吸收
填料吸收实验装置（二氧化碳体系）说明书天津大学化工基础实验中心一、实验目的：1．了解填料吸收塔的结构和流体力学性能。
2．学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。
二、设备主要技术数据及其附件⒈设备参数：⑴风机：XGB-12型，550W；⑵填料塔：玻璃管内径 D＝0.1m，内装φ10×10mm鲍尔环，填料层高度Z＝1.2m；⑶填料塔：玻璃管内径 D＝0.1m，内装φ10×10mm鲍尔环，填料层高度Z＝1.2m；⑷二氧化碳钢瓶1个、减压阀1个（用户自备）。
⒉流量测量：⑴ CO2转子流量计：型号：LZB-6；流量范围： 0.06～0.6m3／h；精度： 2.5％⑵空气转子流量计：型号：LZB-10；流量范围： 0.25～2.5m3／h；精度： 2.5％⑶空气转子流量计：型号：LZB-10；流量范围： 0～50m3／h；精度： 2.5％⑷水转子流量计：型号：LZB-25；流量范围：0～20m3／h；精度： 2.5％⑸解吸收塔水转子流量计：型号： LZB-6 流量范围：60～600L／h 精度： 2.5％⒊浓度测量：吸收塔塔底液体浓度分析：定量化学分析仪一套⒋温度测量：PT100铜电阻，液温度。
三、实验装置的基本情况图1 二氧化碳吸收解吸实验装置流程1-水箱；2-解吸液泵；3-吸收液泵；4-风机；5-空气旁通阀；6-空气流量计；7-吸收液流量计；8-解吸塔；9-解吸收塔底取样阀；10、11-U型管放；12-吸收塔；13- 吸收塔底取样阀；14-解吸液流量计；15- CO2流量计；16-吸收用空气流量计解；17-吸收用空气泵；18- CO2钢瓶；19-水箱放水阀；20-减压阀；21-解吸液取样阀；22-吸收液取样阀吸收质（纯二氧化碳气体或与空气的混合气）由钢瓶经二次减压阀和转子流量计15，进入吸收塔塔底，气体由下向上经过填料层与液相水逆流接触，到塔顶经放空；吸收剂（纯水）经转子流量计7进入塔顶，再喷洒而下；吸收后溶液流入塔底液料罐中由解吸泵 2经流量计 14进入解吸塔，空气由 6流量计控制流量进入解吸塔塔底由下向上经过填料层与液相逆流接触，对吸收液进行解吸，然后自塔顶放空，U形液柱压差计用以测量填料层的压强降。
醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔设计毕业设计论文
毕业设计（论文）醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
CO2吸收塔设计
CO2吸收塔设计摘要塔设备是化⼯、炼油⽣产中最重要的设备之⼀，是⼀种重要的单元操作设备。
它可使⽓（或汽）液或液液两相之间进⾏充分接触，达到相际传质及传热的⽬的。
常见的、可在塔设备中完成的单元操作有：蒸馏、吸收、解收、萃取、⽓体的洗涤等。
此外，⼯业⽓体的冷却与回收、⽓体的湿法制作和⼲燥，以及兼有⽓液两相传质和传热的增湿和减湿等也可在塔设备中完成。
塔设备按其结构特点可以分为板式塔、填料塔和复合塔3类。
本次设计选⽤填料塔作为吸收塔，主要考虑填料塔的以下优点：填料塔结构简单、压⼒降⼩，传热效率⾼，便于采⽤耐腐蚀的材料制造等，对于热敏性及容易起泡的物料更显出优越性。
本次设计内容包括：发展概况及应⽤的了解，塔体的选型，填料的选择，⼯艺计算（包括物料衡算，模拟计算，⼯艺尺⼨计算，⾼度计算，压降计算，分布装置设计，⽀撑装置设计）；机械计算（包括塔釜设计，上部筒体机械设计，开孔与开孔补强计算，强度设计和稳定设计，⽀座的选型和设计，接管的选⽤，法兰的选取），设备的制造及安装等，最后利⽤CAD将其装配图和部分零件图分别绘制出。
关键词：填料塔；⼆氧化碳；⽓液传质；逆相混合AbstractTower is one of the most important equipment in chemical industry and oil production, it is also an important handling equipment. It will enable gas(or steam) liquid or liquid-liquid connnecting fully and reaching the purposes of transfering media and heat . Commonly, operation can be completed in tower are: distillation, absorption, of the admission, extraction, washing of the gases. In addition, recycling and cooling of gas in industrial , the gas production of wet and dry, and both two-phase of gas-liquid mass transfering and heat transfering by the humidification and wet,could also be done in the tower. The struction of tower can be divided into plate tower, packed tower and the tower due to its characteristics . The packed tower is choosen as the absorber in the design, Given to the following advantages of the tower: the structure of the tower is simple, the pressure is small , the efficiency of heat conveying is high , and it could be made by corrosion-resistant materials easily, such as manufacturing, thermosensitive and sparkling materials more easily Demonstrate superiority.The design includes: Development and application of knowledge of the tower, and the selection of the structer about the tower, the choice of packing terms and caculating(including the caculating about material balance, simulation caculating, process size, height, the pressure drop, the distribution of design, Design Support Unit); mechanical calculations (including the reactor design of the tower, the design of the upper shell, the opening and the opening reinforcement, the strength of the design and stability of the design, the selection and design of the bearing ,the choice to take over, the selection of flange ), The manufacture the map of assemble and parts with the help of CAD.Key words：Packed tower；Carbon dioxide；Gas-liquid mass transfer；Reverse mixed⽬录第1章填料塔技术的现状与发展趋势 (1)1.1填料塔技术 (1)1.1.1 塔填料的现状和发展趋势 (1)1.1.2 塔内件的现状和发展趋势 (2)1.1.3 ⼯艺流程的现状和发展趋势 (3)1.2 塔板-填料复合塔板 (3)1.3 填料塔发展趋势 (4)第2章原理及⽅案的确定 (5)2.1 CO2吸收塔⼯作原理及⼯艺流程简介 (5)2.2 设计⽅案及论证 (5)第3章⼯艺计算 (7)3.1 主要⼯艺参数的确定 (7)3.1.1 吸收温度 (7)3.1.2 吸收压⼒ (7)3.2 物料衡算 (7)3.2.1 进塔物料 (7)3.2.2 吸收液量计算 (8)3.2.3 原料液的平均分⼦量 (10)3.2.4 出⽓量 (10)3.3 吸收塔直径的确定 (11)3.3.1 塔径 (11)3.3.2 每⽶填料层的压降 (15)3.4 填料选择 (16)3.4.1 填料结构选择 (16)3.4.2 填料特性数据 (16)3.5 填料层⾼度确定 (17)3.5.1 吸收模型分析 (17)3.5.2 吸收系数 (17)3.5.3 填料层⾼度计算 (19)3.5.4 填料分层⾼度 (21)3.6 填料层⾼度确定 (21)3.7 顶盖死区 (22)3.8 塔底容积计算 (22)3.9 吸收塔总体结构尺⼨ (23)第4章塔内零部件结构设计 (24)4.1 丝⽹除沫器 (24)4.1.1 操作⽓速 (24)4.1.2 丝⽹的使⽤⾯积 (25)4.1.3 丝⽹除沫器的效率 (25)4.1.4 丝⽹除沫器的结构 (25)4.2 直管排列式喷淋器 (26)4.3 液体分布器 (27)4.4 直管排列式⽓体分布器 (28)4.5 填料保持栅板 (29)4.6 ⽓体喷射—填料⽀承板—液体再分配器 (29)第5章塔外零部件结构设计 (32)5.1 吊⽿ (32)5.2 裙座 (32)5.2.1 裙座的材料 (32)5.2.2 裙座的结构 (32)5.3 ⼈孔 (33)5.4 吊柱 (34)5.5 操作平台与梯⼦ (35)5.5.1 操作平台的设置及尺⼨ (35) 5.5.2 梯⼦； (35)5.6 ⼯艺接管 (36)第6章塔外零部件结构设计 (37) 6.1 材料选择 (37)6.2 设计参数 (37)6.3 壳体壁厚计算 (37)6.3.1 筒体壁厚计算 (37)6.3.2 封头壁厚 (38)6.4 载荷计算 (39)6.4.1 不等直径塔的固有周期 (39) 6.4.2 临界风速 (43)6.4.3 风载荷和风弯矩的计算 (44) 6.4.4 地震载荷和地震弯矩计算 (47) 6.5 强度校核 (49)6.5.1 容器强度校核 (49)6.5.2 裙座的强度计算及校核 (53) 6.6 开孔补强计算 (58)6.6.1 不另⾏补强最⼤开孔直径 (58) 6.6.2 最⼤开孔直径的限制 (58) 6.6.3 开孔补强设计准则 (58)6.6.4 等⾯积补强计算 (59)第7章设备制造技术要求 (60)7.1 制造上的要求 (60)7.2 制造与安装 (60)7.3 焊接 (61)第8章结论 (62)参考⽂献 (63)致谢 (64)附录 (65)第1章填料塔技术的现状与发展趋势填料塔是化⼯类企业中最常⽤的⽓、液传质设备之⼀,在塔体内设置填料使⽓液两相能够达到良好传质所需的接触状况。
吸收塔的设计
课程设计任务书1.设计题目：水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计矿石焙烧炉送出的气体冷却到25℃后送入填料塔中，用20℃清水洗涤除去其中的SO2。
入塔的炉气流量为2250m3/h，其中进塔SO2的摩尔分数为0．05，要求SO2的吸收率为96％。
吸收塔为常压操作，因该过程液气比很大，吸收温度基本不变，可近似取为清水的温度。
吸收剂的用量为最小量的1．4倍。
2.工艺操作条件：(1) 操作平均压力常压101.325kpa(2) 操作温度t=20℃(4) 所用填料为D N38聚丙烯阶梯环形填料。
3.设计任务完成填料吸收塔的工艺设计与计算，有关附属设备的设计和选型，绘制吸收系统工艺流程图和吸收塔工艺条件图，编写设计说明书。
目录摘要 (1)1绪论 (2)1.1吸收技术概况 (2)1.2吸收过程对设备的要求及设备的发展概况 (2)1.3吸收在工业生产中的应用 (2)1.3.1吸收的应用概况 (3)1.3.2典型吸收过程 (3)2设计方案 (4)2.1吸收方法及吸收剂的选择 (4)2.1.1吸收方法 (4)2.1.2吸收剂的选择: (4)2.2吸收工艺的流程 (5)2.2.1吸收工艺流程的确定 (5)2.2.2吸收工艺流程图及工艺过程说明 (6)2.3操作参数的选择 (6)2.3.1操作温度的选择 (6)2.3.2操作压力的选择 (6)2.3.3吸收因子的选择 (7)2.4吸收塔设备及填料的选择 (8)2.4.1吸收塔的设备选择 (8)2.4.2填料的选择 (8)3吸收塔的工艺计算 (9)3.1基础物性数据 (9)3.1.1液相物性数据 (9)3.1.2气相物性数据 (9)3.1.3气液平衡数据 (9)3.2物料衡算 (10)3.3塔径的计算 (10)3.3.1塔径的计算 (10)3.3.2泛点率校核 (11)3.3.3填料规格校核: (11)3.3.4液体喷淋密度校核 (11)3.4填料层高度计算 (11)H计算 (11)3.4.1传质单元高度OG3.4.2填料层高度Z的计算: (12)3.5填料层压降ΔP的计算: (12)3.6填料塔附属高度计算 (13)3.7离心泵的选择3.8进出液气接管管口的计管结论 (13)参考文献 (14)主要符号说明 (14)在化工生产中，气体吸收过程是利用气体混合物中，各组分在液体中溶解度或化学反应活性的差异，在气液两相接触是发生传质，实现气液混合物的分离。
吸收解吸塔的详细设计计算(做CO2吸收塔和解吸塔的同学不用愁了)
教研室主任签名： 年 月 日
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目
录
课程设计的目的及要求……………………………………………… 1 课程设计方案的介绍………………………………………………… 2 吸收塔的基础数据的计算…………………………………………… 3 吸收塔的工艺计算…………………………………………………… 4 吸收塔的主体设备的设计……………………………………………10 吸收塔辅助设备的计算及选型………………………………………10 解吸塔的基础数据的计算……………………………………………11 解吸塔的工艺计算……………………………………………………12 解吸塔的主体设备的设计……………………………………………17 解吸塔辅助设备计算及选型…………………………………………17 吸收塔与解吸塔设计一览表…………………………………………18 设计评述………………………………………………………………19 参考文献………………………………………………………………20
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1 设计方案的介绍
本设计为填料吸收塔，设计中说明吸收剂为洗油，被吸收的气体是含苯的 煤气，且混合气中含苯的摩尔分数为 0.02.除了吸收塔以外，还需其他的辅助设 备构成完整的吸收-脱吸塔。气液采用逆流流动，吸收剂循环再用，所设计的流 程图如 A3 图纸上的图所示。图中左侧为 吸收部分， 混合气由塔底进入吸收塔，其中混合气中的苯被由塔顶淋下的洗油吸 收后，由塔顶送出（风机在图中未画出来） 。富液从富油贮罐由离心泵(J0102)送 往右侧的脱吸部分。 脱吸常用的方法是溶液升温以减小气体溶质的溶解度。故用 换热器使送去的富油和脱吸的贫油相互换热。 换热而升温的富油进入脱吸塔的顶 部，塔底通入过热蒸汽，将富油中的苯逐出，并带出塔顶，一道进入冷凝器，冷 凝后的水和苯在贮罐（F0102）中出现分层现象，然后将其分别引出。回收后的 苯进一步加工。由塔顶到塔底的洗油的含苯量已脱的很低，从脱吸贮罐（F0103） 用离心泵(J0101)打出，经过换热器、冷凝器再进入吸收塔的顶部做吸收用，完成 一个循环。
CO2吸收填料塔实验
实验八 二氧化碳吸收填料塔实验一、实验目的⒈ 了解填料吸收塔的结构和流体力学性能。
⒉ 学习填料塔的液膜传质膜系数、总传质系数的测定方法，加深对传质过程原理的理解。
二、实验内容1．测定填料层压强降与操作气速的关系，确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速。
2．采用水吸收二氧化碳，测定填料塔的液膜传质膜系数和总传质系数。
三、实验原理1．气体通过填料层的压强降压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。
压强降与气液流量有关，不同喷淋量下的填料层的压强降ΔP 与气速u 的关系如图8-1所示：图8-1 填料层的ΔP ～u 关系当无液体喷淋即喷淋量L 0=0时，干填料的ΔP ～u 的关系是直线，如图中的直线0。
当有一定的喷淋量时，ΔP ～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。
这两个转折点将ΔP ～u 关系分为三个区段：恒持液量区、载液区与液泛区。
2．传质系数填料塔在传质过程的有关单元操作中，应用十分广泛，实验研究传质过程的控制步骤，测定传质膜系数和总传质系数，尤为重要。
根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （8－1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （8－2）式中：A G ——A 组分的传质速率，1-⋅s kmoI ；A ——两相接触面积，m 2；A P ——气侧A 组分的平均分压，Pa ；Ai P ——相界面上A 组分的平均分压，Pa ；A C ——液侧A 组分的平均浓度，3-⋅m kmol Ai C ——相界面上A 组分的浓度3-⋅m kmolk g ——以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---⋅⋅⋅Pa s m kmol ; k l ——以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-⋅s m 。
P 2，F LP AP A +d PP 1A 。
塔设备设计说明书
塔设备设计说明书概述塔设备的设计和选型是建立在对循环吸收工段、精制工段流程的模拟、优化的基础上。
在满足工艺要求的条件下，考虑设备的固定投资费用和操作费用，进行进一步模拟计算、设计和选型。
设计主要包括工艺参数设计、基本参数设计和机械设计。
工艺参数设计对该塔的生产能力、分离效果、物料和能量等操作参数作了设计；基本参数设计部分完成了塔设备的选型、填料的选型和参数设计塔板负荷性能校核等内容的设计；机械工程设计部分设计内容为塔设备的材质壁厚、封头、开口和支座地基等，同时对塔的机械性能做了校核。
我们完成了对全厂2 座塔设备的工艺参数设计、基本参数设计和机械设计，并选取其中最有代表性的二氧化碳吸收塔给出了详细的计算和选型说明。
详细的设备装配图见工艺设计施工图。
烟道气吸收塔设计说明书第1 部分概要烟道气吸收塔是吸收的关键设备之一，其作用是贫液吸收烟道气中的二氧化碳，从而达到使二氧化碳从烟道气中分离的目的。
塔的吸收能力直接影响到二氧化碳的回收率。
吸收塔的设计应符合一下塔设备的基本要求：1生产能力大，即气液处理量大；2分离效率高，即气液相能充分接触；3 适应能力及操作弹性大，即对各种物料性质的适应性强并且在负荷波动时能维持操作稳定，保持较高的分离效率；4流体流动阻力小，即气相通过每层塔板或单位高度填料层的压降小；5 结构简单可靠，材料耗用量少，制造安装容易，以降低设备投资；设计说明书包括工艺参数设计、基本结构设计和机械工程设计三部分。
工艺参数设计对该塔的生产能力、吸收效果、物料和能量等操作参数作了设计；基本参数设计部分完成了塔设备的选型、填料的选型和参数设计、塔板负荷性能校核等内容的设计；机械工程设计部分设计内容为塔设备的材质壁厚、封头、开口和支座地基等，同时对塔的机械性能做了校核。
第2 部分工艺参数设计2.1 生产能力项目年产十万吨二氧化碳，根据物料横算，气体进料量为7119.88kg/h ，液体进料量为294619kg/h ，塔顶物流量为54990.8kg/h ，塔底物流量为309748Kg/h 。
二氧化碳吸收塔设计
《化工原理》课程设计水吸收二氧化碳填料塔设计学院医药化工学院专业精细化工班级姓名学号指导教师年月日目录概述 (1)1. 设计题目 (1)2. 操作条件 (1)3.填料类型 (1)4.设计内容 (1)4.1吸收剂的选择 (1)4.2装置流程的确定 (1)4.3填料的类型与选择 (2)5.填料吸收塔的工艺尺寸的计算......................... .. (2)5.1基础物性数据 (2)5.1.1液相物性数据 (2)5.1.2气相物性数据 (2)5.1.3气液相平衡数据 (2)5.2物料衡算 (2)5.3填料塔的工艺尺寸计算 (3)5.3.1塔径计算 (3)5.3.2填料层高度计算 (4)6.填料层压降计算 (6)7.液体分布器建简要设计 (7)7.1液体分布器的选型 (7)7.2分布点密度计算 (7)7.3布液计算 (7)8. 吸收塔接管尺寸计算 (8)9.要符号说明 (8)9.1料的特性参数 (8)9.2符号说明 (8).附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图）概述填料塔不但结构简单，且流体通过填料层的压降较小，易于用耐腐蚀材料制造，所以它特别适用于处理量小，有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。
液体自塔顶经液体分布器喷洒于填料顶部，并在填料的表面呈膜状流下，气体从塔底的气体口送入，流过填料的空隙，在填料层中与液体逆流接触进行传质。
因气液两相组成沿塔高连续变化，所以填料塔属连续接触式的气液传质设备。
吸收操作在化学工业中是一种重要的分离方法，本次设计采用水吸收空气中的二氧化碳，处理流量为3800m3/h，其中进塔二氧化碳的体积分数为7%，二氧化碳的吸收率达到95％。
吸收效果以减少对大气的污染，属于物理吸收。
影响吸收的因素主要为溶质在吸收剂中的溶解度,其吸收速率主要决定于气相或液相与界面上溶质的浓度差，以及溶质从气相向液相传递的扩散速率。
本设计本设计采用4个同类型的吸收塔并联，塔高8.4m，塔径2.9m，采用聚丙烯阶梯填料，具有通量大、阻力小、传质效率高等优点，可以达到较好的通过能力和分离效果。
化工原理课程设计吸收塔
化工原理课程设计吸收塔(总18页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《化工原理》课程设计课题: 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设计者：王涛学号： 02指导老师：曹丽淑目录第一章设计任务3设计题目3设计任务及操作条件3设计内容3第二章设计方案4设计流程的选择及流程图4第三章填料塔的工艺设计4气液平衡关系4吸收剂用量5计算热效应5定塔径6喷淋密度的校核6体积传质系数的计算7填料层高度的计算8附属设备的选择第四章设计结果概要第五章设计评价17第一章设计任务、设计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、设计任务及操作条件（一）气体混合物1.组成（如表1所示）：2.气体量：4700Nm3∕h3.温度：30°C4.压力：1800KN∕m2(二)气体出口要求（V%）：CO2≤%(三)吸收剂：水、设计内容设计说明书一份，其内容包括：1.目录2.题目及数据3.流程图4.流程和方案的选择说明与论证5.吸收塔的主要尺寸的计算，注明计算依据的公式、数据的来源6.附属设备的选型或计算7.设计评价8.设计结果9.参考文献第二章设计方案、吸收流程的选择及流程图本设计混合原料气溶质浓度不高，同时过程分离要求不高，选用一种吸收剂（水）一步流程即可完成吸收任务。
由于逆流操作传质推动力大，这样可减少设备尺寸，并且能提高吸收率和吸收剂使用效率，故选择逆流吸收。
由于本任务吸收后的CO2要用以合成尿素，则需对吸收后的溶液解吸以得到CO2,同时溶剂也可循环使用。
水吸收CO2工艺流程图(图1)1-吸收塔；2-富液泵；3-贫液泵；4-解吸塔第三章填料塔的工艺设计、气液平衡关系由于此操作在高压下进行,高压环境对理想气体定律有偏差,故需对压力进行校核:由《化工原理设计导论》查得CO2的临界温度Tc=304K，临界压力Pc=则其对比温度Tr== =对比压力Pr= = =查《化工原理设计导论》图2-4得在此温度压力下:逸度系数则逸度f=p=1800×=1656KPa查《化工原理》下册得CO2气体在30℃时溶于水的亨利系数E=188000KPa相平衡常数m= = =则可得在此条件下气液平衡关系为：Y= =、吸收剂用量进塔CO2摩尔分数：=%=进塔CO2摩尔比：Y1= =出塔CO2摩尔分数：=%=出塔CO2摩尔比：Y2==混合气体体积流量：=4700N/h混合气体中惰性气体流量:V=×（）=∕h出塔液相浓度最大值: X1*=X1max= = =对于纯水吸收过程：X2=0则最小液气比：（）min= = =由 = ~2)（）min：取L11==××=∕hL21==××=∕hL31==××=∕h则由物料衡算公式V(Y1-Y2)=L(X1-X2)：X= = =X21= = =X31= = =以下计算以第一组数据(L11,X11)为例、计算热效应水吸收CO2的量：G A=V(Y1-Y2)=×（）=∕h查《化工原理设计导论》图4-5得CO2的溶解热q=97Kcal∕Kg查《化工原理》上册附录5，得水的Cp=∕（Kg·K）则由L×18×Cp×Δt=GA×44×q×得：Δ=同理可求得Δ=，Δ=由于Δ，Δ，Δ均小于1。
碳酸丙烯酯(PC)脱除CO2填料塔的设计
化工原理课程设计学院名称化学工程学院-姓名（学号）吴磊20093397专业（班级）化学工程与工艺专业09-4班同组成员吴磊曹胜齐威指导教师刘雪霆吕建平设计时间2012年6月23日-- 7月4日成绩评定书设计题目碳酸丙烯酯脱除合成氨原料气中C02填料塔设计成绩课程设计主要内容本次课程设计的任务是：设计年处理量40000 Nm3/h，含CO2为30%的合成氨原料气的填料塔设计。
本次设计我的工作主要内容：1、查阅相关资料信息；2、程序的优化；3、装配图的绘制；4、部分流程图绘制；指导教师评语签名：2011 年月日化工原理课程设计任务书设计题目：碳酸丙烯酯（PC）脱除合成氨原料气中CO2填料塔的设计设计任务及操作条件：1.合成氨原料进气量40000 Nm3/h。
2.原料气组成（摩尔分率）CO2CO H2N2CH430% 3% 49% 15% 3%3.出塔净化气中：CO2≤0.6% （摩尔分率）4.再生PC中含CO2≤2×10-5（摩尔分率）5.操作温度32℃6.操作压力 2.5MPa设计成果：1.设计说明书一份2.带控制点的工艺流程图（3#图纸）一张；填料吸收塔的装配图（1#图纸））一张。
目录摘要 (8)Abstract (8)1 引言 (9)1.1 合成氨原料气中CO2的脱除工艺发展及现状 (9)1.2 PC脱除CO2的基本工艺流程简介及工艺流程图 (11)2 PC脱除CO2填料吸收塔工艺尺寸的计算 (13)2.1设计参数和物性参数的计算 (13)2.1.1 设计参数和指标 (13)2.1.2 CO2溶解在PC中的相平衡曲线及相关物性参数 (13)2.1.3 填料的相关参数 (16)2.2 物料衡算及操作线方程 (16)2.3 塔径的计算 (18)2.3.1 空塔气速u的确定 (18)2.3.2 塔径的计算 (19)2.4 填料层高度的计算 (19)2.4.1 单元传质高度的计算 (19)2.4.2 传质单元数的计算： (22)3 填料吸收塔的优化设计 (24)3.1 总费用的计算 (24)3.1.1 吸收塔塔体和平台扶梯年折旧及维修费用 (24)3.1.2 填料年折旧费用 (25)3.1.3 离心泵年折旧和维修费用及操作费用 (25)3.1.4 吸收剂费用 (27)4 填料吸收塔的内部结构设计 (29)4.1 填料支承装置 (29)4.2 液体喷淋装置 (29)4.3 液体再分布装置 (30)4.4 塔顶除雾沫器 (30)4.5 填料压板和床层限制板 (31)4.6 管口结构 (31)4.6.1气体和液体的进出口装置 (31)4.6.2填料卸出口 (32)4.6.3人孔5 填料吸收塔的设计校核 (34)5.1主要工艺参数校核 (34)5.1.1 液体喷淋密度 (34)5.1.2 塔直径与填料直径之比.............................................................错误！未定义书签。
年生产20万吨的合成氨生产中CO2解吸塔毕业设计（论文）
年生产20万吨的合成氨生产中CO2解吸塔毕业设计（论文）1 绪论1.1 课题来源、目的、意义枝江化肥厂技术改造年生产20万吨的合成氨生产中CO2解吸塔，特此考察该设备相关企业使用情况，调研查阅文献，收集相关资料进行设计。
课题来源中国石油化工股份有限公司湖北化肥分公司（以下简称湖北化肥分公司）位于长江中上游结合部、江汉平原西缘――湖北省枝江市。
东临古城荆州，西接宜昌三峡，近临三峡国际机场，南濒万里长江，北靠宜黄高速公路。
铁路专用线与全国铁路联网，产品可通过水路、铁路、公路、航空运往全国各地。
区域内资源富集，中国石化川气东送和中国石油西气东输管线直达厂区，有丰富的磷矿资源、卤水资源以及水电资源，可为企业持续发展提供丰富的资源。
湖北化肥分公司是中国石化在湖北省内的唯一一家大型化肥生产企业，也是中南地区规模较大的化肥生产企业之一。
建厂30多年来，累计生产优质尿素1300多万吨，为农业增效、农民增收作出了较大的贡献，付出了巨大的努力。
现有固定资产总值28.7亿元，经过“气代油”、“煤代油”改造，现具备以天然气和煤为原料的两套造气系统，提高了原料路线的适应性，为持续发展打下了坚实的基础，大大提高了企业的抗风险能力和竞争能力；经过扩能改造，上游装置具备年产120万吨合成氨的供气能力，下游装置具备年产33万吨合成氨、56万吨尿素的能力。
公用工程配套完善，现有三台总蒸发量700吨/小时的高压煤锅炉和两台25兆瓦的发电机组，为主装置生产提供动力供应。
除主导产品合成氨、尿素外，还有氮气、氧气、氩气、硫磺、硫胺等附产品。
湖北化肥分公司以“从严、求实、团结、文明、进取”的企业精神，不断创新企业管理，积极推行内控制度、ERP信息化管理、HSE管理体系、全面质量管理等现代化管理手段，同时，坚持“三基”等传统的管理方式。
先后荣获“全国五一劳动奖状”、“全国设备管理优秀单位”、“湖北省守合同重信用企业”等300多项省部级以上荣誉。
碳酸丙烯酯（PC）脱除合成氨原料气中CO2填料塔的设计精
碳酸丙烯酯（PC）脱除合成氨原料⽓中CO2填料塔的设计精⼀、概述：吸收是利⽤各组分溶解度的不同⽽分离⽓体混合物的操作。
混合⽓体与适当的液体接触，⽓体中的⼀个或⼏个组分便溶解于液体中⽽形成溶液，于是原组分的⼀部分⽓体分离。
对与此题中的易溶⽓体是CO2。
依题意：年⼯作⽇以330天，每天以24⼩时连续运⾏计，合成氨原料⽓处理量为23500m3/ h。
变换⽓组成及分压如下表表变换⽓的组成及分压成分CO2CO H2N2CH4体积百分数(%) 27.5000 3.6800 50.0000 18.1000 0.7200组分分压(MPa) 0.44 0.059 0.8 0.29 0.0115 (kgf/cm2) 4.488 0.602 8.16 2.958 0.117⼯业上脱除⼆氧化碳的⽅法主要有物理吸收法，化学吸收法，物理化学吸收法。
本次设计是⼩合成氨⼚原料⽓中⼆氧化碳的脱除，化学吸收法对⼯⼈素质要求较⾼，因此采⽤物理吸收法。
物理吸收法适合于CO2分压较⾼，净化度要求低的情况，再⽣时不⽤加热，只需降压或汽提，总能耗⽐化学吸收法低，但CO2分离回收率低，在脱CO2前需将硫化物去除。
物理吸收是利⽤原料⽓中的溶质(CO2)在吸收剂中的溶解度较⼤⽽除去的⽅法。
⼀般吸收采⽤⾼压及低温，解吸时采⽤减压或升温，减压解吸所需再⽣能量相当少。
此法的关键是选择优良的吸收剂。
所选的吸收剂必须对CO2的溶解度⼤、选择性好、沸点⾼、⽆腐蚀、⽆毒性、性能稳定。
典型的物理吸收法有加压⽔洗法、N2甲基吡咯烷酮法、低温甲醇法、碳酸丙烯酯法(Flour 法)等。
碳酸丙烯酯法是碳酸丙烯酯为吸收剂的脱碳⽅法。
碳酸丙烯酯对CO2、H2S的溶解度较⼤，具有溶解热低、黏度⼩、蒸汽压低、⽆毒、化学性质稳定、⽆腐蚀等优点。
此法CO2的分离回收率较⾼，能耗低已得到⼩合成氨⼚的⼴泛应⽤，经过各种⽅法的⽐较，最后选择⽤碳酸丙烯酯法吸收⼆氧化碳。
⼆、⽣产流程说明碳酸丙烯酯脱碳⼯艺流程⼀般由吸收、闪蒸、汽提（即溶剂再⽣）和⽓相中带出的溶剂回收等部分组成。
二氧化碳吸收与解吸实验解读
二氧化碳吸收与解吸实验一、实验目的1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。
2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习实验数据的处理分析。
二、实验内容1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。
2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。
3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料塔液侧传质膜系数和总传质系数。
三、实验原理：气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。
压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ∆与气速u 的关系如图一所示：图一 填料层的P ∆～u 关系当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ∆～u 的关系是直线，如图中的直线0。
当有一定的喷淋量时，P ∆～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。
这两个转折点将P ∆～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。
传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。
对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。
1.二氧化碳吸收-解吸实验根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为 气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-⋅s kmoI ；A —两相接触面积，m 2；A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ；A C —液侧A 组分的平均浓度，3-⋅m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-⋅m kmolg k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---⋅⋅⋅Pa s m kmol ;l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-⋅s m 。
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。
二氧化碳吸收实验
二氧化碳吸收实验系数。
因此Am La A C S h K G ∆⋅⋅⋅= (4)在一定的操作条件下，对全塔进行物料衡算，可得吸收操作的传质速率)(2,1,A A L A C C V G -⋅= (5)V L ---液相的体积流量；C A1---从塔底离开的溶液中吸收质A 的浓度，Kmol.m -3；C A2---塔顶进入的吸收剂中吸收质A 的浓度，Kmol.m -3；因此液相体积传质总系数mA A A L La C C C S h V K ,2,1,∆-⋅⋅= (6) 本实验采用水吸收二氧化碳体系，由于二氧化碳在常温下溶解度较小，因此液相体积流量V L 可视为定值。
液相平均传质推动力1,1,2,2,1,1,2,2,1,2,1,2,,ln )()(ln A A A A A A A A A A A A m A C C C C C C C C C C C C C -----=∆∆∆-∆=∆**** (7) 水-二氧化碳体系的溶解相平衡关系可采用亨利定律表示，故p H p H C C C A A A A ⋅=⋅===***2,1,二氧化碳的溶解度常数：EM H L L1⋅=ρ Kmol.m -3.Pa -1 (8) 式中：L ρ---水的密度，Kg.m -3；M L ---水的摩尔质量，Kg.Kmol -1；E ---亨利系数，Pa 。
因此，（7）式可以简化为1,**1,,ln A A A A m A C C C C C -=∆ (9) 代入mA A A L La C C C hS V K ,2,1,∆-⋅= (10) 液相传质单元高度mA A A L L C C C h N h H ,2,1,∆-== (11) 由于本实验采用的水吸收CO 2体系，整个传质过程的阻力都集中于液膜，气膜阻力可忽略不计，则液侧体积传质膜系数等于液相体积传质总系数，即mA A A L s La la C C C hS V K k ,2,1,,∆-⋅== (12) （三）实验装置1.设备主要参数：填料塔：玻璃管内径 D ＝0.050m ； 内装φ10×10mm 瓷拉西环；吸收塔填料层高度Z ＝0.83m ； 解析塔填料层高度Z ＝0.80m ；风机：XGB-12型，550W ；二氧化碳钢瓶1； 减压阀1个（用户自备）。
(完整版)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。
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摘要塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一，是一种重要的单元操作设备。
它可使气（或汽）液或液液两相之间进行充分接触，达到相际传质及传热的目的。
常见的、可在塔设备中完成的单元操作有：蒸馏、吸收、解收、萃取、气体的洗涤等。
此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法制作和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿和减湿等也可在塔设备中完成。
塔设备按其结构特点可以分为板式塔、填料塔和复合塔3类。
本次设计选用填料塔作为吸收塔，主要考虑填料塔的以下优点：填料塔结构简单、压力降小，传热效率高，便于采用耐腐蚀的材料制造等，对于热敏性及容易起泡的物料更显出优越性。
本次设计内容包括：发展概况及应用的了解，塔体的选型，填料的选择，工艺计算（包括物料衡算，模拟计算，工艺尺寸计算，高度计算，压降计算，分布装置设计，支撑装置设计）；机械计算（包括塔釜设计，上部筒体机械设计，开孔与开孔补强计算，强度设计和稳定设计，支座的选型和设计，接管的选用，法兰的选取），设备的制造及安装等，最后利用CAD将其装配图和部分零件图分别绘制出。
关键词：填料塔；二氧化碳；气液传质；逆相混合AbstractTower is one of the most important equipment in chemical industry and oil production, it is also an important handling equipment. It will enable gas(or steam) liquid or liquid-liquid connnecting fully and reaching the purposes of transfering media and heat . Commonly, operation can be completed in tower are: distillation, absorption, of the admission, extraction, washing of the gases. In addition, recycling and cooling of gas in industrial , the gas production of wet and dry, and both two-phase of gas-liquid mass transfering and heat transfering by the humidification and wet,could also be done in the tower.The struction of tower can be divided into plate tower, packed tower and the tower due to its characteristics . The packed tower is choosen as the absorber in the design, Given to the following advantages of the tower: the structure of the tower is simple, the pressure is small , the efficiency of heat conveying is high , and it could be made by corrosion-resistant materials easily, such as manufacturing, thermosensitive and sparkling materials more easily Demonstrate superiority.The design includes: Development and application of knowledge of the tower, and the selection of the structer about the tower, the choice of packing terms and caculating(including the caculating about material balance, simulation caculating, process size, height, the pressure drop, the distribution of design, Design Support Unit); mechanical calculations (including the reactor design of the tower, the design of the upper shell, the opening and the opening reinforcement, the strength of the design and stability of the design, the selection and design of the bearing ,the choice to take over, the selection of flange ), The manufacture the map of assemble and parts with the help of CAD.Key words：Packed tower；Carbon dioxide；Gas-liquid mass transfer；Reverse mixed目录第1章填料塔技术的现状与发展趋势 (1)1.1填料塔技术 (1)1.1.1 塔填料的现状和发展趋势 (1)1.1.2 塔内件的现状和发展趋势 (2)1.1.3 工艺流程的现状和发展趋势 (3)1.2 塔板-填料复合塔板 (3)1.3 填料塔发展趋势 (4)第2章原理及方案的确定 (5)2.1 CO2吸收塔工作原理及工艺流程简介 (5)2.2 设计方案及论证 (5)第3章工艺计算 (7)3.1 主要工艺参数的确定 (7)3.1.1 吸收温度 (7)3.1.2 吸收压力 (7)3.2 物料衡算 (7)3.2.1 进塔物料 (7)3.2.2 吸收液量计算 (8)3.2.3 原料液的平均分子量 (10)3.2.4 出气量 (10)3.3 吸收塔直径的确定 (11)3.3.1 塔径 (11)3.3.2 每米填料层的压降 (15)3.4 填料选择 (16)3.4.1 填料结构选择 (16)3.4.2 填料特性数据 (16)3.5 填料层高度确定 (17)3.5.1 吸收模型分析 (17)3.5.2 吸收系数 (17)3.5.3 填料层高度计算 (19)3.5.4 填料分层高度 (21)3.6 填料层高度确定 (21)3.7 顶盖死区 (22)3.8 塔底容积计算 (22)3.9 吸收塔总体结构尺寸 (23)第4章塔内零部件结构设计 (24)4.1 丝网除沫器 (24)4.1.1 操作气速 (24)4.1.2 丝网的使用面积 (25)4.1.3 丝网除沫器的效率 (25)4.1.4 丝网除沫器的结构 (25)4.2 直管排列式喷淋器 (26)4.3 液体分布器 (27)4.4 直管排列式气体分布器 (28)4.5 填料保持栅板 (29)4.6 气体喷射—填料支承板—液体再分配器 (29)第5章塔外零部件结构设计 (32)5.1 吊耳 (32)5.2 裙座 (32)5.2.1 裙座的材料 (32)5.2.2 裙座的结构 (32)5.3 人孔 (33)5.4 吊柱 (34)5.5 操作平台与梯子 (35)5.5.1 操作平台的设置及尺寸 (35)5.5.2 梯子； (35)5.6 工艺接管 (36)第6章塔外零部件结构设计 (37)6.1 材料选择 (37)6.2 设计参数 (37)6.3 壳体壁厚计算 (37)6.3.1 筒体壁厚计算 (37)6.3.2 封头壁厚 (38)6.4 载荷计算 (39)6.4.1 不等直径塔的固有周期 (39)6.4.2 临界风速 (43)6.4.3 风载荷和风弯矩的计算 (44)6.4.4 地震载荷和地震弯矩计算 (47)6.5 强度校核 (49)6.5.1 容器强度校核 (49)6.5.2 裙座的强度计算及校核 (53)6.6 开孔补强计算 (58)6.6.1 不另行补强最大开孔直径 (58)6.6.2 最大开孔直径的限制 (58)6.6.3 开孔补强设计准则 (58)6.6.4 等面积补强计算 (59)第7章设备制造技术要求 (60)7.1 制造上的要求 (60)7.2 制造与安装 (60)7.3 焊接 (61)第8章结论 (62)参考文献 (63)致谢 (64)附录 (65)第1章填料塔技术的现状与发展趋势填料塔是化工类企业中最常用的气、液传质设备之一,在塔体内设置填料使气液两相能够达到良好传质所需的接触状况。
填料塔具有结构简单、便于用耐腐蚀材料制造、适于小直径塔的场合以及压降小等优点。
但用于大直径的塔时则有效率低、重量大、造价高以及清理检修麻烦且填料损耗大等缺点。
近年来,人们对填料塔作了大量的实质性研究,并取得了突破性进展,主要表现在一些新型高效塔内件和塔填料的问世,加上人们对传质过程的仿真模拟及放大效应的解决,使填料塔在以前以板式塔应用为主的场合,尤其是大型塔的应用中得到了很好的应用,并取得了很好的经济效果。
现从填料塔的塔填料、塔内件、工艺流程,特别是塔填料三方面来说明填料塔技术的现状和发展趋势。
1.1填料塔技术1.1.1塔填料的现状和发展趋势首先从塔填料来看,塔填料是填料塔的核心构件,是气液两相进行热和质交换的场所,它为气液两相间热、质传递提供了有效的相界面。
塔填料的性质决定了填料塔的操作,只有性能优良的塔填料再辅以理想的塔内件,才有望构成技术上先进的填料塔。
因此,人们对塔填料的研究十分活跃。
对塔填料改进与更新的目的在于:改善流体的均匀分布,提高传递效率,减少流动阻力,增大流体的流量以满足降耗、节能、设备放大、高纯产品制备等各种需要。
目前,塔填料的开发,除研究各种散装和规整填料结构外,还对填料的材质、加工方法、表面特性等进行研究。
规整填料是继散堆填料之后在近20 余年来发展的高效新型填料,国外有许多品种。
规整填料的应用已成为许多厂分离和净化工序技术改造的热点,成为各厂提高产量、改进分离效果、减少能耗、安全生产和稳定操作的重要技术措施。
规整填料的特点为: ⑴分离效率高。
这种填料可根据需要制造成具有较大的比表面积,因此可提高单位高度的理论板数。