塔简明计算书
塔设备校核
计算条件
塔型板式
容器分段数（不包括裙座）2
压力试验类型液压
MPa
封头
上封头下封头
材料名称Q345R Q345R 名义厚度mm 818腐蚀裕量mm 00焊接接头系数0.850.85封头形状平盖平盖
圆筒
圆筒设计压力MPa设计温度℃圆筒长度mm圆筒名义厚度mm 圆筒内径/外径
mm
材料名称（即钢号）
1 0.112037384167500Q345R
2 0.105261683200Q345R 3
4
5
6
7
8
9
10
圆筒腐蚀裕量mm纵向焊接接头系数环向焊接接头系数外压计算长度mm试验压力（立）MPa 试验压力（卧）MPa
1 00.850.8500.11 1.02969
2 00.850.8500.11 1.02969 3
4
5
6
7
8
9
10
变径段
1 2 3 4 5
设计压力MPa 0.1
设计温度℃0
变径段下端内径mm 7500
变径段上端内径mm 3200
腐蚀裕量mm 0
纵向焊接接头系数0.85
横向焊接接头系数0
变径段轴向长度mm 3750
变径段外压计算长度mm 0
mm 0
变径段大端过渡段转角
半径
mm 0
变径段小端过渡段转角
半径
6 7 8 9
设计压力MPa
设计温度℃
变径段下端内径mm
变径段上端内径mm
腐蚀裕量mm
纵向焊接接头系数
横向焊接接头系数
变径段轴向长度mm
变径段外压计算长度mm
变径段大端过渡段转角
mm
半径
mm
变径段小端过渡段转角
半径
1 2 3
材料名称Q345R
4 5 6
材料名称
7 8 9
材料名称
内件及偏心载荷
介质密度( kg/m3) 1100塔釜液面离焊接接头的高度(mm) 8000塔板分段数 1 2 3 4 5
塔板型式浮阀
塔板层数0
每层塔板上积液厚度mm 0
最高一层塔板高度mm 0
最低一层塔板高度mm 0
填料分段数 1 2 3 4 5
填料顶部高度mm
填料底部高度mm
填料密度kg/m3
集中载荷数 1 2 3 4 5
集中载荷kg
集中载荷高度mm
集中载荷中心至容器中
mm
心线距离
塔器附件及基础
塔器附件质量计算系数 1.2基本风压(N/m2) 0基础高度(mm)200
塔器保温层厚度(mm) 100保温层密度 (kg/m3) 300裙座防火层厚度(mm) 0防火层密度 (kg/m3) 0管线保温层厚度(mm) 100最大管线外径 (mm) 500笼式扶梯与最大管线的相对位置90
场地土类型I场地土粗糙度类别A 地震设防烈度低于7度设计地震分组第一组
阻尼比0地震影响系数最大值 max 3.28545e-6
6
塔器上平台总个数6平台宽度(mm) 1200塔器上最高平台高度(mm) 30000塔器上最低平台高度(mm) 12000
裙座
裙座结构形式圆筒形裙座底部截面内径(mm) 7500裙座与壳体连接形式对接裙座高度(mm) 200裙座材料名称Q345R裙座设计温度(℃) 120裙座腐蚀裕量(mm) 0裙座名义厚度(mm) 18裙座材料许用应力(MPa) 184.2
裙座上同一高度处较大孔个数1裙座较大孔中心高度(mm) 300裙座与筒体连接段的材料裙座与筒体连接段在设计温度
下许用应力(MPa)
裙座与筒体连接段长度(mm)
裙座上较大孔引出管内裙座上较大孔引出管
径（或宽度）(mm) 50厚度(mm) 3.5裙座上较大孔引出管长度 (mm) 500
地脚螺栓及地脚螺栓座
地脚螺栓材料名称35CrMoA地脚螺栓材料许用应力 (MPa) 306地脚螺栓个数36地脚螺栓公称直径(mm) 42全部筋板块数72相邻筋板最大外侧间距 (mm) 548.609筋板内侧间距(mm) 90
筋板厚度(mm) 18筋板宽度(mm) 140盖板类型分块盖板上地脚螺栓孔直径 (mm) 60
盖板厚度(mm) 24盖板宽度(mm) 0垫板有垫板上地脚螺栓孔直径 (mm) 45垫板厚度(mm) 18垫板宽度(mm) 90基础环板外径(mm) 7728基础环板内径(mm) 7308基础环板名义厚度(mm) 18
计算结果
容器壳体强度计算
元件名称压力设计名义厚
度(mm) 直立容器校核取
用厚度 (mm)
许用内压(MPa) 许用外压 (MPa)
下封头 18 18 0.000
第1 段圆筒 16 16 0.671
第1 段变径段 10 10
第2 段圆筒 8 8 0.771
第2 段变径段
第3 段圆筒
第3 段变径段
第4 段圆筒
第4 段变径段
第5 段圆筒
第5 段变径段
第6 段圆筒
第6 段变径段
第7 段圆筒
第7 段变径段
第8 段圆筒
第8 段变径段
第9 段圆筒
第9 段变径段
第10 段圆筒
上封头 8 8 0.000
裙座
名义厚度(mm) 取用厚度(mm)
18 18
风载及地震载荷
0－0 A－A 裙座连接段1－1(筒体) 1－1(下封头) 2－2 3－3 操作质量655464 654251 647100 647100 59082.5
最小质量265810 264597 257446 257446 59082.5
压力试验时质量2.43025e+0
6
2.42904e+0
6
257446 257446 59082.5
风弯矩0 0 0 0 0 Mca (I)
Mca (II)
Mcw(I)
Mcw(II)
Mew 0 0 0 0 0
地震弯矩0 0 0 0 0
偏心弯矩0 0 0 0 0
最大弯矩0 0 0 0 0
垂直地震力0 0 0 0 0
应力计算
σ1111.94 10.59 10.39
σ1215.42 15.30 17.16 15.22 7.49
σ130.00 0.00 0.00 0.00 0.00
σ22 6.83 6.06 7.49
σ3113.14 11.65 11.43
σ3257.17 56.80 6.83 6.06 7.49
σ330.00 0.00 0.00 0.00 0.00
[σ]t184.20 184.20 189.00 184.20 189.00
B 56.87 56.87 50.40 56.87 60.10
组合应力校核
σA1-5.22 -4.63 2.90
许用值192.78 187.88 192.78
σA215.42 15.30 6.83 6.06 7.49
许用值68.24 68.24 60.48 68.24 72.12
σA3 6.31 5.60 3.94
许用值310.50 292.50 310.50
σA457.17 56.80 6.83 6.06 7.49
许用值58.94 58.94 52.36 70.73 60.10
σ246.46 214.48
许用值310.50 310.50
校核结果合格合格合格合格
注1: σi j中i 和j 的意义如下
i=1 操作工况j=1 设计压力或试验压力下引起的轴向应力（拉）
i=2 检修工况j=2 重力及垂直地震力引起的轴向应力（压）
i=3 液压试验工况j=3 弯矩引起的轴向应力（拉或压）
[σ]t：设计温度下材料许用应力； B ：设计温度下轴向稳定的应力许用值
注2: σA1: 操作工况下轴向最大组合拉应力σA2: 操作工况下轴向最大组合压应力
σA3: 液压试验时轴向最大组合拉应力σA4: 液压试验时轴向最大组合压应力
σ: 试验压力引起的周向应力
注3: 单位如下: 质量: kg 力:N 弯矩: N mm 应力: MPa
风载及地震载荷(变径段,自下向上编号)
1(底截面) 1(顶截面) 2(底截面) 2(顶截面) 3(底截面) 3(顶截面) 操作质量65768.4 59082.5
最小质量65768.4 59082.5
压力试验时质量65768.4 59082.5
风弯矩0 0
Mca (I)
Mca (II)
Mcw(I)
Mcw(II)
Mew 0 0
地震弯矩0 0
偏心弯矩0 0
最大弯矩0 0
垂直地震力0 0
应力计算
σ1122.28 9.51
σ12 3.25 6.85
σ130.00 0.00
σ22 3.25 6.85
σ3124.51 10.46
σ32 3.25 6.85
σ330.00 0.00
[σ]t189.00 189.00
B 87.42 87.42
组合应力校核
σA119.0275 2.6555
许用值192.78 192.78
σA2 3.25 6.85
许用值78.95 78.95
σA321.2557 3.60617
许用值310.5 310.5
σA4 3.25 6.85
许用值87.42 87.42
σ459.454 196.374
许用值310.5 310.5
校核结果不合格合格
注1: σi j中i 和j 的意义如下
i=1 操作工况j=1 设计压力或试验压力下引起的轴向应力（拉）
i=2 检修工况j=2 重力及垂直地震力引起的轴向应力（压）
i=3 液压试验工况j=3 弯矩引起的轴向应力（拉或压）
[σ]t设计温度下材料许用应力 B 设计温度下轴向稳定的应力许用值
注2: σA1: 操作工况下轴向最大组合拉应力σA2: 操作工况下轴向最大组合压应力
σA3: 液压试验时轴向最大组合拉应力σA4: 液压试验时轴向最大组合压应力
σ: 试验压力引起的周向应力
注3: 单位如下: 质量: kg 力:N 弯矩: N?mm 应力: MPa
计算结果:
地脚螺栓及地脚螺栓座:
基础环板抗弯断面模数(mm3) 9.07585e+09 基础环板面积(mm2) 4.95988e+06 基础环板计算力矩( N?mm) 21817.2 基础环板需要厚度(mm) 29.84 基础环板厚度厚度校核结果不合格
混凝土地基上最大
压应力(MPa) 4.81
地脚螺栓受风载时最大拉地脚螺栓受地震载荷时最
应力(MPa) 0.00 大拉应力(MPa) 0.00
地脚螺栓需要的螺纹地脚螺栓实际的螺纹小
小径(mm) 0 径(mm) 37.129
地脚螺栓校核结果
地脚螺栓承受的最大拉应力小于零,塔器可以自身稳定，地脚螺栓仅起固
定作用
筋板压应力(MPa) 0.00 筋板许用应力 (MPa) 0.00 筋板校核结果合格
盖板最大应力(MPa) 0.00 盖板许用应力 (MPa) 147 盖板校核结果|合格
裙座与壳体的焊接接头校核
焊接接头截面上的塔焊接接头截面上的最
器操作质量(kg) 647100 大弯矩(N mm) 0
对接接头校核搭接接头校核对接接头横截面 (mm2) 417046 搭接接头横截面 (mm2)
对接接头抗弯断面模数 (mm3) 7.81961e+08 搭接接头抗剪断面模数 (mm3)
对接焊接接头在操作搭接焊接接头在操作
工况下最大拉应力 (MPa -15.22 工况下最大剪应力 (MPa)
对接焊接接头拉应力搭接焊接接头在操作
许可值 (MPa) 132.624 工况下的剪应力许可值 (MPa)
对接接头拉应力校核结果合格搭接焊接接头在试验
工况下最大剪应力 (MPa)
搭接焊接接头在试验
工况下的剪应力许可值 (MPa)
搭接接头拉应力校核结果
主要尺寸设计及总体参数计算结果
裙座设计名义厚度(mm) 18 附件质量(kg) 31150.5 壳体和裙座质量(kg) 155753 保温层质量(kg) 44843.6 内件质量(kg) 0 操作时物料质量(kg) 389654 平台及扶梯质量(kg) 34063.5 直立容器的最小质量(kg) 265810 直立容器的操作质量(kg) 655464
直立容器的最大质量(kg) 2.43025e+06 液压试验时液体质量(kg) 2.16444e+06 直立容器第一振型自振周期(s) 1.39 吊装时空塔质量(kg) 186903
空塔重心至基础
环板底截面距离(mm) 29267.9
地震载荷对直立容器总的
操作工况下容器顶部横推力(N) 0 最大挠度(mm) 0 风载对直立容器总的
容器许用外压(MPa) 横推力(N) 0
容器总容积 (mm3) 2.16444e+12 直立容器总高(mm) 93958 直立容器第二振型自振周期(s) 0.35 直立容器第三振型自振周期(s) 0.17 临界风速（第一振型）临界风速（第二振型）
雷诺系数设计风速
第1段筒体校核
计算所依据的标准GB 150.3-2011
计算条件
计算压力P c (MPa) 0.19 设计温度t (℃) 120.00
内径D i (mm) 7500.00
材料名称Q345R 材料类型板材
试验温度许用应力[σ] (MPa) 189.00 钢板负偏差C1 (mm) 0.30
设计温度许用应力[σ]t (MPa) 189.00 腐蚀裕量C2 (mm) 0.00
试验温度下屈服点σs (MPa) 345.00 焊接接头系数φ0.85
厚度及重量计算
计算厚度δ (mm) 4.35 名义厚度δn (mm) 16.00
有效厚度δe (mm) 15.70 重量 (kg) 110865.92
压力试验时应力校核
压力试验类型液压试验压力试验允许通过的应力
试验压力值P T (MPa) 1.0297[σ]T=0.90σs310.50
试验压力下圆筒的应力σT (MPa) 289.95 校核条件σT≤[σ]T
校核结果合格
压力及应力计算
最大允许工作压力[P w] (MPa) 0.67118 设计温度下计算应力σt (MPa) 44.60 [σ]tφ160.65 校核条件[σ]tφ≥σt
结论
合格
第2段筒体校核
计算所依据的标准GB 150.3-2011
计算条件
计算压力P c (MPa) 0.10 设计温度t (℃) 0.00 内径D i (mm) 3200.00
材料名称Q345R 材料类型板材试验温度许用应力[σ] (MPa) 189.00 钢板负偏差C1 (mm) 0.30 设计温度许用应力[σ]t (MPa) 189.00 腐蚀裕量C2 (mm) 0.00 试验温度下屈服点σs (MPa) 345.00 焊接接头系数φ0.85
厚度及重量计算
计算厚度δ (mm) 1.00 名义厚度δn (mm) 8.00 有效厚度δe (mm) 7.70 重量 (kg) 33300.21
压力试验时应力校核
压力试验类型液压试验压力试验允许通过的应力
试验压力值P T (MPa) 1.0297[σ]T=0.90σs310.50试验压力下圆筒的应力σT (MPa) 252.32 校核条件σT≤[σ]T
校核结果合格
压力及应力计算
最大允许工作压力[P w] (MPa) 0.77127 设计温度下计算应力σt (MPa) 20.83 [σ]tφ160.65 校核条件[σ]tφ≥σt 结论
合格
变径段校核
计算所依据的标准GB 150.3-2011
设计条件
计算压力P c (MPa) 0.10 锥壳大端转角半径r (mm) 0.00 设计温度 t (℃) 0.00 锥壳小端转角半径r i (mm) 0.00 锥壳大端直径D I (mm) 7500.00 锥壳计算内直径D c (mm) 7500.00 锥壳小端直径D is (mm) 3200.00 锥壳半顶角α (°) 29.84 大端产生的轴向载荷f1 (N/mm) -27.38 小端产生的轴向载荷f2 (N/mm) -57.65
大端筒体小端圆筒锥壳部分材料名称 Q345R Q345R Q345R 材料类型板材板材板材试验温度许用应力[σ] (MPa) 189.00 189.00 189.00 设计温度许用应力[σ]t (MPa) 189.00 189.00 189.00 试验温度下屈服点σs (MPa) 345.00 345.00 345.00
钢板负偏差C1 (mm) 0.30 0.30 0.30 焊接接头系数φ 0.85 0.85 0.85 腐蚀裕量C2 (mm) 0.00 0.00 0.00
锥壳厚度计算
锥壳锥壳大端
δr (mm) 2.69 应力增强系数Q 1.95 计算厚度δr (mm) 14.64 锥壳加强段长度 (mm) 503.21 是否加强需要加强圆筒加强段长度 (mm) 468.67 锥壳小端计算厚度δr (mm) 9.92 应力增强系数Q 3.10 是否加强需要加强锥壳加强段长度 (mm) 270.57
圆筒加强段长度 (mm) 251.99
压力试验时应力校核
锥壳
压力试验类型液压试验
试验压力值P T (MPa) 1.0297
压力试验允许通过的应力[σ]T
310.50
(Mpa)
540.52
试验压力下封头的周向应力σT
(MPa)
校核条件σT ≤[σ]T
校核结果不合格
计算结果
11.00 锥壳所需名义厚度 (mm) 3.50 锥壳小端所需名义厚度
(mm)
锥壳大端所需名义厚度 (mm) 22.50 输入厚度 (mm) 10.00 结论合格
锥壳和筒体连接处的加强计算
大端小端
△值 11.00△值 4.00
△<α,需作加强设计△<α,需作加强设计Q L=P C D L/4+f1 (N/mm) 160.92 Q S=P C D S/4+f2 (N/mm) 22.75 所需加强面积 A rl (mm2) 1156.46 所需加强面积 A rs (mm2) 112.54 有效加强面积 A el (mm2) 3479.91 有效加强面积 A el (mm2) 1136.33 □增加壁厚■设置加强圈□增加壁厚■设置加强圈
加强段厚度 (mm) 加强段厚度 (mm)
筒体加强段长度 (mm) 筒体加强段长度 (mm)
锥壳加强段长度 (mm) 锥壳加强段长度 (mm)
加强圈规格I100x68x4.5 加强圈规格I100x68x4.5
加强圈型号工字钢加强圈型号工字钢加强圈截面积1434.50 加强圈截面积1434.50
除臭设备设计计算书
8、除臭设备设计计算书 8.1、生物除臭塔的容量计算 1#生物除臭系统 参数招标要求计算过程 序 号太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目 1 2 设备尺寸 处理能力 2.5×2.0× 3.0m 2000m3/h Q=2000m3/h V=处理能力Q/（滤床接触面积m2）/S=2000/ （2.5×2）/3600=0.1111m/s 3 空塔流速＜0.2 m/s 臭气停留 时间4 5 ≥12s S=填料高度H/空塔流速 V(s)=1.6/0.1111=14.4S 炭质填料风阻220Pa/m×填料高度 1.6m=352Pa 设备风阻＜600Pa 2#生物除臭系统 参数 序 招标要求计算过程 号太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目 1 2 设备尺寸 处理能力 4.0×2.0×3.0m 3000m3/h Q=3000m3/h V=处理能力Q/（滤床接触面积m2）/S=3000/ （4×2）/3600=0.1041m/s 3 空塔流速＜0.2 m/s 臭气停留 时间4 5 ≥12s S=填料高度H/空塔流速 V(s)=1.6/0.1041=15.36S 炭质填料风阻220Pa/m×填料高度 1.6m=352Pa 设备风阻＜600Pa
3#生物除臭系统 参数招标要求计算过程 序 号太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目 1 2 设备尺寸 处理能力 7.5×3.0×3.3m（两台） 20000m3/h Q=20000m3/h V=处理能力Q/2（滤床接触面积m2）/S=10000/ （7.5×3.0）/3600=0.1234m/s 3 空塔流速＜0.2 m/s 臭气停留 时间4 5 ≥12s S=填料高度H/空塔流速 V(s)=1.7/0.1234=13.77S 炭质填料风阻220Pa/m×填料高度 1.7m=374Pa 设备风阻＜600Pa 4#生物除臭系统 参数 序 招标要求计算过程 号太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目 1 2 设备尺寸 处理能力 7.5×3.0×3.0m（两台） 18000m3/h Q=18000m3/h V=处理能力Q/2（滤床接触面积m2）/S=18000/ （7.5×3）/3600=0.1111m/s 3 空塔流速＜0.2 m/s 臭气停留 时间4 5 ≥12s S=填料高度H/空塔流速 V(s)=1.6/0.1111=14.4S 炭质填料风阻220Pa/m×填料高度 1.6m=352Pa 设备风阻＜600Pa 8.2、喷淋散水量(加湿)的计算 生物除臭设备采用生物滤池除臭形式，池体上部设有检修窗，进卸料口，侧面设有观察窗等，其具体计算如下：
洗涤塔设计说明
洗涤塔设计说明文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
洗涤塔设计明细 一、 设计说明 1、 技术依据:《通风经验设计》、《三废处理工程技术手册》、《风机手 册》等。 2、 风量依据:拫据业主提供风量。 3、 设备选择依据:以废气性质为前提,根据设计计算所得结果选择各种合理 有效的处理设备。 二、 基本公式 1)、洗涤塔选择: 风量、风速、及管经计算公式 Q = 60A ν 式中:Q 风量(CMM); A 气体通过某一平面面积(m 2); ν 流速(m/s); 根据业主设计规范要求，塔内流速：≦2m/s ，结合我司多年洗涤塔设计经验， 塔内速度取，ν ≦s 填充层设计高度: 则填充层停留时间＞6 .15.1= 洗涤塔直径＞2*6 .1*1416.3*601333＝ 其中Q=80000CMH=1333CMM ν =s 2)、泵浦选择 ○1流量设定 润湿因子＞hr 则:泵浦流量(填充物比表面积*填充段截面积)＞hr ξ＞60 1000*)22.4*1416.3*100*1.02??????（＞2307 L/min ○2扬程设定:
直管长度: ++4= 等效长度: 900弯头 3个 * 3 = 球阀 2个 * 2 = 逆止阀 1个 * 1 = 总长:+ + + =，取24m 扬程损失: 24 * = 喷头采用所需压力为, 为6m水柱压力。 所需扬程为: + + 6= 查性能曲线: 益威科泵浦KD-100VK-155VF，当扬程为12m时,流量为1200L/min,两台15HP则满足要求。 选用泵浦:2台15HP浦, 总流量为2400L/min 最高扬程: 12m
吸收塔基础设计计算书.
吸收塔基础设计计算书 1.设计基本参数：1吸收塔高度H=34.852吸收塔直径D=163基本风压：Wo=0.54恒总重量 4.1石灰石浆液重量mL26000004.2吸收塔壳体重量3730004.3内部件重量 4.3.1除雾器(包含在塔体内) 重量 4.3.2喷淋层(包含在塔体内） 重量 mmkn/㎡KGKG(提资）(提资） 风速2/1600(地勘资料）(提资）(提资） 恒总重量=3184008Kg5吸收塔周圈活荷载 (容重）350kg/㎡16.000（长度） 5m（圈） 重量87920Kg6吸收塔顶雪荷载 (容重）65kg/㎡ 重量13062.4Kg2.荷载力计算2.1风荷载计算 计算公式：Wk=βzμsμz Wo(考虑B类场地) Wo=0.5kn/㎡基本风压： 将吸收塔沿高度方向分成6份，各段高度分别为(m)： 5.811.617.423.22934.85 由壳体每段高度查表（荷载规范7.2.1）得风荷载高度系数Uz分别为：（内插法） 11.041.191.31.41.4920.718由UzWod=115.2和H/d=2.1,查规范7.3.1得风荷载体型系数Us= βz计算：计算公式：βz＝ ξν? 1+ μz z
荷载规范7.4.2 取结构基本自振周期根据荷载规范附录：E 1.2.1 75.91≤700H2/D0= T1=0.410.35+0.85x10-3*H2/D0= 1.83（荷载规范表7.4.3） 脉动影响系数V=0.5（荷载规范表7.4.4-3） ?z查表F1.3振形系数分别为： 0.0460.170.3380.5460.8131βz分别为： 1.041.151.261.381.531.61 Fi=D*5.8*βz*μs*μz *Wo各段作用于壳顶各段的风荷载P分别为(KN)： 34.7239.8349.9559.9571.4280.12∑=336.00 注:基础高度1.8(基础高1.5+0.3)] [h=19.23 6459.54M=kN.m 2.2地震荷载计算 计算水平地震影响系数α12.2.1 由地质资料，地震基本烈度为6度；设计基本地震加速度值为0.082g，设计地震第一组特征周期Tg(s)=0.45查表得αmax=0.082(地勘资料）取α1=αmax=0.082 底部剪力法计算水平地震力和罐底弯矩2.2.2 (抗规5.2.1-1)计算公式FEK=α1Geq 计算公式M=FEKhw 故结构总的水平地震作用标准值FEK=2682.98kN 注:基础高度1.8(基础高1.5+0.3)][h=11.00 29512.79056M=kN.m 2.3烟气产生内压推力 (提资）进烟道F=279kN 基础高度1.8(基础高1.h=16.05m M=4478.0kN.m (提资）出烟道F=110kN 基础高度1.8(基础高1.h=33.05m M=3635.5kN.m 2.4浆液管产生内力 C1(循环泵入口)F=540kN
洗涤塔设计
目录 (一) 设计任务 (1) (二) 设计简要 (2) 2.1 填料塔设计的一般原则 (2) 2.2 设计题目与要求 (2) 2.3 设计条件 (2) 2.4 工作原理 (2) (三) 设计方案 (2) 3.1 填料塔简介 (2) 3.2填料吸收塔的设计方案 (3) .设计方案的思考 (3) .设计方案的确定 (3) .设计方案的特点 (3) .工艺流程 (3) （四）填料的类型 (4) 4.1概述 (4) 4.2填料的性能参数 (4) 4.3填料的使用范围 (4) 4.4填料的应用 (5) 4.5填料的选择 (5) （五）填料吸收塔工艺尺寸的计算 (6) 5.1塔径的计算 (6) 5.2核算操作空塔气速u与泛点率 (7) 5.3液体喷淋密度的验算 (8) 5.4填料层高度的计算 (8) 5.5填料层的分段 (8) 5.6填料塔的附属高度 (9) 5.7液相进出塔管径的计算 (9) 5.8气相进出塔管径的计算 (9) （六）填料层压降的计算 (10) （七）填料吸收塔内件的类型与设计 (10) 7.1 填料吸收塔内件的类型 (10) 7.2 液体分布简要设计 (12) （八）设计一览表 (13) （九）对设计过程的评述 (13) （十）主要符号说明 (14) 参考文献 (17)
（二）设计简要 （1）填料塔设计的一般原则 填料塔设计一般遵循以下原则: ①:塔径与填料直径之比一般应大于15：1，至少大于8：1； ②：填料层的分段高度为：金属:6.0-7.5m，塑料：3.0-4.5； ③：5-10倍塔径的填料高度需要设置液体在分布装置，但不能高于6m； ④：液体分布装置的布点密度，Walas推荐95-130点/m2,Glitsh公司建议65-150点/m2 ⑤：填料塔操作气速在70%的液泛速度附近； ⑥：由于风载荷和设备基础的原因，填料塔的极限高度约为50米 （2）设计题目与要求 常温常压下，用20℃的清水吸收空气中混有的氨，已知混合气中含氨10%（摩尔分数，下同），混合气流量为3000m3/h，吸收剂用量为最小用量的1.3倍，气体总体积吸收系数为200kmol/m3.h，氨的回收率为95%。请设计填料吸收塔。 要求：综合运用《化工原理》和相关先修课程的知识，联系化工生产实际，完成吸收操作过程及设备设计。要求有详细的工艺计算过程（包括计算机辅助计算程序）、工艺尺寸设计、辅助设备选型、设计结果概要及工艺设备条件图。同时应考虑： ①：技术的先进性和可靠性 ②：过程的经济性 ③：过程的安全性 ④：清洁生产 ⑤：过程的可操作性和可控制性 （3）设计条件 ①：设计温度：常温（25℃） ②：设计压力：常压 (101.325 kPa) ③：吸收剂温度：20℃ （4）工作原理 气体混合物的分离，总是根据混合物中各组分间某种物理性质和化学性质的差异而进行的。吸收作为其中一种，它根据混合物各组分在某种溶剂中溶解度的不同而达到分离的目的。在物理吸附中，溶质和溶剂的结合力较弱，解析比较方便。 填料塔是一种应用很广泛的气液传质设备，它具有结构简单、压降低、填料易用耐腐蚀材料制造等优点，操作时液体与气体经过填料时被填料打散，增大气液接触面积，从而有利于气体与液体之间的传热与传质，使得吸收效率增加。 （三）设计方案 （1）填料塔简介 填料塔是提供气-液、液-液系统相接触的设备。填料塔外壳一般是圆筒形，也可采用方形。材质有木材、轻金属或强化塑料等。填料塔的基本组成单元有： ①：壳体（外壳可以是由金属（钢、合金或有色金属）、塑料、木材，或是以橡胶、塑料、砖为内层或衬里的复合材料制成。虽然通入内层的管口、支承和砖的机械安装尺寸并不是决定设备尺寸的主要因素，但仍需要足够重视; ②：填料（一节或多节，分布器和填料是填料塔性能的核心部分。为了正确选择合适的填料，要了解填料的操作性能，同时还要研究各种形式填料的形状差异对操作性能的影响）； ③：填料支承（填料支承可以由留有一定空隙的栅条组成，其作用是防止填料坠落；也
吸收塔的计算
第4节吸收塔的计算 吸收过程既可在板式塔内进行，也可在填料塔内进行。在板式塔中气液逐级接触，而在填料塔中气液则呈连续接触。本章对于吸收操作的分析和计算主要结合连续接触方式进行。 填料塔内充以某种特定形状的固体填料以构成填料层。填料层是塔实现气、液接触的主要部位。填料的主要作用是：①填料层内空隙体积所占比例很大，填料间隙形成不规则的弯曲通道，气体通过时可达到很高的湍动程度；②单位体积填料层内提供很大的固体表面，液体分布于填料表面呈膜状流下，增大了气、液之间的接触面积。 通常填料塔的工艺计算包括如下项目： （1）在选定吸收剂的基础上确定吸收剂的用量； （2）计算塔的主要工艺尺寸，包括塔径和塔的有效高度，对填料塔，有效高度是填料层高度，而对板式塔，则是实际板层数与板间距的乘积。 计算的基本依据是物料衡算，气、液平衡关系及速率关系。 下面的讨论限于如下假设条件： （1）吸收为低浓度等温物理吸收，总吸收系数为常数； （2）惰性组分B在溶剂中完全不溶解，溶剂在操作条件下完全不挥发，惰性气体和吸收剂在整个吸收塔中均为常量； （3）吸收塔中气、液两相逆流流动。 吸收塔的物料衡算与操作线方程式 全塔物料衡算图2－12所示是一个定态操作逆流接触的吸收塔，图中各符号的意义如下：
V －惰性气体的流量，kmol （B ）／s ； L —纯吸收剂的流量，kmol （S ）／S ； Y 1；、Y 2—分别为进出吸收塔气体中溶质物质量的比，kmol （A ）／kmol （B ）；X 1、X 2——分别为出塔及进塔液体中溶质物质量的比，kmol （A ）／kmol （S ）。注意，本章中塔底截面一律以下标“l ”表示，塔顶截面一律以下标“2”表示。 在全塔范围内作溶质的物料衡算，得： VY 1＋LX 2＝VY 2＋LX 1 或V （Y 1－Y 2）＝L （X 1－X 2） （2－38） 一般情况下，进塔混合气体的流量和组成是吸收任务所规定的，若吸收剂的流量与组成已被确定，则V 、Y 、L 及X 2。为已知数，再根据规定的溶质回收率，便可求得气体出塔时的溶质含量，即： Y 2＝Y l （1－фA ） （2－39） 式中фA 为溶质的吸收率或回收率。 通过全塔物料衡算式2－38可以求得吸收液组成X 1。于是，在吸收塔的底部与顶部两个截面上，气、液两相的组成Y 1、X l 与Y 2、X 2均成为已知数。 2．吸收塔的操作线方程式与操作线 2 1 图2-12 物料衡算示意图
吸收塔的计算
第 4 节吸收塔的计算 吸收过程既可在板式塔内进行，也可在填料塔内进行。在板式塔中气液逐级接触，而在填料塔中气液则呈连续接触。本章对于吸收操作的分析和计算主要结合连续接触方式进行。 填料塔内充以某种特定形状的固体填料以构成填料层。填料层是塔实现气、液接触的主要部位。填料的主要作用是：①填料层内空隙体积所占比例很大，填料间隙形成不规则的弯曲通道，气体通过时可达到很高的湍动程度；②单位体积填料层内提供很大的固体表面，液体分布于填料表面呈膜状流下，增大了气、液之间的接触面积。 通常填料塔的工艺计算包括如下项目： （1）在选定吸收剂的基础上确定吸收剂的用量； （2）计算塔的主要工艺尺寸，包括塔径和塔的有效高度，对填料塔，有效高度是填料层高度，而对板式塔，则是实际板层数与板间距的乘积。 计算的基本依据是物料衡算，气、液平衡关系及速率关系。下面的讨论限于如下假设条件： （1）吸收为低浓度等温物理吸收，总吸收系数为常数； （2）惰性组分B 在溶剂中完全不溶解，溶剂在操作条件下完全不挥发，惰性气体和吸收剂在整个吸收塔中均为常量； （3）吸收塔中气、液两相逆流流动。 2.4.1吸收塔的物料衡算与操作线方程式 全塔物料衡算图2－12 所示是一个定态操作逆流接触的吸收塔，图中各符号的意义如下：
V —惰性气体的流量，kmol ( B )/ s ； L —纯吸收剂的流量，kmol (S )/ S ; Y i ；、Y 2—分别为进出吸收塔气体中溶质物质量的比，kmol (A ) /kmol (B ); X i 、X 2――分别为出塔及进塔液体中溶质物质量的比， kmol (A )/ kmol (S )。注意，本章中塔底截面一律以下标“ I ”表示，塔顶截面一律以下标 “ 2”表示。 在全塔范围内作溶质的物料衡算，得: VY i + LX 2 = VY 2+ LX i 图2-12物料衡算示意图 或 V (Y i — Y 2)= L (X i — X 2) 一般情况下，进塔混合气体的流量和组成是吸收任务所规定的，若吸收剂的 流量与组成已被确定，则V 、丫、L 及X 2。为已知数，再根据规定的溶质回收率， 便可求得气体出塔时的溶质含量，即： 丫2 = Y l (1—巾A ) (2 — 39) 式中巾A 为溶质的吸收率或回收率。 通过全塔物料衡算式2 — 38可以求得吸收液组成X I 。于是，在吸收塔的底部 与顶部两个截面上，气、液两相的组成 丫1、X l 与丫2、X 2均成为已知数。 2 ?吸收塔的操作线方程式与操作线 V, 丫 2 L, X 2 V Y i L, X i (2 — 38)
氯气洗涤塔的计算培训课件D
氯气洗涤塔的计算
1.本装置采用40×40×4.5的瓷拉西环，堆放形式采用底部整砌上部乱堆，因此采用Eckert通用关联图计算泛点气速及填料层压降，即按气液负荷计算横坐标L/G（γg/γL）1/2，由此值查到图中的泛点线，得到纵坐标μF2Φψ/g （γg/γL）μL0.2，然后求得μF值。 μF：泛点空塔气速 m/s g：重力加速度m/s2 a/ε3：干填料因子m-1 γg：气相重度kg/m3 γL：液相重度kg/m3 μL：液相粘度cp L：液相流量kg/h G：气相流量kg/h ε：填料空隙率 m3/ m3 σL：液相表面张力dyn/cm de:填料通道的当量直径m 2.现有6万吨/年离子膜氯气洗涤塔 g=9.81 m/s2，a/ε3=305 m-1，γg=1.989 kg/m3，γL=995 kg/m3，L=88000 kg/h ，G=γgV，V=4121 m3/ h，Φ=350 m-1，ψ=γ水/γL=1（近似），μL=1cp 则L/G（γg/γL）1/2=[88000/（1.989×4121）](1.989/995)1/2=0.48 查图：得纵坐标为：0.045 则μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=0.045 μF=[(0.045 gγL)/ (ΦψγgμL0.2)]1/2=0.79m/s 空塔气速取：μ=70%μF=70%×0.79=0.55 m/s 则：初估塔径：D=[V/(0.785μ)]1/2=1628mm 根据容器圆整后取：1700 mm 则实际空塔气速为：V/(0.785D2)=4121/(0.785×1.72×3600)=0.50m/s 3. 7万吨/年离子膜氯气洗涤塔 V=4877 m3/ h，L=100000kg/h， 则L/G（γg/γL）1/2=[100000/（1.989×4877）](1.989/995)1/2=0.46 查图：得纵坐标为：0.046 则μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=0.046 μF=[(0.046 gγL)/ (ΦψγgμL0.2)]1/2=0.80m/s 空塔气速取：μ=70%μF=70%×0.80=0.56 m/s 则：初估塔径：D=[V/(0.785μ)]1/2=1755mm 根据容器圆整并考虑一定的余量后取：2000 mm 则实际空塔气速为：V/(0.785D2)=4877/(0.785×22×3600)=0.43m/s 填料层高度同6万吨/年离子膜取：6m。 横坐标：L/G（γg/γL）1/2=[100000/（1.989×4877）](1.989/995)1/2=0.46 纵坐标：μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=(0.432×350/9.81)×(1.989/995)×1=0.0132 查得：压降ΔP/Z=15mmH2O/m填料则填料层总压降为：15×6=90mmH2O，即：900pa 。
洗涤塔设计计算书
洗涤塔设计计算书公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
鹿岛建设SCRUBBER（For NO X）设计计算书设计依据： 1、源排气量：150m3/min 2、源废气最高温度：130℃ 3、平均浓度：100mg/m3（根据生产设备数据推测） 4、源排放总量：hr （根据推测平时浓度计算） 5、国家标准： ①排放浓度≤240mg/ m3 ②排放速率≤ hr @15m 设计计算： 1、去除率 第一段SCRUBBER去除率：50% 第二段SCRUBBER去除率：30% 总去除率：65% 2、风量 风量=150m3/min （1套Scrubber） 3、空塔流速：1m/s 4、塔截面：× 5、填料长度：+（第一段＋第二段） 6、作用时间：+=（第一段＋第二段） 7、液气比L/G=:1 8、水泵参数：50m3/ hr×18m Aq×２
9、加药系统参数计算： ①投药量计算： M（HNO3）=63g/mol M（NaOH）=40g/mol : kg/hr/2/63g/mol =hr HNO 3 NaOH: mol/hr×40g/mol≈hr 折合10%浓度的NaOH： kg/hr÷10%＝ kg/hr ②加药泵参数选择：hr, @ ③药槽(第一段和第二段合用) 10、排放数据估算： ①排放速率 hr×35%≈0. 315kg/hr （< hr @15m），合格。 ②排放浓度 hr÷60min/hr÷150 m3/ min≈35mg/ m3 （≤240mg/ m3），合格。 11、排气温度的控制 空气比热容以1kJ/kg.℃计 进气温度：130℃；冷却器出口温度：60℃，温差=70℃； 冷却器需要移去的热量=150(kg/min) ×60(min/hr)×1(kJ/kg.℃)/(kJ/kCal)×70℃=150718 kcal/hr=175kw； 水的比热容=kg.℃，假设水在冷却气体过程中的温升为8℃，则移去上述热量所需要的循环水量=150718 (kcal/hr)/8(℃)/ kg.℃/1000(kg/m3)＝hr。本系统配置1台30m3/ hr的冷却塔，是留有余量的。 苏州乔尼设备工程有限公司
洗涤塔设计计算手册
洗涤塔设计计算手册 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
鹿岛建设SCRUBBER（ForNO X）设计计算书设计依据： 1、源排气量：150m3/min 2、源废气最高温度：130℃ 3、平均浓度：100mg/m3（根据生产设备数据推测） 4、源排放总量：0.9kg/hr（根据推测平时浓度计算） 5、国家标准： ①排放浓度≤240mg/m3 ②排放速率≤0.77kg/hr@15m 设计计算： 1、去除率 第一段SCRUBBER去除率：50% 第二段SCRUBBER去除率：30% 总去除率：65% 2、风量 风量=150m3/min（1套Scrubber） 3、空塔流速：1m/s 4、塔截面：1.6m×1.6m 5、填料长度：1.8m+1.8m（第一段＋第二段） 6、作用时间：1.8S+1.8S=3.6S（第一段＋第二段） 7、液气比L/G=6.0:1 8、水泵参数：50m3/hr×18mAq×２
9、加药系统参数计算： ①投药量计算： M（HNO3）=63g/mol M（NaOH）=40g/mol :0.9kg/hr/2/63g/mol=7.15mol/hr HNO 3 NaOH:7.15mol/hr×40g/mol≈0.286kg/hr 折合10%浓度的NaOH：0.286kg/hr÷10%＝2.86kg/hr ②加药泵参数选择：3.9L/hr,@0.7Mpa ③药槽(第一段和第二段合用) 10、排放数据估算： ①排放速率0.9kg/hr×35%≈0.315kg/hr（<0.77kg/hr@15m），合格。 ②排放浓度0.315kg/hr÷60min/hr÷150m3/min≈35mg/m3 （≤240mg/m3），合格。 11、排气温度的控制 空气比热容以1kJ/kg.℃计 进气温度：130℃；冷却器出口温度：60℃，温差=70℃； 冷却器需要移去的热量=150(kg/min)×60(min/hr)×1(kJ/kg.℃)/4.18(kJ/kCal)×70℃=150718kcal/hr=175kw； 水的比热容=1.0kCal/kg.℃，假设水在冷却气体过程中的温升为8℃，则移去上述热量所需要的循环水量=150718(kcal/hr)/8(℃)/1.0kCal/kg.℃/1000(kg/m3)＝18.5m3/hr。本系统配置1台30m3/hr的冷却塔，是留有余量的。 苏州乔尼设备工程有限公司 2006-02-16
吸收塔的相关设计计算
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型 （2） 喷淋塔吸收区高度设计（二） 对于喷淋塔，液气比范围在8L/m 3-25 L/m 3之间[5]，根据相关文献资料可知液气比选择12.2 L/m 3是最佳的数值。 逆流式吸收塔的烟气速度一般在 2.5-5m/s 范围内[5][6]，本设计方案选择烟气速度为3.5m/s 。 湿法脱硫反应是在气体、液体、固体三相中进行的，反应条件比较理想，在脱硫效率为90%以上时（本设计反案尾5%），钠硫比(Na/S)一般略微大于1，本次选择的钠硫比(Na/S)为1.02。 （3）喷淋塔吸收区高度的计算 含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率，以ζ表示。 首先给出定义，喷淋塔内总的二氧化硫吸收量除于吸收容积，得到单位时间单位体积内的二氧化硫吸收量 ζ＝ h C K V Q η = (3) 其中 C 为标准状态下进口烟气的质量浓度，kg/m 3 η为给定的二氧化硫吸收率,％;本设计方案为95％ h 为吸收塔内吸收区高度，m K 0为常数，其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃) ; K 0=3600u ×273/(273+t) 按照排放标准，要求脱硫效率至少95%。二氧化硫质量浓度应该低于580mg/m 3 （标状态） ζ的单位换算成kg/( m 2.s),可以写成 ζ=3600× h y u t /*273273 *4.22641η+ (7) 在喷淋塔操作温度 10050 752 C ?+=下、烟气流速为 u=3.5m/s 、脱硫效率η=0.95 前面已经求得原来烟气二氧化硫SO 2质量浓度为 a (mg/3m )且 a=0.650×
脱硫装置吸收塔的设计计算
（一）设计方案的确定 用水吸收S02，为提高传质效率，选用逆流吸收过程。因用水作为吸收剂，且S02不作为产品，故采用纯溶剂。 （二）填料的选择 该系统不属于难分离的系统，操作温度及压力较低，可采用散装填料，系统中有S02，有一定的腐蚀性，故考虑选用塑料鲍尔环，由于系统压降无特殊要求，考虑到不同尺寸鲍尔环的传质性能选用D g38塑料鲍尔填料。 （三）设计步骤 本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计 （1）吸收塔的物料衡算； （2）填料塔的工艺尺寸计算；主要包括：塔径，填料层高度，填料层压降； （3）设计液体分布器及辅助设备的选型； （4）绘制有关吸收操作图纸。 （四）基础数据 1、液相的物性数据 对于低浓度的吸收过程，溶液的物性数据可以近似取水的物性数据，由手册查得，20℃时水的有关物性数据如下： 密度 ρ=998.2 kg/m3 L 粘度 μ=0.001 Pa·s=3.6 kg/(m·h) L
表面张力 L σ=73 dyn/cm=940 896 kg/h 2 S02在水中的扩散系数 L D =1.47×10-5 cm 2 /s=5.29×10-6 m 2 /h 2、 气相的物性数据 混合气体的平衡摩尔质量 M =0.04×64.06+0.96×29=30.40 g/mol 混合气体的平均密度 G ρ=101.330.408.31427330??+（） =1.222 kg/m 3 混合气体的粘度可以近似取空气的粘度，查手册20℃时空气的粘度为 G μ=1.81×10-5 Pa ·s=0.065 kg/(m ·h) 查手册得S02在空气中的扩散系数为 G D =0.108 cm 2 /s =0.039 m 2 /h 3、 气液相平衡数据 查手册，常压下20℃时： S02在水中的亨利系数 E=3.55×1O 3 kPa 相平衡常数为 m E P = =3.55×1O 3 /101.3=35.04 溶解度系数 L L H EM ρ= =998.2/3.55×1O 3 /18.02=0.0156 kmol/h 4、填料的填料因子及比表面积数据 泛点填料因子 F φ=184 /m
烟气脱硫设计计算
烟气脱硫设计计算 1?130t/h循环流化床锅炉烟气脱硫方案 主要参数：燃煤含S量% 工况满负荷烟气量 285000m3/h 引风机量 1台，压力满足FGD系统需求 要求：采用氧化镁湿法脱硫工艺（在方案中列出计算过程） 出口SO2含量?200mg/Nm3 第一章方案选择 1、氧化镁法脱硫法的原理 锅炉烟气由引风机送入吸收塔预冷段，冷却至适合的温度后进入吸收塔，往上与逆向流下的吸收浆液反应， 氧化镁法脱硫法 脱去烟气中的硫份。吸收塔顶部安装有除雾器，用以除去净烟气中携带的细小雾滴。净烟气经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。粉尘与脏东西附着在除雾器上，会导致除雾器堵塞、系统压损增大，需由除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。 吸收过程 吸收过程发生的主要反应如下： Mg(OH)2 + SO2 → MgSO3 + H2O MgSO3 + SO2 + H2O → Mg(HSO3)2 Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 → 2MgSO3 + 2H2O 吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底，吸收塔底部主要为氧化、循环过程。 氧化过程 由曝气鼓风机向塔底浆液内强制提供大量压缩空气，使得造成化学需氧量的MgSO3氧化成MgSO4。这个阶段化学反应如下： MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4
Mg(HSO3)2 + 1/2O2 → MgSO4 + H2SO3 H2SO3 + Mg(OH)2 → MgSO3 + 2H2O MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4 循环过程 是将落入塔底的吸收液经浆液循环泵重新输送至吸收塔上部吸收区。塔底吸收液pH由自动喷注的20 %氢氧化镁浆液调整，而且与酸碱计连锁控制。当塔底浆液pH低于设定值时，氢氧化镁浆液通过输送泵自动补充到吸收塔底，在塔底搅拌器的作用下使浆液混合均匀，至pH达到设定值时停止补充氢氧化镁浆液。20 %氢氧化镁溶液由氧化镁粉加热水熟化产生，或直接使用氢氧化镁，因为氧化镁粉不纯，而且氢氧化镁溶解度很低，就使得熟化后的浆液非常易于沉积，因此搅拌机与氢氧化镁溶液输送泵必须连续运转，避免管线与吸收塔底部产生沉淀。 镁法脱硫优点 技术成熟 氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺，氧化镁脱硫工艺在世界各地都有非常多的应用业绩，其中在日本已经应用了100多个项目，台湾的电站95%是用氧化镁法，另外在美国、德国等地都已经应用，并且目前在我国部分地区已经有了应用的业绩。 原料来源充足 在我国氧化镁的储量十分可观，目前已探明的氧化镁储藏量约为160亿吨,占全世界的80%左右。其资源主要分布在辽宁、山东、四川、河北等省，其中辽宁占总量的%，其次是山东莱州，占总量的10%，其它主要是在河北邢台大河，四川干洛岩岱、汉源，甘肃肃北、别盖等地。因此氧化镁完全能够作为脱硫剂应用于电厂的脱硫系统中去。 脱硫效率高 在化学反应活性方面氧化镁要远远大于钙基脱硫剂，并且由于氧化镁的分子量较碳酸钙和氧化钙都比较小。因此其它条件相同的情况下氧化镁的脱硫效率要高于钙法的脱硫效率。一般情况下氧化镁的脱硫效率可达到95-98%以上，而石灰石/石膏法的脱硫效率仅达到90-95%左右。
水吸收氨过程填料吸收塔的设计计算书
36555吨/年水吸收氨填料吸收塔的设计计算书 王栋 （渭南师范学院化学与生命科学学院 07级应用化学一班） 摘要：根据设计任务书，设计了一个年处理量36555吨混合气体的水吸收氨填料吸收塔。进行了填料的选择与塔的工艺计算与校核。当填料选用聚丙烯50 D阶梯环，填料层高度 N 为3000mm,塔径为700mm，满足设计要求。 关键词：水吸收氨；填料塔；吸收 1填料吸收塔技术的综述 1.1 引言 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，它是化工类企业中最常用的气液传质设备之一。而塔填料塔内件及工艺流程又是填料塔技术发展的关键。从塔填料、塔内件以及工艺流程,特别是塔填料三方面对填料塔技术的现状与发展趋势作了介绍,说明了塔填料及塔内件在填料塔技术中的重要性。与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点：（1）生产能力大；（2）分离效率高；（3）压降小；（4）操作弹性大；（5）持液量小。 聚丙烯材质填料作为塔填料的重要一类，在化工上应用较为广泛，与其他材质的填料相比，聚丙烯填料具有质轻、价廉、耐蚀、不易破碎及加工方便等优点，但其明显的缺点是表面润湿性能差。研究表明，聚丙烯填料的有效润湿面积仅为同类规格陶瓷填料的 40 % ，由于聚丙烯填料表面润湿性能差，故传质效率较低，使应用受到一定的限制.为此，对聚丙烯填料表面进行处理，以提高其润湿及传质性能的研究日益受到人们的重视. 1.2 填料塔技术 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，
除臭设备设计计算书
除臭设备设计计算 书 1
8、除臭设备设计计算书 8.1、生物除臭塔的容量计算 1#生物除臭系统 参数 招标要求 计算过程 序 号 太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装 项目 1 2 设备尺寸 处理能力 2.5×2.0×3.0m m3/h Q= m3/h V=处理能力 Q/（滤床接触面积 m2）/S= / （2.5×2）/3600=0.1111m/s 3 空塔流速 ＜0.2 m/s 臭气停留 时间 4 5 ≥12s S=填料高度 H/空塔流速 V(s)=1.6/0.1111=14.4S 炭质填料风阻 220Pa/m×填料高度 1.6m=352Pa 设备风阻 ＜600Pa 2#生物除臭系统 参数 序 招标要求 计算过程 号 太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装 项目 1 2 设备尺寸 处理能力 4.0×2.0×3.0m 3000m3/h Q=3000m3/h V=处理能力 Q/（滤床接触面积 m2） /S=3000/ （4×2）/3600=0.1041m/s 3 空塔流速 ＜0.2 m/s 臭气停留 时间 4 5 ≥12s S=填料高度 H/空塔流速 V(s)=1.6/0.1041=15.36S 炭质填料风阻 220Pa/m×填料高度 1.6m=352Pa 设备风阻 ＜600Pa
3#生物除臭系统 参数 招标要求 计算过程 序 号 太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装 项目 1 2 设备尺寸 处理能力 7.5×3.0×3.3m （两 台） 0m3/h Q= 0m3/h V=处理能力 Q/2（滤床接触面积 m2） /S=10000/ （7.5×3.0）/3600=0.1234m/s 3 空塔流速 ＜0.2 m/s 臭气停留 时间 4 5 ≥12s S=填料高度 H/空塔流速 V(s)=1.7/0.1234=13.77S 炭质填料风阻 220Pa/m×填料高度 1.7m=374Pa 设备风阻 ＜600Pa 4#生物除臭系统 参数 序 招标要求 计算过程 号 太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装 项目 1 2 设备尺寸 处理能力 7.5×3.0×3.0m （两 台） 18000m3/h Q=18000m3/h V=处理能力 Q/2（滤床接触面积 m2） /S=18000/ （7.5×3）/3600=0.1111m/s 3 空塔流速 ＜0.2 m/s 臭气停留 时间 4 5 ≥12s S=填料高度 H/空塔流速 V(s)=1.6/0.1111=14.4S 炭质填料风阻 220Pa/m×填料高度 1.6m=352Pa 设备风阻 ＜600Pa 8.2、喷淋散水量(加湿)的计算 生物除臭设备采用生物滤池除臭形式，池体上部设有检修窗，进卸料口，侧面设
洗涤塔工艺参数计算
喷漆室漆雾洗涤塔工艺参数计算 漆雾洗涤塔的工作原理：参考借鉴水旋喷漆室的原理，将水帘喷漆室处理过后的废气用排风风机抽出后将废气送入洗涤塔内部，在塔的中间设置若干水旋器以及淌水板，废气通过洗涤塔后的排风风机将废气从水旋器上部通过水旋器后排出。水旋器内部水与废气充分接触并在高风速的状态下雾化，吸收废气中的漆雾然后经过后续的档水板以及风速的急剧降低使得雾化的水气撞击聚合，重新凝聚成水滴落入洗涤塔底部的循环水池中。 洗涤塔主要结构形式：本塔为矩形整体，由淌水板将塔分为上下两部分，塔上部为进风室，中间为淌水板以及水旋器，底部为循环水池。循环水池与淌水板中间开孔接排风风管，供处理过后的废气排放。排风风管内部设置气水分离的档水板。由水泵将底部水槽内水抽出，送入上部空间沿淌水板流至水旋器。 工艺参数的计算： 初始条件：洗涤塔废气处理量：13300m3/h即送风风量为13300m3/h. 1、循环水量计算：根据水旋器的工作原理以及实验数据水与空气在一定混合比例的情况下能达到最好的雾化效果e—2 则：Gw＝Q×ρ×e Gw—循环供水量kg/h Q—废气处理风量m3/h ρ—废气比重（一般取为1.2kg/m3） e—水空比（一般取1.7～2，这里取为2）Gw＝Q×ρ×e＝13300×1.2×2=31920kg/h 则取循环供水量为：32m3/h 选取水泵为：32m3/h×8m 2、洗涤塔的外形尺寸： 受场地限制洗涤塔总高度在2600mm之内，因此塔底部循环水池液面高度在容积满足的情况下尽量降低，这样使得截面积加大。 循环水池容积：（即洗涤塔底部液面的高度） 一般情况下取循环水泵2.5～7min的循环量，以保证水不被抽空。则：水池的容积为：V ＝Q2×t V—水池的容积m3 Q2—循环水泵的循环量m3/h t—时间（取为3min） V＝Q2×t＝32×3/60=1.6m3 由此取得循环水池的长宽尺寸为：2×2m，高度取500mm 则洗涤塔的长宽尺寸取为2×2m 水旋器高度为800mm，此高度以保证废气与水能充分的混合并在水旋管 内部经过较高的风速时达到雾化的效果。水旋器距离循环水液面高度一般取为250～400mm 保证排风不产生较大的阻力同时距离不会太大。间距取为200mm。 洗涤塔上部的进风室同样也需要保证一定的空间便于检修同时高度过低的情况下风阻过大。洗涤塔进风室取为：1000mm 则洗涤塔的内腔净高度为：H＝500＋800＋200＋1000＝2500mm 洗涤塔尺寸见图；3、排风风机选型： 由于洗涤塔处理废气含有一定量有机物如溢入车间则对人体有害，因此洗涤塔正常工作时处于负压状态保证有害气体不会出现意外漏进车间内部。因此排风风量为： Q排＝Q送×e Q排－排风风量m3/h Q送－送风风量m3/h E －1.1 Q排＝13300×1.1＝14630m3/h 排风风机压头： 排风风机的压头需大于排风的阻力； 排风阻力：ΔH＝ΔHt+ΔHp ΔH－排风总阻力Pa ΔHt－排风风管沿程阻力Pa ΔHp－排风风管局部阻力Pa 风管沿程阻力取为：100Pa 排风风管局部阻力分为水旋器局部阻力以及档水板局部阻力。水旋器局部阻力为：800～1000Pa； 档水板局部阻力：ΔHp＝Σξ10ρv2/2g＝78Pa 则总阻力为：ΔH＝1000＋78＋100＝1178 Pa 取排风风机压头为：1178×1.15=1355 Pa 则排风风机为：14630m3/h×1355 Pa
吸收塔计算
尾气吸收塔的设计 5.3.1.尾气吸收塔的工艺参数 尾气吸收塔T0201操作条件工艺参数如表5-9所示： 表5-9尾气吸收塔T0201操作条件工艺参数一览表 5.3.2. 塔类型的选择 填料塔不仅结构简单、阻力小，且便于用耐腐材料制造等。近年来，由于性能优良的新型填料不断被开发以及填料塔本身的优势，使填料塔被广泛应用到大型气液操作中。通过初步比较了板式塔与填料塔的特点，并结合体系的特点，另外考虑设备的制造、投资和维修，故选用填料塔。 5.3.3. 填料的初步选择 与规整填料相比，散装填料的成本较低，然而单位体积内的规整填料虽比散装填料贵得多，但是每个理论板的规整填料的压降要低得多，而且具有较低的等板高度（HETP）、较高的效率和处理能力，其中以孔板波纹填料为代表的规整填料优点更为突出[37]。本设计选用M250Y（孔板波纹填料），该填料的特性数据如表5-10所示：
表5-10 M250Y （孔板波纹填料）的特性数据表 型号 材质 比表面积m 2/m 3 倾斜角/° 孔隙率m 3/m 3 填料因子m -1 综合指数 M250Y 金属 250 45 0.93 310.81 0.61 5.3.4. 水力学数据 根据Aspen Plus 7.2的模拟结果，取乙二醇分壁塔T0801主塔和预分离塔各塔板的平均数据作为特征水力学数据进行设计，数据如下： （1）主塔水力学数据 液相体积流量30.0098/L m s = 气相体积流量310.863/V m s = 液相密度3892.261/L kg m ρ= 气相密度31.307/V kg m ρ= 液相平均表面张力29.476/dyne cm σ= 液相粘度0.578cP μ= （2）副塔水力学数据 液相体积流量30.00706/L m s = 气相体积流量31.444/V m s = 液相密度3961.855/L kg m ρ= 气相密度31.192/V kg m ρ= 液相平均表面张力31.417/dyne cm σ= 液相粘度 1.072cP μ= 5.3.5. 塔径的计算 以主塔的塔径计算为例，填料的泛点气速可由贝恩-霍根关联式计算即
洗涤塔喷嘴设计技术要求
***化工有限公司 ***项目 干燥气洗涤塔喷头油气洗涤冷却塔喷头 技 术 要 求 2018年5月14日
一、干燥气洗涤塔喷头设计要求 1、喷头作用 为提高洗涤塔（T1101）的洗涤效果，在塔内设置两层洗涤水喷头，用于将洗涤水雾化成细小液滴，增加洗涤水与上升干燥气的接触面积和概率，从而将气体中的煤粉颗粒洗涤下来，洗涤后的气体经旋流板除沫器除去夹带的液滴后，高点放空。 2、技术条件 2.1、数量：2套喷头/塔，共1个塔 2.2、干燥气 温度：150℃；压力：~6kpaG。 2.3、洗涤水 温度：45℃；压力：0.42MpaG；密度：993.2kg/m3；粘度：0.596cp； 煤粉含量：0.03~0.05wt%，最大0.1wt%，煤粉粒径≤200μm。 2.4、单层喷头流量 单层喷头流量：150m3/h。 2.5、其他 洗涤水的操作弹性60-120%。 供货商返回喷头的压降要求。 供货商最终确定喷头的型式和数量。 管口法兰标准：HG/T 20615-2009、150lb。 3、设备条件 见附1：设备尺寸标注单位为mm 设备位号：PT1101-1（上层）、PT1101-2（下层） 4、设计说明 每层喷头产生的喷雾射流保证能够均匀覆盖设备截面。 喷头喷雾成液滴，液滴大小保证均匀。 所有喷头耐磨损、防结垢和防堵塞。 喷头设计将在任何时候不堵塞保证最大直径自由通道。 喷头及接头在正常的工作环境中长期牢固的工作。 喷头的工作寿命不小于60000小时。、 喷头的设计应考虑更换和维修。 喷头型式为实心锥喷射方式，在喷雾覆盖范围内雾滴分布均匀。 喷头进行冲洗和钝化等表面处理，并保证清洁。 厂家提供设计图纸，供业主和设计院审核后方可订货。图纸包括喷头设计及安装示意图。 厂家提供喷头配套的螺纹接口及垫片。 5、合同签订后30天到达神木天元化工有限公司施工现场