当前位置：文档库 › 吸收塔设计实例

吸收塔设计实例

一、吸收的基本理论 (2)

1、吸收的定义 (2)

2、吸收过程对吸收剂的要求 (2)

3、影响吸收效果的主要因素 (3)

二、吸收设备 (4)

1、吸收过程对吸收设备的一般要求 (4)

2、填料塔的组成及各个部分的作用 (4)

3、吸收塔中填料的作用种类及选型 (4)

三、吸收过程中的气液流动方向 (5)

四、基础性数据的计算 (6)

1、液相物性数据 (6)

2﹑气相物性数据 (6)

3﹑气液相平衡数据 (6)

五、吸收塔的物料衡算 (7)

六、吸收塔的工艺尺寸的计算 (8)

1、塔径计算 (8)

2、填料层高度的计算 (9)

七、填料层压降计算 (12)

八、液体分布器简要设计 (12)

2、分布点密度计算 (12)

3、布液计算 (14)

九、吸收剂输送泵的选型 (15)

1、填料塔高度的计算 (15)

2、泵的扬程计算 (15)

3、泵的选择 (15)

十、设计数据汇总 (16)

十一、毕业设计心得体会 (17)

我国化工产品种类繁多已达45000个品种。生产企业多为中小型，加之采用高消耗低

效益粗放型生产模式对环境构成了压力。所以近几年来国家提出了清洁生产这个概念。它的定义是：清洁生产是将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中以期减少对人类和环境的风险。其目的在于提高资源利用效率减少和避免污染物的产生，保护和改善生态环境保障人体的健康，促进持续发展。对于企业来说应改善生产管理提高生产效率，减少资源和能源的浪费，限制污染排放。推行原材料和能源的循环利用，替换和更新导致严重污染的落后的生产流程技术和设备开发清洁产品鼓励绿色消费。众所周知化工行业是个耗能大户。由一般组数据显示1994年我国一次能源消费为12.3亿吨标准煤，而化工行业就占1.05亿吨标准煤。在煤的燃烧和化工生产过程中会产生大量的SO?气体，目前SO

2已成为大气污染中的重要原凶之一。SO

在常温下为无色气体，密度为1.4337 kg/ m3，熔

点-72.4℃、沸点-10℃，在25℃下溶解度为9.4g/ml。SO

存在于大气中，可形成酸雨。而酸雨会腐蚀金属石材表面对纸制品皮革制品等造成损伤，更有甚者会给生态系统以及农业

森林水产资源带来毁灭性打击。在工业生产中人如果接触了SO

对眼及呼吸系统粘膜有强烈的刺激作用大量的吸入可引起肺水肿、声带痉挛而导致窒息。长期低浓度接触会有头痛

头昏乏力等全身症状以及慢性咽喉炎支气管炎嗅觉及味觉减退的现象。因此为了减少SO

2排放对人类的危害，在工业生产我们应对含有SO

的废气进行吸收处理而在化工行业更应该如此。

这次我做的毕业设计课题是矿石焙烧炉尾气中SO

的清水吸收，处理量为3200m3/h尾

气中SO

2的含量为4﹪要求SO

的吸收率为95﹪。

一、吸收的基本理论

1、吸收的定义

吸收是根据气体混合物中各组分在液体溶剂中物理溶解度或化学反应活性不同而将混合物分离的一种方法。在化工原理中对吸收的定义是：当混合气体与一定量的液体相接触时气体中的一个或几个组分溶解于该液体中，不能溶解的组分仍然保留在气相中借助于这种方法可以使原气体中混合物得以分离。吸收操作的本质是溶质分子由气相穿过气液界面进入液相的单向传质。

在吸收过程中，如果溶质与溶剂间不发生显著的化学反应，溶质只是单纯溶解于液相中，该吸收过程称为物理吸收；如果溶质溶解于液相的同时溶质中的某组分与溶剂发生显著的化学反应，则称为化学吸收过程。

2、吸收过程对吸收剂的要求

吸收操作是气液两相之间的接触传质过程，吸收操作的成功与否在很大程序上决定于溶剂的性质，特别是溶剂与气体混合物之间的相平衡关系。因此吸收过程中对吸收剂的要求有：

①溶解度。吸收剂对于溶质组分应具有较大的溶解度这样可以提高吸收速率并减少吸收剂的消耗量。当吸收剂与溶质组分之间有化学反应时溶解度可大大提高，但若要循环使用吸收剂则化学反应必须是可逆的。对于物理吸收也应该选择溶解度随着操作条件改变而有显著差异的吸收剂以便回收重新利用。

②选择性。吸收剂要在对溶质组分有良好吸收能力的同时，对混合气体中的其它组分却基本上不吸收或吸收甚微否则不能实现有效的分离。

③挥发度。操作温度下吸收剂的蒸气压要低。因为离开吸收设备的气体往往为吸收剂蒸气所饱和，吸收剂的挥发度越高其损失量便越大。

④粘性。操作温度下吸收剂的粘度要低，这样可以改善吸收塔内的流动状况从而提高吸收速率且有助于降低泵的功耗还能减少传热阻力。

⑤毒性应尽量小不易燃对设备腐蚀要小，既可以节省设备费用和维修费用，又有利于安全生产。

⑥来源充足廉价易得。

3、影响吸收效果的主要因素

为了保证吸收过程的正常进行，吸收操作过程中的操作条件也非常重要，主要的条件包括温度和压力。

①压力。当压力升高时能提高吸收过程的推动力，减少了气体的体积流量这样可以减小吸收塔的塔径但是压力升高使得吸收剂的选择性降低同时也使吸收塔的造价提高。压力降低时则与上述相反。所以在化工生产中应该从过程的经济性角度出发必须兼顾吸收以及整个工艺的操作条件选择合适的操作压力。

②吸收温度的选择。对于物理吸收，吸收温度低可使溶质的溶解度增大，减少溶剂用量使吸收过程的推动力增大，降低吸收塔的高度。缺点是低于常温的操作会增加操作的费用。对于化学吸收，吸收温度升高可使化学反应速度加快。但不足之处在于会使传质的推动力降低。所以根据上述影响吸收效果的因素在这次的毕业设计过程中我选择的操作压力是常压操作温度是在25℃下。

③液气比。根据操作线方程Y=L/V﹙X-X?﹚+Y?，式中L/Y为塔内液气比其值反映的

是单位气体处理量的吸收剂用量。在气体处理量V相同的前提下若吸收剂用量增大表明吸收过程进行的推动力增大，对传质过程有利，但出塔液体中溶质的含量降低，若吸收剂需再循环使用由于液体处理量大而使操作费用增大。若吸收剂用量L减小则吸收操作的推动力减小，但液体出塔含量增大，若要在单位时间内吸收同量的溶质吸收设备也要大一些。

二、吸收设备

吸收设备按气—液相接触形态可分为：①气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡反应器、搅拌鼓泡反应器和板式反应器；②液体以液滴状分散在气相中的喷雾、喷射和文氏反应器(它们主要用于含尘气流的除尘，但在某些特定场合，也可用于处理气态污染物)；③液体以膜状运动与气相进行接触的填料反应器和降膜反应器等。

在工业生产中用于净化气态污染物的吸收设备主要是板式塔和填料塔。

1、吸收过程对吸收设备的一般要求

对用于处理气态污染物的吸收设备，一般要求气液有效接触面积大，气液湍动程度高(以利于提高吸收效率)，设备的压力降损失小，结构简单，易于操作和维修，从而减少投资及操作费用。

在这次毕业设计过程中我选择的吸收设备是填料塔。

2、填料塔的组成及各个部分的作用

填料塔由液体分布器、液体再分布器、填料、填料支撑板、裙座、塔体这些部分组成。液体分布器是填料塔中重要组成部分。它能将液体平均分布于填料层顶部。而液体再分布器的作用是减少填料层中液体壁流，使液体在填料层中分布均匀。对分段装设的填料它对下段填料将液体再分布。对于填料支撑板它能支撑填料及填料上的持液量。

3、吸收塔中填料的作用种类及选型

填料在填料塔中是必不可少的部分。它能增加气液两相的接触面积，并提高液体的湍动程度以利于传质传热的进行。因此填料应能使气液接触面积增大传质系数提高。填料种类很多通常可分为两大类：一类是实体填料、包括拉西环鲍尔环阶梯环等环形填料，矩鞍形弧鞍形等鞍形填料，栅形填料及波纹填料等。另一类是网体填料、包括鞍形网填料θ网环填料等。在这次毕业设计中我选择的是聚丙烯阶梯环填料。这是20世纪70年代在鲍尔环填料的基础上发展起来的新型填料。阶梯环填料由于形状不对称的特点，在填料床层内减少了填料环的相互重叠增大了空隙率同时使填料的表面得以充分利用，使压降降低传质效率提高。而且塑料填料质轻价廉、具有良好的韧性耐冲击不易碎、耐酸碱等介质的腐蚀。它可制成薄壁结构多用于吸收解吸萃取除尘装置中。填料用于工业生产以来填料的结构型式有了重大的改进，特别是近三十来发展更快，到目前为止各种型式各种规格填料已有数百种之多。而且填料也在不断的改进以期更加适应工业生产比如近些年才出现的多角螺旋填料、半环填料、高流环填料等。但总的来看填料的发展方向为：增加填料的通过能力，以适应工业生产的需要，改善流体的分布与接触以提高分离效率并解决由实验室向工厂生产的放大问题。

三、吸收过程中的气液流动方向

吸收过程还可按气液流动的方向分为并流和逆流操作。在相同的进出口组成条件下,逆流吸收流程具有较大的平均传质推动力,可以实现多个理论级操作,气体净化的程度较高,工业上常用的较多，而并流吸收流程只有一个理论级操作,气体净化程度不是很高,但可以避免塔的液泛现象，一般用于快速化学反应的吸收操作。而我这次毕业设计使用水吸，属于中等溶解度的吸收过程，所以为提高传质效率选用逆流吸收过程。

收SO

四、基础性数据的计算

1、液相物性数据

对于低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由《实用化学手册》查得，25℃时有关物性数据如下：密度为L ρ= 997.083kg/m

粘度为L μ= 0．8937cp = 3.2 ㎏/（m ·h ）表面张力为L σ= 71.97dyn/㎝ = 932731.22kg/h

SO ?在水中的扩散系数为h /m 106.37s /cm 1077.1D 2625L --?=?=

2﹑气相物性数据

混合气体的平均摩尔质量为

∑=yi VM Mi M =0.04×64＋0.96×29=30.4

混合气体的平均密度为

VM ρ=

3VM kg/m 243.1298

8.31430.4

3.101RT PM =??= 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查《实用化学手册》得25℃ 空气的粘度为V D = h)m (kg/ 066.0S Pa 1083.15?=??- 查《实用化学手册》SO ?在空气中的扩散系数为

h /m 0.039s /cm 108.022V ==μ

3﹑气液相平衡数据

由《化工手册》查得，常压下25℃时SO ?在水中的亨利系数为： E= 0.408×10?KPa 相平衡常数为

m= P E =

28.403

.10110408.04

=? 溶解度系数为 H=

EM ρ=

)m kmol/(kpa 0136.018

10408.008.9973

?=?? 五、吸收塔的物料衡算

进塔气相摩尔比为

0417.004

.0104

.0y 1y Y 111=-=-=

出塔气相摩尔比为

001668.0)96.01(0417.0)1(Y Y A 12=-?=-?=?

进塔惰性气相流量为

kmol/h 64.125)04.01(25

273273

22.43200V =-+?=

该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算即

121min X m /Y Y Y V L --=

???

?? 对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为

0X 2=

67.38028.40/0417.0001668.00417.0V L min

=--=

???

?? 取操作液气比为

min

V L 4.1V L ??? ??= 14.5467.384.1V

=?= l/L 6802.15kmo 125.6454.14L =?= )X L(X )Y V(Y 2121-=-

00074.015

.6802)

001668.00417.0(64.125X 1=-?=

六、吸收塔的工艺尺寸的计算

1、塔径计算

采用埃克特通用关联图计算泛点气速气相质量流量为

kg/h 6.3977243.13200W V =?= 液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即

kg/h 7.1224381815.6802

W L =?= 埃克特通用关联图的横坐标为

087.108.997243.16.39777.122438W W 5

.05

.0L V V L =??

? ??=???

??ρρ

查《化工原理课程设计》第140页图5-21得

02.0g 2

.0L L

V F F =2

μρρψφμ

查《化工原理课程设计》第140页图5-11得

1F m 170-=φ 液相为水其液体密度校正系数1=?，25℃时水的粘度s mPa 8937

.0?= m/s 973.08937

.0243.1117008

.99781.902.0g 02.0u 2

.02

.0L

V F L

F =?????=

μψρφρ 取m/s 681

.0973.07.00.7u u F =?== 由m 289.1681

.014.33600

/32004u 4V D S =??==

π 圆整塔径取m 1.4D =

泛点率校核

m/s 58.01.40.7853200/3600

u 2

=?=

100973

.058.0u u F ?=﹪61.59=﹪ 填料规格校核

84.3638

1400d D ==＞8 液体喷淋密度校核取最小润湿速率为

h m /m 08.0)(L 3min W ?=

查《化工原理课程设计》第219页附录五得

32t m /m 5.132=a

h m /m 6.105.13208.0)L (U 23t min w min ?=?==a

min 2

U 81.791.4

0.78597.08

122438.7/9U >=?=

经以上校核可知，填料塔直径选用mm 140D =合理。 2、填料层高度的计算

0298.000074.028.40mX Y 11=?==*

0mX Y 22==*

吸脱因数为：

744.015

.680264

.12528.40L mv S =?==

气相总传质单元数为：

????+----=**

S Y Y Y Y S)(1ln S 11

N 2221OG

681.7744.00001668.000417.0)744.0(1ln 744.011=??

???+----=

气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：

??????

? ?????

? ????????? ??--=-2

.0t L L 2L 05

.02L t 2L 1

.0L t L 75

.0L C t w

U g a U a U 45.1exp 1a a a σρρμσσ 查《化工原理课程设计》第143页表5—13得

2c kg/h 427680 dyn/cm 33==σ

液体质量流量为：

h)kg/(m 99.795774

.1785.07

.122438U 22

L ?=?=

??????

? ???????

???????? ????

????? ??--=-2

.02

.08221

.075

.0L w 5.1322.93273108.99799

.79577 1027.108.9975.13299.795772.35.13299.79577

2.93273142768045.1exp 1a a 620.0=

气膜吸收系数由下式计算

??? ?

????? ???

???

??=RT D D U 237.0k V t 3

1V V V 3

.0V t V G a a ρμμ 气体质量通量为：

h)kg/(m 21.25854

.1785.0243

.13200U 22

V ?=??=

? ??????? ?????? ???=298314.8039.05.132039.0243.1066.0066.05.13221.2585

237.0k 31

.0G

kpa)h m (kmol/ 0294.02??=

液膜吸收系数由下式计算

m/h

1.415 08.99710

27.12.31037.608.9972.32.35.132620.099.795770095.0 g D U 0095.0k 3

1 63

L L 2

1 L L L 3

L w L L =???

??????

??????? ????=???

? ?????? ?????

? ??=---ρμρμμa 由

1.1=ψ k k G G a a 查《化工原理课程设计》第143页表5—14得

45.1=ψ

则kpa)h kmol/(m 635

.345.15.132620.00294.0 k k 3

1.1G G ??=???==1.1ψa a l/h 87.13445.15.132620.0415.1 k k 4.04.0L L =???==ψa a %50%61.59u u

>= 由得和 k 5.0u u 6.21k k 5.0u u 5.91k L 2

.2F '

L G 4.1F 'G a a a a ???

????????? ??-+=???????????? ??-+=

[][]l/h

90.13687.134)5.05961.0(6.21k kpa)

h kmol/(m 935.4635.3)5.05961.0(5.91k 2

.2'L

4.1'G =?-+=??=?-+=a a

则kpa)h kmol/(m 352.190

.1360136.01

395.411

k H 1

k 11k 3

L G G ??=?+

由m 596.04.1785.03.101352.164

.125p k V k V H 2

G Y OG =???=Ω=Ω=

a a 由m 578.4681.7596.0N H Z OG OG =?== 得

m 723.5578.425.1Z '=?=

设计取填料层高度为： m 6Z '=

查《化工原理课程设计》第145页表5—16得对于阶梯环填料

m 6，h 15~8D

max

≤=

取mm 1120014008h 8D h

=?==则计算得填料层高度为mm 6000,故不需分段

七、填料层压降计算

采用埃克特通用关联图计算填料层压降

横坐标为

087.1w w 5

.0L V V L =???

??ρρ

查《化工原理课程设计》第146页图5—21得

pa/m 72.117Z

P =?

填料层压降为

pa 706.326117.72P =?=?

八、液体分布器简要设计

1、液体分布器的选型

该吸收塔液相负荷较大，而气相负荷相对较低，故选用槽式液体分布器

2、分布点密度计算

按埃克特建议值，D ≥1200时，喷淋点密度为2

m /42点，因该塔液相负荷较大，设计取

喷淋点密度为2m /120点。

布液点数为

点点1856.1841201.40.785n 2≈=??=

按分布点几何均匀与流量均匀的原则，进行布点设计。设计结果为：二级槽共设十一道，在槽侧面开孔，槽宽度为80mm ，槽高度为210mm ，两槽中心矩为120mm 。分布点采用三角形排列，实际设计布点数为n=176点，布液点示意图如下所示：

3、布液计算

由H g 2n d 4

L 2o S

φπ

取160mm H 60.0=?=φ

015

.016.081.926.017614.3360008.997/122438.74 H 2g n L 4d 2

S 0=???

? ?????????=????

???=φπ

设计取mm 14d 0=

九、吸收剂输送泵的选型

1、填料塔高度的计算

经计算得填料塔填料层高度为6m 且对于阶梯环填料最小分段高度 m 2.11h max =

大于填料层高度故填料层不需要分段。根据经验公式塔高'Z )3.1~2.1(H = 取 '1.2Z H = 则 7.2m 61.2H =?=

设计取填料塔高度H=8m

2、泵的扬程计算

经计算得填料塔高度为8m 根据伯努力方程式S

2Z 2g V g P Z 2V g P H ?

???

??++-?

???

??++=ρρg 扬程可以得到泵的扬程。为简便计算根据经验公式H )3.1~2.1(H =扬程取H 2.1H =扬程则

m 6.982.1H =?=扬程

3、泵的选择

因为设计中液相的流量为121172.22即121.53 m 3/h 输送流量大且是以清水为吸收剂，

流体黏度小所以工业上通常选用离心泵中的清水泵。设计中要求液相流量为121.53 m 3/h 扬程为9.6m 。查《化工原理》第388页附录22得知需选择4B15A 型离心泵。该泵性能参数为：流量72m 3/h ，扬程11m ，功率2.87KW ，效率0.75。因一台泵不能满足输送任务要求，所以需用两台相同的泵并联操作以满足要求。

十、设计数据汇总

十一、毕业设计心得体会

通过这次毕业设计锻炼了我综合运用在大学期间学习到的知识的能力，使我充分的体会到了书本上学到的知识在生产当中的用途。在毕业设计的过程中也使我对以前学到的知识进行了温习加深了对这些知识在我脑海中的印象。也增添了我对于将知识运用在将来的工作的信心。当然人无完人没有十全十美的事在这次毕业设计中难免会有些错误望各位老师给予指正以便我能完善我的毕业设计。

板式塔设计

板式塔设计概述本章符号说明英文字母 A a——塔板开孔区面积，m2； A f——降液管截面积，m2； A0——筛孔总面积，m2； A T——塔截面积，m2； c0——流量系数，无因次； C——计算u max时的负荷系数，m/s； C s——气相负荷因子，m/s； d0——筛孔直径，m； D——塔径，m； ev——液沫夹带量,kg(液)/kg(气)； E——液流收缩系数，无因次; E T——总板效率，无因次； F——气相动能因子，kg1/2/(s·m1/2)； F0——筛孔气相动能因子，kg1/2/(s·m1/2)； h1——进口堰与降液管间的水平距离，m； h c——与干板压降相当的液柱高度，m液柱； h d——与液体流过降液管的压降相当的液柱高度，m：h f——塔板上鼓泡层高度，m； h l——与板上液层阻力相当的液柱高度，m； h L——板上清液层高度，m； h0——降液管的底隙高度，m； h ow——堰上液层高度，m； h w——出口堰高度，m； h′w——进口堰高度，m； hσ——与克服σ的压降相当的液柱高度，m；H——板式塔高度; H B——塔底空间高度，m； H d——降液管内清液层高度，m； H D——塔顶空间高度，m； H F——进料板处塔板间距，m ；

H P——人孔处塔板间距，m； H T——塔板间距，m； H1——封头高度，m； H2——裙座高度，m； K——稳定系数，无因次； l W——堰长，m； L h——液体体积流量，m3/h； L S——液体体积流量，m3/s； n——筛孔数目； N T——理论板层数； P——操作压力，Pa； △P——压力降，Pa； △P p——气体通过每层筛板的压降，Pa；r——鼓泡区半径，m； t——筛孔的中心距，m； u——空塔气速，m/s； u F——泛点气速，m/s u0——气体通过筛孔的速度，m/s； u0.min——漏液点气速，m/s； u′0——液体通过降液管底隙的速度，m/s；V h——气体体积流量，m3/h； V S——气体体积流量，kg/s； W L——液体质量流量，kg/s； W V——气体质量流量，kg/s； W c——边缘无效区宽度，m； W d——弓形降液管宽度，m； W s——破沫区宽度，m； Z——板式塔的有效高度，m；希腊字母 β——充气系数，无因次； δ——筛板厚度，m θ——液体在降液管内停留时间，s；μ——粘度，Pa·s； ρ——密度，kg/m3； σ——表面张力，N/m； φ——开孔率或孔流系数，无因次；

丙酮水连续精馏塔设计说明书吴熠

课程设计报告书丙酮水连续精馏浮阀塔的设计学院化学与化工学院专业化学工程与工艺学生姓名吴熠学生学号指导教师江燕斌课程编号课程学分起始日期

目录 \ "" \ \ \

第部分设计任务书设计题目：丙酮水连续精馏浮阀塔的设计设计条件在常压操作的连续精馏浮阀塔内分离丙酮水混合物。生产能力和产品的质量要求如下：任务要求(工艺参数)： .塔顶产品(丙酮)：, (质量分率) .塔顶丙酮回收率：η=0.99(质量分率) .原料中丙酮含量：质量分率(*) .原料处理量：根据、、返算进料、、、 .精馏方式：直接蒸汽加热操作条件： ①常压精馏 ②进料热状态q=1 ③回流比R=3R min ④加热蒸汽直接加热蒸汽的绝对压强冷却水进口温度℃、出口温度℃，热损失以计 ⑤单板压降≯ 设计任务 .确定双组份系统精馏过程的流程，辅助设备，测量仪表等，并绘出工艺流程示意图，表明所需的设备、管线及有关观测或控制所必需的仪表和装置。 .计算冷凝器和再沸器热负荷。塔的工艺设计：热量和物料衡算，确定操作回流比，选定板型，确定塔径，塔板数、塔高及进料位置 .塔的结构设计：选择塔板的结构型式、确定塔的结构尺寸；进行塔板流体力学性能校核（包括塔板压降，液泛校核及雾沫夹带量校核等）。 .作出塔的负荷性能图，计算塔的操作弹性。 .塔的附属设备选型,计算全套装置所用的蒸汽量和冷却水用量，和塔顶冷凝器、塔底蒸馏釜的换热面积，原料预热器的换热面积与泵的选型，各接管尺寸的确定。

第部分设计方案及工艺流程图设计方案本设计任务为分离丙酮水二元混合物。对于该非理想二元混合物的分离，应使用连续精馏。含丙酮（质量分数）的原料由进料泵输送至高位槽。通过进料调节阀调节进料流量，经与釜液进行热交换温度升至泡点后进入精馏塔进料板。塔顶上升蒸汽使用冷凝器，冷凝液在泡点一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却后送至储罐。该物系属于易分离物系（标况下，丙酮的沸点°），塔釜为直接蒸汽加热，釜液出料后与进料换热，充分利用余热。工艺流程图

设备选型-精馏塔设计说明书

第三章设备选型-精馏塔设计说明书3.1 概述本章是对各种塔设备的设计说明与选型。 3.2设计依据气液传质分离用的最多的为塔式设备。它分为板式塔和填料塔两大类。板式塔和填料塔均可用作蒸馏、吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，根据具体情况进行选择。设计所依据的规范如下：《F1型浮阀》JBT1118 《钢制压力容器》GB 150-1998 《钢制塔式容器》JB4710-92 《碳素钢、低合金钢人孔与手孔类型与技术条件》HG21514-95 《钢制压力容器用封头标准》JB/T 4746-2002 《中国地震动参数区划图》GB 18306-2001 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.3 塔简述 3.3.1填料塔简述 (1)填料塔

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，由外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承和再分布器、气体和液体进出口接管等部件组成。填料是填料塔的核心，它提供了塔内气液两相的接触面，填料与塔的结构决定了塔的性能。填料必须具备较大的比表面，有较高的空隙率、良好的润湿性、耐腐蚀、一定的机械强度、密度小、价格低廉等。常用的填料有拉西环、鲍尔环、弧鞍形和矩鞍形填料，20世纪80年代后开发的新型填料如QH—1型扁环填料、八四内弧环、刺猬形填料、金属板状填料、规整板波纹填料、格栅填料等，为先进的填料塔设计提供了基础。填料塔适用于快速和瞬间反应的吸收过程，多用于气体的净化。该塔结构简单，易于用耐腐蚀材料制作，气液接触面积大，接触时间长，气量变化时塔的适应性强，塔阻力小，压力损失为300～700Pa，与板式塔相比处理风量小，空塔气速通常为0.5-1.2 m/s，气速过大会形成液泛，喷淋密度6-8 m3/(m2.h)以保证填料润湿，液气比控制在2-10L/m3。填料塔不宜处理含尘量较大的烟气，设计时应克服塔内气液分布不均的问题。 (2)规整填料塔填料分为散装填料、规整填料(含格栅填料) 和散装填料规整排列3种，前2种填料应用广泛。在规整填料中，单向斜波填料如JKB，SM，SP等国产波纹填料已达到国外MELLAPAK、FLEXIPAC等同类填料水平；双向斜波填料如ZUPAK、DAPAK 等填料与国外的RASCHIG SUPER-PAK、INTALOX STRUCTURED PACKING 同处国际先进水平；双向曲波填料如CHAOPAK等乃最新自主创新技术，与相应型号的单向斜波填料相比，在分离效率相同的情况下，通量可提高25％ -35％，比国外的单向曲波填料MELLAPAK PLUS通量至少提高5％。上述规整填料已成功应用于φ6400，φ8200，φ8400，φ8600，φ8800，φ10200mm等多座大塔中。 (3)板波纹填料板波纹填料由开孔板组成，材料薄，空隙率大，加之排列规整，因而气体通过能力大，压降小。其比表面积大，能从选材上确保液体在板面上形成稳定薄液

111水吸收二氧化硫填料吸收塔设计说明书完整版

吉林化工学院化工原理课程设计题目处理量为3100m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计教学院专业班级学生姓名学生学号指导教师 2011 年 12 月 5 日

课程设计任务书 1、设计题目：处理量为2550~3200m3/h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20℃后送入填料塔中，用20℃清水洗涤洗涤除去其中的SO 2入塔的炉气流量为3100m3/h，其中进塔SO2的摩尔分率为0.05，要求SO2的吸收率为95％。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用量的1.5倍。 2、工艺操作条件：（1）操作平均压力常压（2）操作温度t=20℃ （3）选用填料类型及规格自选。 3、设计任务：完成吸收塔的工艺设计与计算，有关附属设备的设计和选型，绘制吸收系统的工艺流程图和吸收塔的工艺条件图，撰写设计说明书。处理量为3100m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计化工原理教学与实验中心 2011年11月

目录摘要.................................................................................................................................IV 第一章绪论. (1) 1.1 吸收技术概况 (1) 1.2 吸收设备发展 (1) 1.3 吸收在工业生产中的应用 (3) 第二章吸收塔的设计方案 (4) 2.1 吸收剂的选择 (4) 2.2 吸收流程选择 (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 吸收塔设备及填料的选择 (7) 2.3.1 吸收塔设备的选择 (7) 2.3.2 填料的选择 (8) 2.4 吸收剂再生方法的选择 (10) 2.5 操作参数的选择 (11) 2.5.1 操作温度的确定 (11) 2.5.2 操作压强的确定 (11) 第三章吸收塔工艺条件的计算 (12) 3.1 基础物性数据 (12) 3.1.1 液相物性数据 (12) 3.1.2 气相物性数据 (12) 3.1.3 气液两相平衡时的数据 (12) 3.2 物料衡算 (12) 3.3 填料塔的工艺尺寸计算 (13)

板式塔介绍

塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行；还要能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。因此，蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。根据塔内气液接触部件的结构型式，塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘)，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。填料塔内装有各种形式的固体填充物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续地变化。目前在工业生产中，当处理量大时多采用板式塔，而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大，所需塔径常达一米以上，故采用板式塔较多；吸收操作的规模一般较小，故采用填料塔较多。本章重点介绍板式塔的塔板类型，分析操作特点并讨论浮阀塔的设计，同时还介绍各种类型填料塔的流体流体力学特性和计算。第1节板式塔板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板，塔板上开有很多筛孔，每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，造价低，检修、清理方便 3.1.1塔板类型按照塔内气液流动的方式，可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。错流塔板：塔内气液两相成错流流动，即流体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层，但对整个塔来说，两相基本上成逆流流动。错流塔板降液管的设置方式及堰高可以控制板上液体流径与液层厚度，以期获得较高的效率。但是降液管占去一部分塔板面积，影响塔的生产能力；而且，流体横过塔板时要克服各种阻力，因而使板上液层出现位差，此位差称之为液面落差。液面落差大时，能引起板上气体分布不均，降低分离效率。错流塔板广泛用于蒸馏、吸收等传质操作中。逆流塔板亦称穿流板，板间不设降液管，气液两相同时由板上孔道逆向穿流而过。栅板、淋降筛板等都属于逆流塔板。这种塔板结构虽简单，板面利用率也高，但需要较高的气速才能维持板上液层，操作范围较小，分离效率也低，工业上应用较少。本教材只介绍错流塔板。

塔设备设计说明书

《化工设备机械基础》塔设备设计课程设计说明书学院：木工学院班级：林产化工0 8 学号：姓名：万永燕郑舒元分组：第四组目录

前言摘要塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行；还要能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。因此，蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。根据塔内气液接触部件的结构型式，塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘)，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。填料塔内装有各种形式的固体填充物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续地变化。目前在工业生产中，当处理量大时多采用板式塔，而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大，所需塔径常达一米以上，故采用板式塔较多；吸收操作的规模一般较小，故采用填料塔较多。板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板，塔板上开有很多筛孔，每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，造价低，检修、清理方便关键字塔体、封头、裙座、。第二章设计参数及要求符号说明 Pc ----- 计算压力，MPa； Di ----- 圆筒或球壳内径，mm； [Pw]-----圆筒或球壳的最大允许工作压力，MPa； δ ----- 圆筒或球壳的计算厚度，mm； δn ----- 圆筒或球壳的名义厚度，mm； δe ----- 圆筒或球壳的有效厚度，mm；

水吸收氨气过程填料吸收塔的设计说明

课程设计任务书一、设计题目：水吸收氨气过程填料吸收塔的设计；试设计一座填料吸收塔，采用清水吸收混于空气中的氨气。混合气体的处理量为2600m3/h，其中含氨为7%（体积分数），混合气体的进料温度为25℃。要求：氨气的回收率达到98%。（20℃氨在水中的溶解度系数为H＝0.725kmol/（m3.kPa）二、工艺操作条件：（1）操作平均压力常压（2）操作温度 : t=20℃ （3）吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定（4）选用填料类型及规格自选。三、设计容（1）设计方案的确定和说明（2）吸收塔的物料衡算；（3）吸收塔的工艺尺寸计算；（4）填料层压降的计算；（5）液体分布器简要设计；（6）绘制液体分布器施工图（7）吸收塔接管尺寸计算；（8）设计参数一览表；（9）绘制生产工艺流程图（A4号图纸）；（10）绘制吸收塔设计条件图（A4号图纸）；（11）对设计过程的评述和有关问题的讨论。

目录 1. 设计方案简介 (1) 1.1设计方案的确定 (1) 1.2填料的选择 (1) 2. 工艺计算 (1) 2.1 基础物性数据 (1) 2.1.1液相物性的数据 (1) 2.1.2气相物性的数据 (1) 2.1.3气液相平衡数据 (1) 2.1.4 物料衡算 (1) 2.2 填料塔的工艺尺寸的计算 (2) 2.2.1 塔径的计算 (2) 2.2.2 填料层高度计算 (3) 2.2.3 填料层压降计算 (6) 2.2.4 液体分布器简要设计 (7) 3. 辅助设备的计算及选型 (8) 3.1 填料支承设备 (8) 3.2填料压紧装置 (8) 3.3液体再分布装置 (8) 4. 设计一览表 (9) 5. 后记 (9) 6. 参考文献 (9) 7. 主要符号说明 (10) 8. 附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图）

板式塔设备机械设计

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

1 板式塔设备机械设计任务书 1.1 设计任务及操作条件试进行一蒸馏塔与裙座的机械设计已知条件为：塔体内径mm D i 2000=，塔高m 30，工作压力为MPa 2.1，设计温度为300℃，介质为原油，安装在广州郊区，地震强度为7度，塔内安装55层浮阀塔板，塔体材料选用16MnR ，裙座选用A Q -235。 1.2 设计内容（1）根据设计条件选材；（2）按设计压力计算塔体和封头壁厚；（3）塔设备质量载荷计算；（4）风载荷与风弯矩计算；（5）地震载荷与地震弯矩计算；（6）偏心载荷与偏心弯矩计算；（7）各种载荷引起的轴向应力；（8）塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核；（9）塔体水压试验和吊装时的应力校核；（10）基础环设计；（11）地脚螺栓计算；（12）板式塔结构设计。 1.3.设计要求：（1）进行塔体和裙座的机械设计计算；（2）进行裙式支座校核计算；（3）进行地脚螺栓座校核计算；（4）绘制装备图（A3图纸）

2 塔设备已知条件及分段示意图已知设计条件分段示意图塔体内径i D 2000mm 塔体高度H 30000mm 设计压力P 1.2MPa 设计温度t 300℃ 塔体材料 16MnR 许用应力 [σ] 170MPa [σ]t 144MPa 设计温度下弹性模量E MPa 51086.1? 常温屈服点s σ 345MPa 厚度附加量C 2mm 塔体焊接接头系数φ 0.85 介质密度ρ 3/800m kg 塔盘数N 55 每块塔盘存留介质层高度w h 100mm 基本风压值0q 500N/㎡地震设防烈度 7度场地土类别 II 类地面粗糙度 B 类偏心质量e m 4000kg 偏心距e 2000mm 塔外保温层厚度s δ 100mm 保温材料密度2ρ 3/300m kg 材料 Q235-A 裙座许用应力t s ][σ 86MPa 常温屈服点s σ 235MPa 设计温度下弹性模量s E

精馏塔设计

精馏塔设计目录 § 1 设计任务书 (1) § 1.1 设计条件 (1) § 2 概述 (1) § 2.1 塔型选择 (1) § 2.2 精馏塔操作条件的选择 (3) § 2.3 再沸器选择 (4) § 2.4 工艺流程 (4) § 2.5 处理能力及产品质量 (4) § 3 工艺设计 (5) § 3.1 系统物料衡算热量衡算 (5) § 3.2 单元设备计算 (9) § 4 管路设计及泵的选择 (28) § 4.1 进料管线管径 (28) § 4.2 原料泵P－101的选择 (31) § 5 辅助设备的设计和选型 (32)

§ 5.1 贮罐………………………………………………………………………………… 32 § 5.2 换热设备…………………………………………………………………………… 34 § 6 控制方案…………………………………………………………………………………… 34 附录1~………………………………………………………………………………………… 35 参考文献………………………………………………………………………………………… 37 后记 (38) §1 设计任务书 §1.1 设计条件工艺条件：饱和液体进料，进料量丙烯含量x f =65%（摩尔百分数）塔顶丙烯含量D x =98%，釜液丙烯含量w x ≤2%，总板效率为0.6。操作条件：建议塔顶压力1.62MPa （表压）安装地点：大连 §2 概述蒸馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛的应用。其中，简单蒸馏与平衡蒸馏只能将混合物进行初步的分离。为了获得较高纯度的产品，应

填料塔设计说明书

填料塔设计说明书设计题目：水吸收氨填料吸收塔学院：资源环境学院指导老师：吴根义罗惠莉设计者：海江学号：7 专业班级：08级环境工程1班

一、设计题目试设计一座填料吸收塔，用于脱出混于空气中的氨气。混合气体的处理为2400m3/h，其中含氨5%，要求塔顶排放气体中含氨低于0.02%。采用清水进行吸收，吸收剂的用量为最小量的1.5倍。二、操作条件 1、操作压力常压 2、操作温度 20℃ 三、吸收剂的选择吸收剂对溶质的组分要有良好地吸收能力，而对混合气体中的其他组分不吸收，且挥发度要低。所以本设计选择用清水作吸收剂，氨气为吸收质。水廉价易得，物理化学性能稳定，选择性好，符合吸收过程对吸收剂的基本要求。且氨气不作为产品，故采用纯溶剂。四、流程选择及流程说明逆流操作气相自塔底进入由塔顶排出，液相自塔顶进入由塔底排出，此即逆流操作。逆流操作的特点是传质平均推动力大，传质速率快，分离效率高，吸收剂利用率高。工业生产中多用逆流操作。五、塔填料选择阶梯环填料。阶梯环是对鲍尔环的改进，与鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半，并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的间隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更新，有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前使用的环形填料中最为优良的一种选用聚丙烯阶梯环填料，填料规格：

六、填料塔塔径的计算 1、液相物性数对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查得，20℃水的有关物性数据如下：密度为:L ρ=998.2 kg/m3 粘度为:μL=0.001004 Pa·S=3.6 kg/（m·h）表面力为σL=72.6 dyn/cm =940896 kg/h2 2、气相物性数据： 20℃下氨在水中的溶解度系数为：H=0.725kmol/(m3·kPa)。混合气体的平均摩尔质量为： Mvm=0.05×17.03g/mol +0.95×29g/mol=28.40g/mol , 混合气体的平均密度为：ρvm =1.183 kg/m3 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册得20℃空气的粘度为: μv=1.81×10-5 Pa·S=0.065 kg/(m·h) 3、气相平衡数据 20℃时NH3在水中的溶解度系数为H=0.725 kmol/(m3·kPa),常压下20℃时NH3在水中的亨利系数为E=76.41kPa 。 4、物料衡算：亨利系数 S L HM E ρ= 相平衡常数 754.03 .10102.18725.02 .998=??=== P HM P E m S L ρ E ——亨利系数 H ——溶解度系数 Ms ——相对摩尔质量

化工原理课程设计-填料吸收塔的设计

课程设计题目：填料吸收塔的设计教学院：化学与材料工程学院专业：化学工程与工艺（精细化工方向）学号：学生姓名：指导教师： 2012 年 5 月31 日

《化工原理课程设计》任务书 2011～2012 学年第2学期学生姓名：专业班级：化学工程与工艺(2009) 指导教师：工作部门：化工教研室一、课程设计题目：填料吸收塔的设计二、课程设计内容（含技术指标） 1. 工艺条件与数据煤气中含苯2%（摩尔分数），煤气分子量为19；吸收塔底溶液含苯≥0.15%（质量分数）；吸收塔气-液平衡y*=0.125x；解吸塔气-液平衡为y*=3.16x；吸收回收率≥95%；吸收剂为洗油，分子量260，相对密度0.8；生产能力为每小时处理含苯煤气2000m3；冷却水进口温度＜25℃，出口温度≤50℃。 2. 操作条件吸收操作条件为：1atm、27℃，解吸操作条件为：1atm、120℃；连续操作；解吸气流为过热水蒸气；经解吸后的液体直接用作吸收剂，正常操作下不再补充新鲜吸收剂；过程中热效应忽略不计。 3. 设计内容 ①吸收塔、解吸塔填料层的高度计算和设计； ②塔径的计算； ③其他工艺尺寸的计算。三、进度安排 1．5月14日：分配任务； 2．5月14日-5月20日：查询资料、初步设计； 3．5月21日-5月27日：设计计算，完成报告。四、基本要求 1. 设计计算书1份：设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计算结果，对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。设计说明书应附有带控制点的工艺流程图。设计说明书具体包括以下内容：封面；目录；绪论；工艺流程、设备及操作条件；塔工艺和设备设计计算；塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算；设计结果概览；附录；参考文献等。 2. 图纸1套：包括工艺流程图(3号图纸)。教研室主任签名：年月日

化工原理课程设计说明书-板式精馏塔设计

前言化工生产中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质。生产中为了满足储存，运输，加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质。精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业得到广泛应用。精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移。实现原料混合物中各组成分离该过程是同时进行传质传热的过程。本次设计任务为设计一定处理量的分离四氯化碳和二硫化碳混合物精馏塔。板式精馏塔也是很早出现的一种板式塔，20世纪50年代起对板式精馏塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，板式精馏塔具有下列优点：生产能力（2 0%——40%）塔板效率（10%——50%）而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装，维修都较容易。化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、经济合理性。在设计过程中应考虑到设计的业精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求，另外还要有一定的潜力。节省能源，综合利用余热。经济合理，冷却水进出口温度的高低，一方面影响到冷却水用量。另一方面影响到所需传热面积的大小。即对操作费用和设备费用均有影响，因此设计是否合理的利用热能R等直接关系到生产过程的经济问题。本课程设计的主要内容是过程的物料衡算，工艺计算，结构设计和校核。【精馏塔设计任务书】一设计题目精馏塔及其主要附属设备设计二工艺条件

甲醇精馏塔设计说明书

设计条件如下：操作压力：105.325 Kpa（绝对压力）进料热状况：泡点进料回流比：自定单板压降：≤0.7 Kpa 塔底加热蒸气压力：0.5M Kpa（表压）全塔效率：E T=47% 建厂地址：武汉 [ 设计计算] （一）设计方案的确定本设计任务为分离甲醇- 水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2 倍。塔釜采用间接蒸气加热，塔底产品经冷却后送至储罐。（二）精馏塔的物料衡算 1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率甲醇的摩尔质量：M A=32 Kg/Kmol 水的摩尔质量：M B=18 Kg/Kmol x F=32.4% x D=99.47% x W=0.28% 2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 M F= 32.4%*32+67.6%*18=22.54 Kg/Kmol M D= 99.47*32+0.53%*18=41.37 Kg/Kmol M W= 0.28%*32+99.72%*18=26.91 Kg/Kmol 3、物料衡算 3 原料处理量：F=（3.61*10 3）/22.54=160.21 Kmol/h 总物料衡算：160.21=D+W 甲醇物料衡算：160.21*32.4%=D*99.47%+W*0.28% 得D=51.88 Kmol/h W=108.33 Kmol/h （三）塔板数的确定 1、理论板层数M T 的求取甲醇-水属理想物系，可采用图解法求理论板层数 ①由手册查得甲醇-水物搦的气液平衡数据，绘出x-y 图（附表） ②求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比，在图中对角线上，自点e（0.324 ，0.324）作垂线ef 即为进料线（q 线），该线与平衡线的交战坐标为（x q=0.324,y q=0.675）故最小回流比为R min= （x D- y q）/（ y q - x q）=0.91 取最小回流比为：R=2R min=2*0.91=1.82 ③求精馏塔的气、液相负荷 L=RD=1.82*51.88=94.42 Kmol/h V=（R+1）D=2.82*51.88=146.30 Kmol/h

化工机械设备课程设计(板式塔) - 副本

目录第1章绪论 (3) 1.1 课程设计的目的 (3) 1.2 课程设计的要求 (3) 1.3 课程设计的内容 (3) 1.4 课程设计的步骤 (3) 第2章塔体的机械计算 (5) 2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度 (5) 2.1.1 塔体厚度的计算 (5) 2.1.2 封头厚度计算 (5) 2.2 塔设备质量载荷计算 (5) 2.2.1 筒体圆筒、封头、裙座质量 (5) 2.2.2 塔内构件质量 (6) 2.2.3 保温层质量 (6) 2.2.5 操作时物料质量 (6) 2.2.6 附件质量 (7) 2.2.7 充水质量 (7) 2.2.8 各种载荷质量汇总 (7) 2.3 风载荷与风弯矩的计算 (8) 2.3.1 风载荷计算 (8) 2.3.2 风弯矩的计算 (9) 2.4 地震弯矩计算 (10) 2.5 偏心弯矩的计算 (11) 2.6 各种载荷引起的轴向应力 (11) 2.6.1 计算压力引起的轴向应力 (11) 2.6.2 操作质量引起的轴向压应力 (11) 2.6.3 最大弯矩引起的轴向应力 (12) 2.7 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (13) 2.7.1 截面的最大组合轴向拉应力校核 (13) 2.7.2 塔体与裙座的稳定性校核 (13) 2.8 塔体水压试验和吊装时代应力校核 (16)

2.8.1 水压试验时各种载荷引起的应力 (16) 2.8.2 水压试验时应力校核 (16) 2.9 基础环设计 (17) 2.9.1 基础环尺寸 (17) 2.9.2 基础环的应力校核 (17) 2.9.3 基础环的厚度 (18) 2.10 地脚螺栓计算 (18) 2.10.1地脚螺栓承受的最大拉应力 (18) 2.10.2 地脚螺栓的螺纹小径 (19) 第3章塔结构设计 (20) 3.1 塔盘结构 (20) 3.2塔盘的支承 (20) 参考文献 (20) 自我总结 (20)

氨吸收塔的设计

电信工程系毕业设计（论文）学生自拟课题审批表

江苏联合职业技术学院江苏省惠山中等专业学校（办学点）毕业设计（论文）任务书设计课题填料吸收塔的设计系部电信工程系专业精细化学品生产技术年级班级姓名学号指导教师职称 2014年4月 2 3 日

毕业设计（论文）任务书精细化学品生产技术专业G1051 教学班

吸收塔课程设计摘要：氨是化工生产中极为重要的生产原料，但是其强烈的刺激性气味对于人体健康和大气环境都会造成破坏和污染，因此，为了避免化学工业产生的大量的含有氨气的工业尾气直接排入大气而造成空气污染，需要采用一定方法对于工业尾气中的氨气进行吸收，本次化工原理课程设计的目的是根据设计要求采用填料吸收塔吸收的方法来净化含有氨气的工业尾气，使其达到排放标准。设计采用填料塔进行吸收操作是因为填料可以提供巨大的气液传质面积而且填料表面具有良好的湍流状况，从而使吸收过程易于进行，而且，填料塔还具有结构简单、压降低、填料易用耐腐蚀材料制造等优点，从而可以使吸收操作过程节省大量人力和物力。引言：填料塔是以塔内装有大量的填料为相间接触构件的汽液传质设备。填料塔于19世纪中期已应用于工业生产，此后，它与板式塔竞相发展，构成了两类不同的汽液传质设备。填料塔属于连续接触式的汽液传质设备，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。与板式塔相比，填料塔具有以下特点：①生产能力大。②分离效率高。③压力降小。 ④持液量小。⑤操作弹性大。但是，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的润湿填料表面，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合适等。因此，在选择塔的类型时，应根据分离物系的具体情况和操作所追求的目标综合考虑上述各因素。填料的种类很多，根据装填方式不同，可分为散装填料和规整填料两大类。散装填料中较为典型的有拉西环填料、鲍尔环填料、阶梯环填料、弧鞍填料、矩鞍填料、金属环矩鞍填料、球形填料。工业上常用的规整填料有格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。

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

乙醇-水精馏塔设计说明

符号说明：英文字母 Aa---- 塔板的开孔区面积，m2 A f---- 降液管的截面积, m2 A T----塔的截面积 m C----负荷因子无因次 C20----表面力为20mN/m的负荷因子 d o----阀孔直径 D----塔径 e v----液沫夹带量 kg液/kg气 E T----总板效率 R----回流比 R min----最小回流比 M----平均摩尔质量 kg/kmol t m----平均温度℃ g----重力加速度 9.81m/s2 F----阀孔气相动能因子 kg1/2/(s.m1/2) h l----进口堰与降液管间的水平距离 m h c----与干板压降相当的液柱高度 m h f----塔板上鼓层高度 m h L----板上清液层高度 m h1----与板上液层阻力相当的液注高度 m ho----降液管底隙高度 m h ow----堰上液层高度 m h W----溢流堰高度 m h P----与克服表面力的压降相当的液注高度m H-----浮阀塔高度 m H B----塔底空间高度 m H d----降液管清液层高度 m H D----塔顶空间高度 m H F----进料板处塔板间距 m H T·----人孔处塔板间距 m H T----塔板间距 m l W----堰长 m Ls----液体体积流量 m3/s N----阀孔数目 P----操作压力 KPa △P---压力降 KPa △Pp---气体通过每层筛的压降 KPa N T----理论板层数 u----空塔气速 m/s V s----气体体积流量 m3/s W c----边缘无效区宽度 m W d----弓形降液管宽度 m W s ----破沫区宽度 m 希腊字母 θ----液体在降液管停留的时间 s υ----粘度 mPa.s ρ----密度 kg/m3 σ----表面力N/m φ----开孔率无因次 X`----质量分率无因次下标 Max---- 最大的 Min ---- 最小的 L---- 液相的 V---- 气相的 m----精馏段 n-----提馏段 D----塔顶 F-----进料板 W----塔釜

输电线路杆塔及基础课程设计说明书

输电线路杆塔基础课程设计说明书一、设计题目：刚性基础设计（一）任务书（二）目录（三）设计说明书主体设计计算书是设计计算的整理和总结，是图纸设计的理论依据，也是审核设计的技术文件之一，因此编写设计说明书是设计工作的非常重要的一部分。 1、设计资料整理 (1)土壤参数（2）基础的材料（3）柱的尺寸（4）基础附加分项系数 2、杆塔荷载的计算（1）各种比载的计算（2）荷载计算 1）正常大风情况 2）覆冰相应风 3）断边导线情况要求作出三种情况的塔头荷载图 3、基础作用力计算计算三种情况荷载作用下基础的作用力，选择大者作为基础设计的条件。 4、基础设计计算（1）确定基础尺寸 1）基础埋深h0确定 2）基础结构尺寸确定 A、假定阶梯高度H1和刚性角 B、求外伸长度b' C、求底边宽度B D、画出尺寸图（2）稳定计算 1）上拔稳定计算 2）下压稳定计算（3）基础强度计算 5、画基础施工图和铁塔单线图用A3纸（按制图标准画图）见参考图 6、计算可参考例11－3

《输电杆塔及基础设计》课程设计任务书一、设计的目的。《输电杆塔及基础设计》课是输电线路专业重要的专业课之一，《输电杆塔及基础设计》课程设计是本门课程教学环节中的重要组成部分。通过课程设计，使学生能系统学习和掌握本门课程中所学的内容，并且能将其它有关先修课程（如材料力学、结构力学、砼结构，线路设计基础、电气技术）等的理论知识在实际的设计工作中得以综合地运用；通过课程设计，能使学生熟悉并掌握如何应用有关资料、手册、规范等，从设计中获得一个工程技术人员设计方面的基本技能；课程设计也是培养和提高学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。二、设计题目钢筋混凝土刚性基础设计三、设计参数直线型杆塔：Z1－12铁塔（单线图见资料，铁塔总重56816N，铁塔侧面塔头顶宽度为400mm）电压等级：110kV 绝缘子： 7片×－4.5 地质条件：粘土，塑性指标I L＝0.25，空隙比e＝0.7 基础柱的尺寸：600mm×600mm 1．荷载计算（正常情况Ⅰ、Ⅱ，断边导线三种情况） 2．计算基础作用力（三种情况） 3．基础结构尺寸设计 4．计算内容（1）上拔稳定计算（2）下压稳定计算（3）基础强度计算五、设计要求 1．计算说明书一份（1万字左右） 2．图纸2张（1）铁塔单线图（2）基础加工图

塔设备设计说明书

塔设备设计说明书 Prepared on 24 November 2020

《化工设备机械基础》塔设备设计课程设计说明书学院：木工学院班级：林产化工0 8 学号：姓名：万永燕郑舒元分组：第四组目录

在塔板内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，造价低，检修、清理方便关键字塔体、封头、裙座、。第二章设计参数及要求符号说明 Pc ----- 计算压力，MPa； Di ----- 圆筒或球壳内径，mm； [Pw]-----圆筒或球壳的最大允许工作压力，MPa； δ ----- 圆筒或球壳的计算厚度，mm； δn ----- 圆筒或球壳的名义厚度，mm； δe ----- 圆筒或球壳的有效厚度，mm； t] [δ----- 圆筒或球壳材料在设计温度下的许用应力，MPa； t δ ------ 圆筒或球壳材料在设计温度下的计算应力，MPa； φ ------ 焊接接头系数； C ------- 厚度附加量，mm；