课程设计(填料塔).
填料塔课程设计
设计题目：甲醇-水分离过程填料精馏塔设计院别：化学化工学院
专业：化学工程与工艺
姓名：钟阳飞
1.甲醇水溶液填料塔设计
1.设计题目
甲醇溶液,组成为甲醇30%、水70%（质量分数），设计一精馏塔，塔顶馏出液含甲醇98%(质量分数),塔底废水中水含量为99%,处理量为20万吨/年。2.操作条件
(1)塔顶操作压力常压。
(2)进料热状态饱和液体进料
(3)回流比 4:1
(4)塔底压力 0.3MPa(表压)
3.塔板类型
填料塔
4.设计内容
(1)物料衡算；
(2)平衡级数；
(3)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；
(4)精馏塔的塔体工艺尺寸（塔高、他经、填料的类型及填料量等）计算；（5）填料层压降的计算；
（6）液体分布器的简要设计；
（7）精馏塔接管尺寸的计算；
f
e h
e
g
g 6 2 5 4 3 2 1 c
c b a
i
填料塔结构图
塔体
支撑板 填料段 固定压板 液体分布器 除雾器 排液口
液面计接口 人孔 吸入液入口 测压口 排气口 测湿口 进气口 釜液出口 6
5 4 3 2 1 符号 意义 i
h g f e d c b a 符号
人
图 绘
f
e h
e
g
g
625432
1
c
c b a
i
填料塔结构图
塔体
支撑板填料段固定压板液体分布器除雾器排液口
液面计接口人孔
吸入液入口测压口排气口测湿口进气口
釜液出口
654
321符号意义i h g f e d c b a 符号孙杰 吴国耀
人
图绘
2.精馏塔的物料衡算
2.1原料液及塔顶和塔底的摩尔分率
甲醇的摩尔质量 A M =32.04kg/kmol 水的摩尔质量 B M =18.02kg/kmol
194.002
.18/7.004.32/3.004
.32/3.0=+=
F x
965.002
.18/02.004.32/98.004
.32/98.0=+=D x
006.002.18/99.004.32/01.004
.32/01.0=+=W x
2.2物料衡算
图 名 绘图人 填料支撑装置
原料处理量：34.134023
.2224300200000000
=??=
F kmol/h=7.716kg/h D=262.76kmol/h=2.307kg/s
W=1077.58kmol/h=5.409kg/s 总物料衡算： F=D+W
甲醇物料衡算： W D F Wx Dx Fx += 联立解得： D=28.54kmol/h W=58.97kmol/h
3.由气液相图求出D t W t F t 精t 提t 全t
60
657075808590951000
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.91
x(y)
t /℃
图2.4（1）甲醇-水t-x-y 相图
0.10.20.30.40.50.60.70.80.910
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
图2.4（2）甲醇-水x-y 相图
塔顶：5.66=D t ℃ 釜液：5.99=W t ℃ 进料：5.83=F t ℃ 精馏段：75=dm t ℃ 提馏段：5.91=wm t ℃ 全塔：832
=+=
w
d t t t ℃ 4.物性数据处理
4.1平均摩尔质量
1-mol .g 51.31)x 1(x =-+=B D A D M M M 液顶 1-mol .g 5486.31y -1y =+=B D A D M M M ）（气顶
-1mol .g 87.23)y 1(y =-+=B F A F M M M （气相进料）
2464.20)x 1(x =-+=B F A F M M M 液相进料1-mol .g 08424.18x x -1=+=B W A W M M M ）（液釜1-mol .g 1-mol .g 294.18=气釜M
4.2 气相密度的计算
KPa P F 63.10797.033.101=?+= KPa P D 3.101=
MPa P W 3.0=
a 03.1032KP P P P F
D =+=精
a 82.2032KP P P P W
F =+=提
由公式）（15.273t +=R MP
ρ
可求3
m g 37.2K w =气相ρ
3m g 866.0K D =气相ρ
3
m g 1317.1K F =气相ρ
4.3液相密度计算
内插关系式： )(10下下
上下t t --+
=ρρρρ
液相混合物密度：
B
B
A A
a a ρρρ
+=
1
其中，A
a 、B a 分别为A ，B 组分的质量分率，A ρ 、B ρ分别为A ，B 纯组分的
密度。
可根据塔顶、塔釜、加料板的质量分率及各纯组分的密度求得三处混合液的密度同时可计算三段的平均温度
2/)21(ρρρ+= （2.9）
表3.3.1 各组分的液相密度与温度的关系
温度（℃）
甲醇密度（
3
m
Kg ） 水密度（
3
m Kg
）
60 754 983.2 70 746 977.8 80 736 971.8 90 725 965.3 100
714
958.4
查表3.3.1并根据式（2.7）、（2.8）计算塔顶液相密度d ρ：
)(10
下下
上下t t dA --+
=ρρρρ （1）
)(10
下下
上下t t dB --+
=ρρρρ （2）
B
B
A A
d a a ρρρ+
=1 （3）
查表3.3.1并根据式（1）（2）（3）计算，
wA ρ=714.553/m kg WB ρ= 958.7453/m kg
4797.955=W ρ3/m kg 35.752=d ρ3/m kg
FA ρ=614.8743/m kg FB ρ=969.5253/m kg
03.896=F ρ3/m kg
dA ρ=748.83/m kg
69.979=DB ρ3/m kg 35.752=d ρ3/m kg
根据公式计算全塔平均密度：
78.6122/)6.61397.611(2/)21(=+=+=ρρρ3/m kg
4.4粘度的计算
内插关系式: ）（下下
上下t -t 10
-μμμμ= (1)
混合气体的粘度
log μ=x A log μA +(1-x A )log μ
Bm
(2)
各组分粘度与温度的关系
温度/℃
甲醇/Mpa.s 水 /Mpa.s
60 0.36 0.4688 75
0.2978
0.3813
由（1），可求
μdA =0.3330Mpa s . μWA =0.2292Mpa .s μfA =0.2684 Mpa s . μdB =0.4280 Mpa s .μWB =0.2854 Mpa s .μfB =0.3425 Mpa s . 由（2）可求，
dm μ=0.3359 Mpa s .wm μ=0.2850 Mpa s . μfm =0.3290 Mpa s .
各3327.02
fm
dm =+=
μμμ精Mpa s .
4.5表面张力的计算
表4.5组分的表面张力与温度的关系
温度/℃ 甲醇/σ*10＾3N.m
水/σ*10＾3N.m
60 18.16 66.2 70 17.82 64.3 80 16.91 62.6 100 15.82 60.7 100
14.89
58.8
内插关系式：
)
(10
下下
上下t t --+
=σσσσ （1）
∑=i i m x σσ （2） 由公式可以得到：
N.m 1017.9393A d ?=σ Nm 3A w 10939.41?=σ m N .10520.613fA ?=σ
N.m 10965.46B 3d ?=σ N.m 10895.853wB ?=σ N.m 10935.163fB ?=σ 有公式（2）得，
N.m 1063.853wm ?=σ
N.m 1007.453fm ?=σ
N.m 10125.352
3fm
dm ?=+=
σσσ精
80 0.2770 0.3565 91.5 0.2490 0.3116 100 0.2280 0.2838
N.m 1055.563?=提σ
N.m 1011.392
3w
d ?=+=
σσσ全
5. 塔体的工艺计算
5.1液相的质量流量及气相质量流量
精馏段: 0.56252
0.16
09652X X x F D =+=+=
精 ）
（精精精x -1M X M Mx B A += =25.8975
6.433k g /s
32.04
8975
.252.30745.3M M DR
L A
X =?
?==精精 提馏段: 0.0832
0.006
0.162X X x F W =+=+=
提 ）（提提提x -1M X M Mx B A +==32.0?0.083+18 ? (1-0.083)=19.1653
12.139k g /s
20.2464
1653
.197.71631.54861653.192.30745.3M M F
M M DR
L F
X D
X =+?
?=+=提提提 蒸汽的平均质量流量 精馏段: 精y = 0.704552
0.4186
0.99052y y F D =+=+
27.89190.70455)-(11870455.004.32y -1M y M My B A =?+?=+=）
（精精精9.076k g /s
31.5486
27.8919
2.3074.45M M 1)
D(R G D
=??=+=精精y 提馏段: 提y = 0.220452
0.4186
0.02232y y F W =+=+
21.09510.22045)-(1180.2204504.32y -1M y M My B A =?+?=+=）
（提提提
6.864kg/s
31.5486
21.0951
2.3074.45M M 1)
D(R G D
=?
?=+=提提y 5.2蒸汽速度和塔径
5.2.1蒸汽的极限空塔速度
由上图求得蒸汽的平均温度， 提t =91.5℃ 提t =75℃，故得精馏段的蒸汽密度
=精y ρ0.976
875273.15273.15
22.427.8919t T T 22.4My 00=+?=+精精
3k g /m 提馏段的蒸汽密度 =
提y ρ0.705
391.5
273.15273.15
22.421.0951t T T 22.4My 00=+?=+提提
3k g /m 液态时水和甲苯的密度为，3824.19kg/x m =精ρ 3925.75kg/x m =提ρ 精馏段液体的粘度 μX A 精X =0.2978 μX B 精X =0.3813 Mpa s . 提馏段液体的粘度 μX A 提X =0.249
μ
X B
提X =0.3116 Mpa s .
由log μ精=x 精 log μ精A
+(1-x 精)log μ精B
μX 精X =0.7428 Mpa s . 由log μ提=x 提 log μ
提A
+(1-x 提)log μ
提B
μ
X 提X =0.3059 Mpa s .
关于上升蒸汽的极限速度u f 可按下式求算,由于我们选择25mm 的金属矩鞍环,故φ=209.1 , ε=0.76, σ=185m 2/m 3 乱堆型
????
?
????
????
? ?????
?
??
=125.025
.04-316
.02
e
2.1g y x V L G G x
x
y f u ρρρεμαρ
式中x μ 混合液体的粘度，Mpa s . 对于精馏段
???
?
??????? ????? ???=?????125.025.09.8249768.0076.9433.64-316
.02
e
2.19
.82496.08.97428
.09768.0185精f u
解得精馏段的蒸汽极限速度为精f u =3.20m/s
对于提馏段
???
??????
?? ????? ???=?????125.025.075.925.70350864.6139.124-3
16
.02
e
2.175
.92596.08.9.3059
0.70530185提f u
解得提馏段的蒸汽极限速度为提f u =3.69m/s 5.2.2填料塔的塔径
取操作速度u 为蒸汽极限速度的70%，则
精u =0.7?，精f u =0.724m/s .220.3=?
提u =0.7?，提f u =0.7586m/s .269.3=?
故精馏塔的塔径为
299m .29768
.024.214.3076
.94u 4G d y =???=
=
精
精精
精，ρπ
提馏段塔径为
191m .27053
.0583.214.3864
.64u 4G d y =???=
=
提
提提
提，ρπ
选取上下两塔为相同的简体标准直径d=2.30m （3）塔中蒸汽的实际操作速度 s m /238.230.2299.224.2d
d u u 2
2
=??? ???=???
? ???=标精
精精，实
s m /344.230.219.2583.2d
d u u 22=??? ???=???? ???=标
提
提提，实
分别为蒸汽极限速度的69.94%和63.52%。
5.3填料层高度和塔高
精馏段为5块，提馏段为5块（再沸器在外）关于液泛时的等板高度,可用下式
计算
?
????????
????
? ?????
? ???
?
? ??=-L G m -1mG L lg L G 28H 038
,0x
y 19
.0y x 342
.02.12
.0-y y 2.0f D μμρρυσμρμ
式中 σ—填料的比表面积，m 2/m 3; υ—填料的自由体积，m 3/m 3; m —平衡线平均正切;
对精馏段，m=0.3604；提馏段m=1.1204；
5.3.1精馏段填料层高度H 精的估算 将有关数据代入上式，可得
m
55.1 6.4339.0760.3604-19.0760.36046.433lg 0118.00115.09768.019.8246.4339.07696.0125.350.0159768.020.328H 038,019
.0342
.02.12.0-2.0D =??
?
??
?
???????????
?????
? ????
?
?
????????=-，精
5.3.2提馏段填料层高度H 提的估算
m
85.012.1396.8041.1204-1 6.8041.120412.139lg 0123.00121.07053.075.92512.1396.80496.055.560121.07053.069.328H 038,019
.0342
.02.12.0-2.0D =??
?
??
?
???????????
?????
? ????
?
?
????????=-，提
5.4塔中填料层总高度H 的估算及精馏塔总高度Hz
H=，精D H +，提D H =1,55+0.85=2.40m
取填料层高度为2m,则塔的总节数为两节，其中，精馏段1节，提馏段1节。 精馏塔总高度可按下式计算 Hz=Zm+（n-1） p +Z 精+Z 提 式中 Z —每节填料层高度，m ；
N —填料节数，节；
p —相邻两节填料层距离，m ，其间有液体分布器，取 p =0.5m ；
Z 精 —填料上方分离空间的高度，m ； Z 提—填料与塔底间的距离，m ；
故塔的总高度为Hz=m 9.85.24.115.022=++?+? 表5.4.1 塔径与填料上、下方离空间高度
塔径d ，mm Z 精，mm Z 提，mm 400～1000 600 1500 1200～2200 1000
2000 ≥2300
1400
22500
5.5喷淋密度
最小喷淋量能够维持填料的最小湿润速度,其关系如下 ()σmin min Lw U ==0.08?185=14.8 m 3/(m .h ) 式中 σ—填料的比表面积，m 2/m 3; min U —最小喷淋密度, m 3/(m 2s .); ()min Lw —最小润湿速率, m 3/(m s .)；
图5.5.1埃克特关联图
与泛点线相对应的纵坐标为
()188.075.92581.93059.07053.010001.20969.3g u 2
22l l
v
2=?????=???
? ??μρρφψ 与泛点线相对应的横坐标为
0.5
l v v
l ρρωω???
? ??=0.0488 根据横纵坐标查埃克特关联图得：Z
p ?=
?81.9170 其中Z=8.9m pa p 53.14842=?＜0.3MPa 符合要求。
6．附件
6.1接管尺寸的计算
6.1.1进料管
采用直管进料，管径计算如下：
F
u Vs
D π4=
取F u =2m/s
329.79499802.079198.01m Kg F =+=ρ F
F
V F
=ρ=
s m F
3107144.92430036001000
200000-?=????ρ
则D=07866.02
14.3107144.943
=???-m
查标准系列选取0.390?φ，则管内径D=84mm
进料管实际流速：s m d V u F 7538.13243.1084
.014.3107144.9442
232==???==-π 6.1.2回流管
采用直管回流，回流管回流量：D=262.76h Kmol =0.07299s Kmol
塔顶液相平均摩尔质量：M=31.5486mol g 平均密度：3
35.752m kg
=ρ
则流体流量：()h m DV V m D 30184
.1135
.7525486.3176.262=?== 取管内流速：u F =2s m
则回流管直径：m u
V d D 04415.02
14.33600
0184.1143600
4=??=
=
π
则可取回流管规则560?φ 则管内径mm D 50=
回流管内实际流速：=?÷?==
2205
.014.33600
0184.1144d V u F π 1.5458s m 6.1.3塔顶蒸汽接管
塔顶蒸气密度：3
m
g 866.0K =顶ρ 塔顶气相平均摩尔质量：mol
Kg
M 51
.31=
则蒸汽体积流量：h m V V m
v 37016.9560866
.051
.3176.262=?=
=
ρ
取管内流速：s
m u F 30= 则回流管直径：m u Vv d 3358.030
14.33600
7016.956043600
4?÷?==
π
可取回流管规则：30377?φ 则实际管内径：mm d 317= 塔顶蒸汽的实际流速：s m d Vv u 67.33317
.014.33600
7016.956043600422=?÷?=÷=
π 6.1.4塔釜蒸汽排出管
塔底：W=1.7758h
Kmol 平均密度：3
4797
.955m Kg
=ρ
平均摩尔质量：M=18.08424Kmol Kg
体积流量：h m WM
Vw 303361.04797
.95508424
.187758.1=?=
=
ρ
取管内流速：s
m u 2=
则m u V d w 310438.22
14.33600
03361.043600
4-?=?÷?=
=
π
可取流管规格28?φ 则实际直径mm d 4=
塔釜蒸汽接管实际流速：s m d Vw u 433.7004
.014.33600
3361.04422?÷?==
π 6.1.5塔底进料管
h Kmol V 7758.1'= 塔底蒸汽平均密度：337.2m
Kg =ρ
塔釜气相平均摩尔质量：Kmol Kg M 294.18=
则塔釜蒸汽体积流量：h m M
V v V 3''
7074
.1337
.2294.187758.1=?==ρ
取管内流速：s m u 30=
则m u
v V d 01272.030
14.33600
7074.1343600
'4=??=
=
π
可取管规格：116?φ 则管实际管径：d=14mm 则塔釜蒸汽实际流速：s m d v V u 7472.24014
.014.33600
7074.134'422=?÷?==
π 6.2液体分布器的选型
该吸收塔塔径较大,故选用槽式液体分布器.
6.2.1分布点,密度计算
按Eckort 建议值,D ≥1200时，喷淋点密度为42点/m 3，因该塔液相负荷较大，设计取喷淋点密度为
120
点/m
3
.布液点数为n=
点点4993.4984
3.21
4.31204D 1202
2≈=??=π 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13道，在侧面开口，槽宽度为80mm ，槽高度为210mm ，而槽中心距为160mm ，分布点采用三角型排列，实际设计点数为n=494点. 分布点示意图如图所示
80
160
图名绘图人
二级槽式分布器布液点孙 杰 吴国耀
6.2.2布液计算
由L s =
H 2g n d 4
2
0?φπ
，取160mm H
60.0=?=φ 0d =（
H
2g n 4Ls
?φπ）21/=（
0.16
9.8120.64943.142
.998/43.64?????）2/1=0.0177m
设计取0d =17.7mm
其中： Ls 液体流量，m 3/s n 开口数目（分布点数目） φ 孔流系数 0d 孔径，m H ? 开孔上方的液体高度
6.3法兰
由于常压操作，所有法兰均采用标准法兰，平焊法兰由不同的公称直径选相应法
兰：
①进料管接法兰:PN0.25MPa.DN40GB/HG20592-97 ②回流管接法兰:PN0.25MPa.DN40GB/ HG20592-97
③塔底出料管接法兰:PN0.25MPa. DN40GB/ HG20592-97
④塔顶蒸汽出料管接法兰: PN0.25MPa. DN40GB/ HG20592-97 ⑤塔顶进气管接法兰: PN0.25MPa. DN40GB/ HG20592-97
结论
本文设计了一个常压填料精馏塔，分离含甲醇0.3，水0.7（以下皆为质量分率）
的水溶液，其中混合液进料量为7.716kg/h，进料为饱和液体进料，回流比为3.45要求获得0.98的塔顶产品和0.01的塔釜产品,再沸器用水蒸汽作为加热介质,塔顶全凝器采用冷水为冷凝介质.通过翻阅大量的资料进行物性数据处理、结构计算、流体力学计算以及计算接管壁厚的设计。
参考文献
1.化工工艺设计手册化学工业出版社国家医药管理局上海医药设计院编1995
2.化工设备选择与工艺设计(中南大学出版社) 刘道德编著1991
3.化工原理（下册）（夏清等，修订版）2005
4.化工原理实验（徐伟）山东大学出版社2006
5.化工设备设计（潘国昌等）（清华大学出版社）1996
6.化工原理课程设计（贾绍义、柴诚敬）天津大学出版社2002
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
水吸收二氧化硫填料塔课程设计..
《化工原理课程设计》报告 设计任务书 （一）设计题目 试设计一座填料吸收塔，用于脱除混于空气中的SO2，混合 气体的处理为2500m3/h,其中SO2（体积分数）8﹪。要求塔 板排放气体中含SO2低于0.4％，采用清水进行吸收。（二）操作条件 常压，20℃ （三）填料类型 选用塑料鲍尔环、陶瓷拉西环填料规格自选 （四）设计内容 1、吸收塔的物料衡算 2、吸收塔的工艺尺寸计算 3、填料层压降的计算 4、吸收塔接管尺寸的计算 5、绘制吸收塔的结构图
6、对设计过程的评述和有关问题的讨论 7、参考文献 8、附表 目录 一、概述 (4) 二、计算过程 (4) 1. 操作条件的确定 (4) 1.1吸收剂的选择 (4) 1.2装置流程的确定 (4) 1.3填料的类型与选择 (4) 1.4操作温度与压力的确定 (4) 2. 有关的工艺计算 (5) 2.1基础物性数据 (5) 2.2物料衡算 (6) 2.3填料塔的工艺尺寸的计算 (6) 2.4填料层降压计算 (11) 2.5吸收塔接管尺寸的计算 (12) 2.6附属设备……………………………………………… ..12 三、评价 (13) 四、参考文献 (13) 五、附表 (14)
一、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。 二、设计方案的确定 (一) 操作条件的确定 1．1吸收剂的选择 因为用水作吸收剂，同时SO2不作为产品，故采用纯溶剂。 1．2装置流程的确定 用水吸收SO2属于中等溶解度的吸收过程，故为提高传 质效率，选择用逆流吸收流程。 1．3填料的类型与选择 用不吸收SO2的过程，操作温度低，但操作压力高，因 为工业上通常选用塑料散堆填料，在塑料散堆填料中，塑
化工原理课程设计---水吸收氨气-资料
《化工原理》课程设计水吸收氨气填料塔设计 学院医药化工学院 专业化学工程与工艺 班级 姓名姚 学号 090350== 指导教师蒋赣、严明芳 2011年12月25日
目录 前言 (1) 1. 水吸收氨气填料塔工艺设计方案简介 (4) 1.1任务及操作条件 (4) 1.2设计案的确定 (4) 1.3填料的选择 (4) 2. 工艺计算 (6) 2.1 基础物性数据 (6) 2.1.1液相物性的数据 (6) 2.1.2气相物性的数据 (6) 2.1.3气液相平衡数据 (6) 2.1.4 物料衡算 (7) 2.2 填料塔的工艺尺寸的计算 (7) 2.2.1 塔径的计算 (7) 2.2.2 填料层高度计算 (9) 2.2.3 填料层压降计算 (12) 2.2.4 液体分布器简要设计 (13) 3. 辅助设备的计算及选型 (15) 3.1 填料支承设备 (15) 3.2填料压紧装置 (16) 3.3液体再分布装置 (16) 4. 设计一览表 (17) 5. 后记 (18) 6. 参考文献 (10) 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）
前言 在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门，塔设备属于使用量大应用面广的重要单元设备。塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中。所以塔设备的研究一直是国内外学者普遍关注的重要课题。 在化学工业中，经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其主要目的是回收气体混合物中的有用物质，以制取产品，或除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理，或除去工业放空尾气中的有害成分，以免污染空气。吸收操作是气体混合物分离方法之一，它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的。 塔设备按其结构形式基本上可分为两类；板式塔和填料塔。以前在工业生产中，当处理量大时多用板式塔，处理量小时采用填料塔。近年来由于填料塔结构的改进，新型的、高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小、性能稳定等特点。因此，填料塔已经被推广到大型气、液操作中，在某些场合还代替了传统的板式塔。如今，直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。随着对填料塔的研究和开发，性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。 综合考察各分离吸收设备中以填料塔为代表，填料塔技术用于各类工业物系的分离,虽然设计的重点在塔体及塔内件等核心部分,但与之相配套的外部工艺和换热系统应视具体的工程特殊性作相应的改进。例如在DMF回收装置的扩产改造项目中,要求利用原常压塔塔顶蒸汽,工艺上可以在常压塔及新增减压塔之间采用双效蒸馏技术,达到降低能耗、提高产量的双重效果，在硝基氯苯分离项目中;改原多塔精馏、两端结晶工艺为单塔精馏、端结晶流程,并对富间硝基氯苯母液进行精馏分离,获得99%以上的间硝基氯苯,既提高产品质量,又取得了降低能耗的技术效果。 过程的优缺点：分离技术就是指在没有化学反应的情况下分离出混合物中特定组分的操作。这种操作包括蒸馏，吸收，解吸，萃取，结晶，吸附，过滤，蒸发，干燥，离子交换和膜分离等。利用分离技术可为社会提供大量的能源，化工产品和环保设备，对国民经济起着重要的作用。为了使1填料塔的设计获得满足分离要
填料塔课程设计--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：应用化工技术2010级（1）班学号： 学生姓名： 指导教师： 2012年6 月3 日
课程设计任务书 2011 ～ 2012 学年第 2 学期 一、课程设计题目 填料吸收塔的设计 二、工艺条件 1．处理能力：1500m3/h混合气（空气、SO2） 2．年工作日：300天 3．混合气中含SO2： 3%（体积分数） 4．SO2排放浓度：0.16％ 5．操作压力：常压操作 6．操作温度：20℃ 7．相对湿度：70% 8．填料类型：自选(塑料鲍尔环，陶瓷拉西环等) 9．平衡线方程：(20℃) 三、课程设计内容 1．设计方案的选择及流程说明； 2．工艺计算； 3．主要设备工艺尺寸设计； （1）塔径的确定； （2）填料层高度计算； （3）总塔高、总压降及接管尺寸的确定。 4．辅助设备选型与计算。 四、进度安排 1．课程设计准备阶段：收集查阅资料，并借阅相关工程设计用书； 2．设计分析讨论阶段：确定设计思路，正确选用设计参数，树立工程观点，小组分工协作，较好完成设计任务； 3．计算设计阶段：完成物料衡算、流体力学性能验算及主要设备的工艺设计计算； 4. 课程设计说明书编写阶段：整理文字资料计计算数据，用简洁的文字和适当的图表
表达自己的设计思想及设计成果。 五、基本要求 1．格式规范，文字排版正确； 2. 主要设备的工艺设计计算需包含：物料衡算，能量衡量，工艺参数的选定，设备的结 构设计和工艺尺寸的设计计算； 3．工艺流程图：以2号图纸用单线图的形式绘制，标出主体设备与辅助设备的物料方向，物流量、能流量，主要测量点； 4. 填料塔工艺条件图：以2号图纸绘制，图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表 和接管表； 5. 按时完成课程设计任务，上交完整的设计说明书一份。 教研室主任签名： 年月日
水吸收氨气填料塔设计概述
化工原理课程设计 课程名称: _ 化工原理 设计题目: __水吸收空气中氨填料塔的工艺设计____ 院系: ___化学与生物工程学院__________ 学生姓名: _____王永奇__________ 学号: ____200907117________ 专业班级: __化学工程与工艺093_ 指导教师: ______张玉洁_________
化工原理课程设计任务书 一、设计题目：水吸收空气中的氨填料塔的工艺设计 二、设计条件 1.生产能力：每小时处理混合气体4500Nm/h； 2.设备型式：填料塔 3.操作压力：101.3KPa 4.操作温度：298K 5.进塔混合气中含氨8%（体积比） 6.氨的回收率为99% 7.每年按330天计，每天24小时连续生产 8.建厂地址：兰州地区 9.要求每米填料的压降都不大于103Pa 三、设计步骤及要求 1. 确定设计方案 （1）流程的选择 （2）初选填料类型 （3）吸收剂的选择 2.查阅物料的物性数据 （1）溶液的密度、粘度、表面张力、氨在水中的扩散系数 （2）气相密度、粘度、表面张力、氨在空气中的扩散系数 （3）氨在水中溶解的相平衡数据 3.物料衡算 （1）确定塔顶、塔底的气液流量和组成 （2）确定泛点气速和塔径 （3）校核D/d>8～10 （4）液体喷淋密度校核：实际的喷淋密度要大于最小的喷淋密度。 4.填料层高度计算 5.填料层压降校核
如果不符合上述要求重新进行以上计算 6.填料塔附件的选择 （1）液体分布装置 （2）液体在分布装置 （3）填料支撑装置 （4）气体的入塔分布 7.计算结果列表（见下表） 四、设计成果 1. 设计说明书（A4） （1）内容包括封面、任务书、目录、正文、参考文献、附录 （2）格式必须严格按照兰州交通大学毕业设计的格式打印。 2.精馏塔工艺条件图（2号图纸）（手绘） 五、时间安排 （1）第十九周---第二十二周 （2）第二十二周的星期五（7月20日）下午两点本人亲自到指定地点交设计成果，最迟不得晚于星期五的十八点钟。 六、设计考核 （1）设计是否独立完成； （2）设计说明书的编写是否规范 （3）工艺计算与图纸正确与否以及是否符合规范 （4）答辩 七、参考资料 1.《化工原理课程设计》贾绍义柴成敬天津科学技术出版社 2.《现代填料塔技术》王树盈中国石化出版社 3.化工原理夏清天津科学技术出版社
大气课设填料塔设计计算
课程设计说明书 题 目：S H S 20-25型锅炉低硫烟煤 烟 气袋式除尘湿式脱硫系统设计 学生姓名： 周永博 学 院： 能源与动力工程学院 班 级： 环工13-1 指导教师：曹英楠
2016年7 月 1 日 内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书 课程名称：大气污染控制工程学院：能源与动力工程学院班级：环工13-1 学生姓名：周永博学号：201320303014 指导教师：曹英楠
技术参数： 锅炉型号：SHS20-25 即，双锅筒横置式室燃炉（煤粉炉），蒸发量20t/h，出口蒸汽压力25MPa 设计耗煤量：2.4t/h 设计煤成分：C Y=75.2% H Y=3% O Y=4% N Y=1% S Y=0.8% A Y=10% W Y=6%； V Y＝18％；属于低硫烟煤 排烟温度：160℃ 空气过剩系数＝1.25 飞灰率＝29％ 烟气在锅炉出口前阻力800Pa 污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。 连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度150m，90°弯头30个。
参考文献： 《大气污染控制工程》郝吉明、马广大； 《环保设备设计与应用》罗辉..北京.高等教育出版社.1997； 《除尘技术》高香林..华北电力大学.2001.3； 《环保设备?设计?应用》郑铭..北京.化学工业出版社.2001.4； 《火电厂除尘技术》胡志光、胡满银..北京.中国水利水电出版社.2005； 《除尘设备》金国淼..北京.化学工业出版社.2002； 《火力发电厂除尘技术》原永涛..北京.化学工业出版社.2004.10； 《环境保护设备选用手册》鹿政理..北京.化学工业出版社.2002.5； 《工业通风》孙一坚主编..中国建筑工业出版社，1994； 《锅炉及锅炉房设备》奚士光等主编..中国建筑工业出版社，1994； 《除尘设备设计》金国淼主编..上海科学技术出版社，1985； 《环境与工业气体净化技术》. 朱世勇主编.化学工业出版社，2001； 《湿法烟气脱硫系统的安全性及优化》曾庭华，杨华等主编..中国电力出版社；《燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例》. 钟秦主编.化学工业出版社，2004； 《环保工作者使用手册》. 杨丽芬，李友琥主编.冶金工业出版社，2001； 《工业锅炉房设计手册》航天部第七研究设计院编.中国建筑工业出版社，1986；《火电厂烟气湿法脱硫装置吸收塔的设计》王祖培编.化学工业第二设计院，1995；《大气污染控制工程》. 吴忠标编.科学出版社，2002； 《湿法烟气脱硫吸收塔系统的设计和运行分析》. 曾培华著.电力环境保护，2002。
填料塔设计
xxxxx 大学 化工原理课程设计任务书 专业: 班级: 组长: 成员: 设计日期: 设计题目: 空气丙酮填料塔的吸收 设计条件: 空气-丙酮体系 ●混合气：丙酮蒸气和空气 ●吸收剂：清水（25℃） ●处理量：1500m3/h(标准状态) ●相对湿度：70% ●温度：20O℃ ●含量：进塔混合气中含丙酮：1.82%（V%）
●要求：丙酮回收率：90% ●操作条件：常压操作 ●厂址地区：任选 ●设备型式：自选 设计内容：相关说明 1.设计方案的选择及流程说明 2.工艺计算 3.主要设备工艺尺寸设计 (1)塔径的确定 (2)填料层高度计算 (3)总塔高、总压降及接管尺寸的确定 4.辅助设备选型与计算 5.设计结果汇总 6.工艺流程图及换热器工艺条件 指导教师: xxxx 目录 第一节概述------------------------------------------4
1.1吸收技术概况------------------------------------------4 1.2吸收设备的发展------------------------------------------4 1.3吸收过程在工业生产中的应用------------------------------------------5 1.4丙酮的相关资料------------------------------------------6 第二节设计方案的确定-----------------------------------------7 2.1吸收剂的选择--------------------------------------------7 2.2吸收流程的选择----------------------------------------8 2.3吸收塔设备及填料的选择-------------------------------------------------9 2.4操作参数的选择------------------------------------------9 2.5设计模型图------------------------------------------10 第三节吸收塔的工艺计算----------------------------------------11 3.1基础性数据--------------------------------------------11 3.2物料计算-------------------------------11 3.3填料塔工艺尺寸的计算--------------------------------------------12 第四节设计后的感想-------------------------------------------------18 4.1对设计过程的评述和有关问题的讨论-------------------------------------------------18 4.2设计感想-------------------------------------------------------------------------------------------18 附录：参考文献-----------------------------------------------------------------------------------20
化工原理填料塔课程设计说明书
皖西学院化学与生命科学系 化工原理课程设计说明书 题目：设计一台填料塔用于吸收小合成氨厂精炼在生气中的氨专业：应用化工技术 班级：0702班 学生姓名：章文杰 学号： 指导教师：徐国梅 设计成绩： 完成日期： 2009年6月19日 目录 一、文献综述 (4) （一）、引言 (4) （二）、填料塔技术 (5) （三）、填料塔的流体力学性能 (8) （四）、填料的选择 (9) （五）、填料塔的内件 (10) （六）、工艺流程的现状和发展趋势 (11) 二、设计方案简介 (12) 三、工艺计算 (13) （一）、基础物性数据 (13) 1、液相物性的数据 (13) 2、气相物性数据 (13) 3、气液相平衡数据 (13) 4、物料衡算 (14) （二）、填料塔的工艺尺寸的计算 (15) 1、塔径的计算 (15) 2、填料层高度计算 (16) 3、填料层压降计算 (18) 4、液体分布器简要设计 (20) 四、辅助设备的计算及选型 (21) 五、设计一览表 (24) 六、心得体会 (26) 七、参考文献………………………………………………………… 八、主要符号说明……………………………………………………
九、附图（带控制点的工艺流程简图、主体设备设计条件图） 文献综述 关键词：填料塔；聚丙烯；吸收 摘要: 填料塔洗涤吸收净化工艺不单应用在化工领域 ,在低浓度工业废气净化方面也能很好地发挥作用。工程实践表明 ,合理的系统工艺和塔体设计 ,是保证净化效果的前提。本文简述聚丙烯阶梯填料应用于水吸收氨过程的工艺设计以及工程问题。 （一）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. 近年来，国内外一些学者做了该方面的研究工作，研究结果表明，聚丙烯填料经表面处理后，润湿及传质性能得到了较大的提高。 聚丙烯阶梯环填料为外径是高度的两倍的圆环 ,在侧壁上开出两排长方形的窗孔 , 并在一端增加了一个锥形翻边，被切开的环壁的一侧仍与壁面相连 ,另一侧向环内弯曲 ,形成内伸的舌叶 ,各舌叶的侧边在环中心相搭。鲍尔环由于环壁开孔 ,大大提高了环内空间及环内表面的利用率 ,气流阻力小 ,液体分布均匀。阶梯环与鲍尔环相比 ,其高度减少了一半 ,并在一端增加了一个锥形翻边。（二）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（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
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）
化工原理课程设计(规整填料塔)
填料精馏塔设计任务书 一、设计题目：填料塔设计 二、设计任务：苯-甲苯精馏塔设计 三、设计条件： 1、年处理含苯41%（质量分数，下同）的苯-甲苯混合液3万吨； 2、产品苯含量不低于96%； 3、残液中苯含量不高于1%； 4、操作条件： 填料塔的塔顶压力：4kPa（表压） 进料状态：自选 回流比：自选 加热蒸汽压力：101.33kPa（表压） 5、设备型式：规整填料塔 6、设备工作日：300天/年，24h连续运行 四、设计内容和要求 序号设计内容要求 1 工艺计算物料衡算、热量衡算、理论塔板数等 2 结构设计塔高、塔径、分布器、接口管的尺寸等 3 流体力学验算塔板负荷性能图 4 冷凝器的传热面积和冷却介质的 用量计算 5 再沸器的传热面积和加热介质的 用量计算 6 计算机辅助计算将数据输入计算机，绘制负荷性能图 7 编写设计说明书目录、设计任务书、设计计算及结果、流程图、参考资料等
目录 第1章流程的确定和说明 (3) 1.1加料方式 (3) 1.2进料状态 (3) 1.3冷凝方式 (3) 1.4回流方式 (3) 1.5加热方式 (3) 1.6加热器 (4) 第2章精馏塔设计计算 (5) 2.1操作条件和基础数据 (5) 2.1.1操作压力 (5) 2.1.2基础数据 (5) 2.2精馏塔工艺计算 (7) 2.2.1物料衡算 (7) 2.2.2热量衡算 (9) 2.2.3理论塔板数计算 (11) 2.3精馏塔的主要尺寸 (12) 2.3.1精馏塔设计的主要依据 (12) 2.3.2塔径设计计算 (15) 2.3.3填料层高度的计算 (16) 第3章附属设备及主要附件的选型计算 (17) 3.1冷凝器 (17) 3.1.1计算冷却水流量 (18) 3.1.2冷凝器的计算与选型 (18) 3.2再沸器 (18) 3.2.1间接加热蒸汽 (18) 3.2.2再沸器加热面积 (18) 3.3塔内其他结构 (19) 3.3.1接管的计算与选择 (19) 3.3.2液体分布器 (20) 3.3.3除沫器 (21) 3.3.4液体再分布器 (22) 3.3.5填料支撑板的选择 (22) 3.3.6塔底设计 (23) 3.3.7塔的顶部空间高度 (23) 第4章结束语 (24) 参考文献 (25)
化工原理课程设计水吸收氨气填料塔设计
《化工原理》课程设计 ——水吸收氨气填料塔设计学院 专业 班级 姓名 学号 指导教师 2012年12月11 日
设计任务书 水吸收氨气填料塔设计 （一）设计题目 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____3200____m3/h，其中含氨为____8%____（体积分数），混合气体的进料温度为25℃。要求： ①塔顶排放气体中含氨低于____0.04%____（体积分数）； （二）操作条件 （1）操作压力：常压 （2）操作温度：20℃ （3）吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定 （三）填料类型 聚丙烯阶梯环吸收填料塔 （四）设计内容 （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（A3号图纸）； （10）绘制吸收塔设计条件图（A3号图纸）； （11）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录 前言 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。第一节填料塔主体设计方案的确定.................................................. 错误!未定义书签。 1.1装置流程的确定 .................................................................................. 错误!未定义书签。 1.2 吸收剂的选择.................................................................................. 错误!未定义书签。 1.3 课程设计任务 .................................................................................... 错误!未定义书签。 1.4 填料的类型与选择 ............................................................................. 错误!未定义书签。 1.4.1 填料种类的选择 .............................................................................. 错误!未定义书签。 1.4.2 填料规格的选择 .............................................................................. 错误!未定义书签。 1.4.3 填料材质的选择 .............................................................................. 错误!未定义书签。 1.5 基础物性数据....................................................................................... 错误!未定义书签。 1.5.1 液相物性数据................................................................................. 错误!未定义书签。 1.5.2 气相物性数据 .............................................................................. 错误!未定义书签。 1.5.3 气液相平衡数据............................................................................ 错误!未定义书签。 1.5.4 物料横算............................................................................................. 错误!未定义书签。第二节填料塔工艺尺寸的计算 ........................................................... 错误!未定义书签。 2.1 塔径的计算 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2 填料层高度的计算及分段............................................................... 错误!未定义书签。 2.3填料层压降计算： .............................................................................. 错误!未定义书签。第三节填料塔内件的类型及设计 .................................................. 错误!未定义书签。
填料塔课程设计
目录 1.前言 (4) 2.设计任务 (6) 3.设计方案说明 (6) 4.基础物性数据 (6) 5.物料衡算 (6) 6.填料塔的工艺尺寸计算 (8) 7.附属设备的选型及设备 (14) 8.参考文献 (19) 9.后记及其他 (20)
1.前言 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。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。 1.1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（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。 1.2 填料的类型 填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料。 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。
填料塔设计
化工原理课程设计 -填料塔的设计说明书 院（系）别：化学与化工学院 专业：应用化学 年级班： 09级3班 姓名： 学号： 指导老师：
前言： 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。同时，通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度责任感的工作作风。课程设计是增强工程观念，培养提高学生独立工作能力的有益实践。 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。 经过学习,我知道，填料塔吸收净化工艺不单应用在化工领域 ,在低浓度工业废气净化方面也能很好地发挥作用。工程实践表明 ,合理的系统工艺和塔体设计 ,是保证净化效果的前提。这次课程设计我把聚丙烯阶梯填料应用于水吸收氨过程的工艺设计以及工程问题。
目录 一、设计任务 (5) 二、设计条件 (5) 三、设计方案 (5) 1、吸收剂的选择 (5) 2、吸收过程的选择 (5) 3、流程图及流程说明 (5) 4、塔填料选择 (6) 四、工艺计算 (6) 1、物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成 (7) 2、塔径计算 (8) 3、填料层高度计算 (9) 4．填料层压降计算 (11) 五、液体分布装置 (12) 1、液体分布器的选型 (12) 2、分布点密度计算 (12) 六、吸收塔塔体材料的选择 (13) 1、吸收塔塔体材料：Q235-B (13) 2、吸收塔的内径 (13) 3、壁厚的计算 (13) 4、强度校核 (14) 七、封头的选型依据，材料及尺寸规格 (14) 1、封头的选型：标准的椭圆封头 (14) 2、封头材料的选择 (14) 3、封头的高 (14) 4、封头的壁厚 (15) 八、液体再分布装置 (15) 九、气体分布装置 (16) 十、填料支撑装置 (16) 十一、液体分布装置 (16) 十二、除沫装置 (17) 1、设计气速的计算 (17) 2、丝网盘的直径 (17) 3、丝网层厚度H的确定 (18) 十三、管结构 (18) 1、气体和液体的进出的装置 (18) 2、填料卸出口 (19) 3、塔体各开孔补强设计 (19) 十四、填料塔高度的确定（除去支座） (20) 1吸收高度 (20) 2、支持圈高度 (20) 3、栅板高度 (20) 4、支持板高度 (20)
化工原理填料塔课程设计模板
化工原理课程设计 题目: 填料吸收塔的设计 教学院: 化学与材料工程学院 专业: 应用化工技术级(1)班 学号: 15 40 20 22 学生姓名: 罗全海刘勇万丽蓉张硕 指导教师: 胡燕辉屈媛 年 6 月14 日 目录 1 绪论 .............................................................................. 错误!未定义书签。
1.1吸收技术概况 ...................................................... 错误!未定义书签。 1.2吸收过程对设备的要求及设备的发展概况...... 错误!未定义书签。 1.3吸收的应用概况 .................................................. 错误!未定义书签。 1.4设计方案介绍 ...................................................... 错误!未定义书签。 1.5填料选择 .............................................................. 错误!未定义书签。 1.5.1填料塔选择原则 ......................................... 错误!未定义书签。 1.5.2填料种类 ..................................................... 错误!未定义书签。 1.6填料尺寸的的选择: ........................................... 错误!未定义书签。 1.7填料材质的选择: ............................................... 错误!未定义书签。 2 吸收塔的工艺计算 ...................................................... 错误!未定义书签。 2.1 基础物性数据处理 ............................................. 错误!未定义书签。 2.1.1 液相物性数据 ............................................ 错误!未定义书签。 2.1.2气相物性数据 ............................................. 错误!未定义书签。 2.1.3气液平衡数据 ............................................. 错误!未定义书签。 2.1.4物料衡算 ..................................................... 错误!未定义书签。 2.1.5 液气比的计算 ............................................ 错误!未定义书签。 2.1.6吸收剂的用量 ............................................. 错误!未定义书签。 2.2 塔径的计算及校核 ............................................. 错误!未定义书签。 2.2.1物性数据: ................................................... 错误!未定义书签。 2.2.2 泛点气速、塔径的计算........................... 错误!未定义书签。 2.2.3 数据校核..................................................... 错误!未定义书签。
填料塔计算和设计
填料塔计算和设计
填料塔计算和设计 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
填料塔设计 2012-11-20 一、填料塔结构 填料塔是以塔内装有大量的填料为相间接触构件的气液传质设备。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。在填料的上方安装填料压板，以限制填料随上升气流的运动。液体从塔顶加入，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（小直径塔一般不设置）分布后，与液体呈逆流接触连续通过填料层空隙，在填料表面气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式的气液传质设备，正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。二、填料的类型及性能评价 填料是填料塔的核心构件，它提供了气液两相接触传质的相界面，是决定填料塔性能的主要因素。填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料两大类。散装填料根据结构特点不同，分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料等；规整填料按其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等，目前工业上使用最为广泛的是波纹填料，分为板波纹填料和网波纹填料； 填料的几何特性是评价填料性能的基本参数，主要包括比表面积、空隙率、填料因子等。1.比表面积：单位体积填料层的填料表面积，其值越大，所提供的气液传质面积越大，性能越优； 2.空隙率：单位体积填料层的空隙体积；空隙率越大，气体通过的能力大且压降低；
3.填料因子：填料的比表面积与空隙率三次方的比值，它表示填料的流体力学性能，其值越小，表面流体阻力越小。 三、填料塔设计基本步骤 1.根据给定的设计条件，合理地选择填料； 2.根据给定的设计任务，计算塔径、填料层高度等工艺尺寸； 3.计算填料层的压降； 4.进行填料塔的结构设计，结构设计包括塔体设计及塔内件设计两部分。 四、填料塔设计 1.填料的选择 填料应根据分离工艺要求进行选择，对填料的品种、规格和材质进行综合考虑。应尽量选用技术资料齐备，适用性能成熟的新型填料。对性能相近的填料，应根据它的特点进行技术经济评价，使所选用的填料既能满足生产要求，又能使设备的投资和操作费最低。 （1）填料种类的选择 填料的传质效率要高：传质效率即分离效率，一般以每个理论级当量填料层高度表示，即HETP值； 填料的通量要大：在同样的液体负荷下，在保证具有较高传质效率的前提下，应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料； 填料层的压降要低：填料层压降越低，塔的动力消耗越低，操作费越小；对热敏性物系尤为重要；