塔类课程设计参考题
(完整版)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，塑料鲍尔环填料的综合性能较好。
化工原理课程设计(化工机械设计部分)精馏塔
化工机械设计部分设计条件：设计压力0.1Mpa ，工作温度130℃，设计温度150℃，介质名称为苯—氯苯，介质密度为973㎏/3m ，基本风压300N/㎡[1]，地震烈度为8，场地类别Ⅱ，塔板数量22，塔高26m ，保温层材料厚度为100mm ，保温层密度为300㎏/3m一 塔体及封头厚度设计1壳体材料选取 该塔工作温度为130℃，设计压力为0.12Mpa ，塔体内径3400mm ，塔高21米。
介质苯-氯苯有轻微的腐蚀性，选用强度较好的16MnR ，16MnR 在设计温度下的许用应力[]t σ=170Mpa ，Rel=345Mpa ，腐蚀裕量2C =2mm ，采用双面对接焊缝，局部无损探伤，焊接系数为Φ=1.02塔体厚度计算计算压力：0.12c p M Pa = 2C mm = []170tM Pa σ= D=1.0φ= 圆筒的计算厚度：]0.124600 1.35217010.12c itcp D m mp δσφ⨯===⨯⨯--设计厚度：2 1.352 3.35d C mm δδ=+=+=考虑到其受到风载荷、地震载荷、偏心载荷和介质压力作用，取名义厚度：8n mm δ= 有效厚度：.8 2.8 5.2e n C mm δδ=-=-=3封头厚度计算 （封头采用标准椭圆形封头，材料与筒体相同）计算压力：0.12c p M Pa = 2C mm = []170tM Pa σ= 4600i D mm = 1φ=封头厚度：]0.14600 1.35217010.50.120.5c itcp D m mp δσφ⨯===⨯⨯-⨯-设计厚度：2 1.352 3.35d C mm δδ=+=+= 取名义厚度：8n mm δ=有效厚度：.8 2.8 5.2e n C mm δδ=-=-=二 塔设备质量载荷计算1 筒体、圆筒、封头、裙座的质量【8】()2222000.785(4.6164.6)227.851000236254im D D H kgπρ=⨯-=⨯-⨯⨯⨯=2附件的质量010.252375a m m kg ==3塔内构件的质量筛板塔塔盘单位质量265/N q kg m = 塔内构件的质量：22020.785 4.62265237534i m D Nq kg πN ==⨯⨯⨯=4 保温层的质量22220302()()0.785(4.816 4.616)(277)300237534i m D D H H kgπρ=⨯-⨯-⨯=⨯-⨯-⨯=5平台、扶梯的质量查得平台单位质量2150/P q kg m = 笼式扶梯单位质量40/F q kg m = 其中平台数3n =，笼式扶梯高度为26000mm 平台、扶梯的质量㎏()()222204002340210.785 4.6162 4.616150389754f p m q H D D q kgπ⎡⎤⎡⎤=⨯++-⨯⨯=⨯+⨯+-⨯⨯=⎣⎦⎣⎦6操作时物料的质量220510.785 4.60.04422973156454i m D h kg πρ==⨯⨯⨯⨯=7水压试验质量220.785 4.6(267)1000315604w i w m D H kg πρ==⨯⨯-⨯=8 操作质量：0010203040586345 am m m m m m m kg =+++++=9 全塔最大质量m max=m01+ m02+ m03+ m04+ m a+ m w=377326 10 全塔最小质量m min =m01+0.2 m02+ m03+ m04=43256kg计算前先对塔进行分段，以地面为0-0截面，裙座人孔为1-1截面，塔低封头焊缝为2-2截面，筒体分为两段,总共四段。
吸收解吸塔地详细设计和ASPEN塔设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作部门：一、课程设计题目填料吸收塔的设计二、工艺条件1．煤气中含苯 2%（摩尔分数），煤气分子量为 19；2．生产能力：每小时处理含苯煤气2000m³，连续操作；3．吸收塔底溶液含苯≥0.15%（质量分数）；4．吸收回收率≥95%；5．吸收剂为洗油：分子量 260，相对密度 0.8；6．吸收操作条件为：1atm、27℃；解吸操作条件为：1atm、120℃；7．冷却水进口温度＜25℃，出口温度≤50℃。
8．吸收塔汽-液平衡 y* = 0.125x；解吸塔汽-液平衡为 y* = 3.16x；9．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；10.年工作日及填料类型：自选。
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 3 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。
精馏塔课程设计
七、塔板结构
塔板有整块式和分块式两种类型。
当塔直径小于800mm时，一般将塔板加工成整块式；当
塔直径大于800mm，一般将塔板加工成分块式。
分块式塔板由两块弓形板、一块通道板和数个矩形板构 成。
29
第四部分 塔辅助设备的选用与校核
塔顶冷凝器的选用与校核 塔顶再沸器的选用
30
一、塔顶冷凝器的选用与校核
1、冷凝器热负荷的计算 冷凝器的热负荷是塔顶饱和蒸汽从露 点气相冷凝为泡点液相所放出的热量，可 用以下办法计算。
露点气 相，Td HV 液相，Td Qc 泡点液 相，Tb HL=Cp(Td-Tb)
Qc=Hv+HL
15
2、再沸器热负荷的计算 再沸器的热负荷是塔底液相部分汽化成饱 和蒸汽所吸收的热量，蒸汽的量就是塔内气相 流量，可用全塔热平衡计算。 QB＋FHF＝DHLD＋WHLW＋QC＋Q损 QB＝DHLD＋WHLW＋QC＋Q损－FHF Q损＝5％ QB 或近似由下式计算 QB＝V’w(HV’W-HLW)
4
5
化工原理课程设计
化工原理课程设计 化工原理课程设计： 化工传递与单元操作课程设计 常用化工单元设备设计 石油炼制图表计算机处理方法
刘雪暖
裴世红
石油大学
大连理工
6
7 8
贾绍义
李功样 金桂三
天津大学
华南理工 石油化工
9
传热学
杨世铭
高等教育
8
第二部分 工艺计算设计要点
物料衡算
塔顶和塔底温度和压力的确定
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塔板的负荷性能图绘制 ⒈过量雾沫夹带线 ⒉淹塔线（液泛线） ⒊过量泄漏线（气相负荷下限线） ⒋降液管超负荷线（液相负荷上限线） ⒌液相负荷下限线 ⒍操作线： Origin 绘制塔板负荷性能图， 并计算塔的操作弹性K，要求K不小于3。 根据塔板的流体力学计算结果和塔板的负荷性能图，分析讨 论所设计塔板的特点及优缺点。
课程设计总结塔
课程设计总结塔一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握塔的基本概念、分类和结构特点，能够分析不同类型塔的设计原理和应用场景，培养学生对古建筑艺术的欣赏能力和保护意识。
1.了解塔的历史演变和分类。
2.掌握不同类型塔的结构特点和设计原理。
3.了解塔在我国古建筑中的地位和意义。
4.能够识别不同类型的塔。
5.能够分析塔的结构特点和设计原理。
6.能够运用所学知识对塔进行简单的保护和修复。
情感态度价值观目标：1.培养学生对古建筑艺术的欣赏能力。
2.增强学生对传统文化的认同感。
3.提高学生对古建筑保护的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括塔的历史演变、分类、结构特点和设计原理，以及塔在我国古建筑中的地位和意义。
1.塔的历史演变：介绍塔的起源、发展过程和各个时期的特点。
2.塔的分类：讲解不同类型塔的分类标准和特点。
3.塔的结构特点和设计原理：分析各种类型塔的结构组成、受力特点和设计理念。
4.塔的应用场景：介绍塔在古建筑中的功能和作用。
5.塔的保护与修复：讲解塔的保护原则和修复方法。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实地考察法等。
1.讲授法：讲解塔的基本概念、分类和结构特点。
2.讨论法：学生讨论塔的设计原理和应用场景。
3.案例分析法：分析具体案例，使学生更好地理解塔的结构和设计。
4.实地考察法：学生参观古建筑，提高对塔的认识和保护意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《中国古代建筑史》等。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，如《塔的研究》等。
3.多媒体资料：制作课件、演示文稿等，以图文并茂的形式展示塔的相关知识。
4.实验设备：准备模型、图纸等，方便学生直观地了解塔的结构和设计。
5.实地考察：学生参观古建筑，提高对塔的认识和保护意识。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面、客观地评价学生的学习成果。
甲醇-水填料精馏塔的课程设计
摘要：填料塔为连续接触式的气液传质设备，与板式塔相比，不仅结构简单，而且具有生产能力大，分离填料材质的选择，可处理腐蚀性的材料，尤其对于压强降较低的真空精馏操作，填料塔更显示出优越性。
本文以甲醇-水的混合液为研究对象，因甲醇-水系统在常压下相对挥发度相差较大，较易分离，所以此设计采用常压精馏。
根据物料性质、操作条件等因素选择填料塔，此设计采用泡点进料、塔底再沸器和塔顶回流的方式，将甲醇—水进行分离的填料精馏塔。
通过甲醇—水的相关数据，对全塔进行了物料衡算和热料衡算，得出精馏产品的流量、组成和进料流量、组成之间的关系，进而得到精馏塔的理论板数。
分析了进料、塔顶、塔底、提馏段、精馏段的流量及其物性参数。
对精馏段和提留段的塔径及填料层高度进行了计算，以确定塔的结构尺寸。
对塔内管径、液体分布器、筒体壁厚进行了选型计算，从而得到分离甲醇—水混合物液的填料精馏塔。
关键词：填料塔；流量；回流比；理论板数；工艺尺寸第一章：设计任务书 (1)一、设计题目 (1)二、操作条件 (1)三、填料类型 (1)四、设计内容 (2)第二章：工艺设计计算 (2)一、设计方案的确定 (2)二、精馏塔的物料衡算 (3)三、理论塔板数的确定 (3)四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)五、精馏塔塔体工艺尺寸的计算 (10)六、填料层压降的计算 (13)七、筒体壁厚的计算 (14)八、管径的计算 (14)九、液体分布器简要设计 (16)第三章：结论 (18)一、设计感想 (18)二、全章主要主要符号说明 (19)三、参考资料： (20)第一章：设计任务书一、设计题目在抗生素类药物生产过程中，需要用甲醇溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后产生废甲醇溶液，其组成为含甲醇46%、水54%（质量分数），另含有少量的药物固体微粒。
为使废甲醇溶液重复利用，拟建立一套填料精馏塔，以对废甲醇溶媒进行精馏得到含水量≤0.3%（质量分数）的甲醇溶媒。
设计要求废甲醇溶媒的处理量为4t/h,塔底废水中甲醇含量≤0.5%（质量分数）。
化工原理课程设计《板式塔课程设计》省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
塔
高
加料口板间距加大，设测试
口；
塔釜空间=1-3m，设人孔、测试口；
裙座=2m，设人孔两个。
绘图
➢物料流程图： 只标设备名称，物料构成、流量。
➢塔板构造图： 塔板分块、孔旳排列、降液管旳尺寸；
➢塔体工艺图： 总高、管口位置、板间距、管口方位、 管口表、技术特征表。
河北科技大学
设计 制图 审核 批准
D圆整 初选塔径 1米下列100
进制
构造参数旳设计
hw , ho ,Ws ,Ws' ,Wc ,do , t
how
hn
溢流强度 i= Lh < 3.5 ~ 4.5
hw
LW
计算hOW
hw 20 ~ 50mm
hw hL - how
ho 20 ~ 25mm hw
hL = 60mm
降液管、受液盘旳构造及尺寸
进料管：泵加料 u= 1-3m/s；高位槽进料u= 0.5-1m/s
回流液管：泵回流 u= 1.5-3m/s；重力回流u= 0.5-1m/s
（3）冷却剂、加热剂用量
Qc Vrc WcC p t2 t1
QB VrB W蒸汽 r蒸汽
t2 400C ~ 450C
冷却剂用量 加热剂用量
将工艺计算成果列表
用途
塔顶蒸汽管 排空管 回流管 进料管
塔底蒸进口管 热电阻接口 压力计接口 液位计接口
塔底液体出口管 人孔
河北科技大学
设计 制图 审核 批准
浮阀精馏塔 工艺条件图
图号
材料 比例
1:50
数量 第 1 页共
重量 1页
5、设计阐明书内容
每项单独一页 正文
每项单独一页
化工原理 课程设计 精馏塔
化工原理课程设计精馏塔
化工原理课程设计：精馏塔
一、设计题目
设计一个年产10万吨的乙醇-水溶液精馏塔。
该精馏塔将采用连续多级蒸馏的方式，将乙醇与水进行分离。
乙醇的浓度要求为95%（质量分数），水含量要求低于5%。
二、设计要求
1. 设计参数：
操作压力：常压
进料流量：10万吨/年
进料组成：乙醇40%，水60%（质量分数）
产品要求：乙醇95%，水5%
2. 设计内容：
完成精馏塔的整体设计，包括塔高、塔径、填料类型、进料位置、塔板数、回流比等参数的计算和选择。
同时，还需完成塔内件（如进料口、液体分布器、再沸器等）的设计。
3. 绘图要求：
需要绘制精馏塔的工艺流程图和结构示意图，并标注主要设备参数。
4. 报告要求：
完成设计报告，包括设计计算过程、结果分析、经济性分析等内容。
三、设计步骤
1. 确定设计方案：根据题目要求，选择合适的精馏塔类型（如筛板塔、浮阀塔等），并确定进料位置、塔板数和回流比等参数。
2. 计算塔高和塔径：根据精馏原理和物料性质，计算所需塔高和塔径，以满足分离要求。
3. 选择填料类型：根据物料的特性和分离要求，选择合适的填料类型，以提高传质效率。
4. 设计塔内件：根据塔板数和填料类型，设计合适的进料口、液体分布器、再沸器等塔内件。
5. 进行工艺计算：根据进料组成、产品要求和操作条件，计算每块塔板的温度和组成，以及回流比等参数。
6. 进行经济性分析：根据设计方案和工艺计算结果，分析项目的投资成本和运行成本，评估项目的经济可行性。
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塔类课程设计参考
题
1.开孔补强的原则是什么？等面积补强，极限分析补强
2.塔盘受液盘上泪孔的作用是什么？泪孔的数目如何确定？用
来排除集液
3.常见的塔体裙座有那几种类型？采用锥形裙座的条件是什么？
圆筒形和圆锥形。
对于受力情况比较差，塔径小且很高的塔采用圆锥形裙座。
4.容器划分类别的依据是什么？压力等级，生产中的作用，安装
方式，安全技术管理
5.在球形封头、碟形封头、椭圆形封头中，哪一种受力最好？为
什么椭圆封头应用比较广泛？受力最好，球型封头。
由于椭圆形封头应力分布比较均匀，且易于冲压成型。
6.常压塔划分为一类容器的原因是什么？压力为常压，且介质毒
性和危害性较小。
7.水压试验压力、设计压力各是如何确定的？PT=1.25P
8.筒体与裙座的连接方式有那两种？两种连接方式裙座与筒体焊
缝处所受的应力有何区别？搭接和对接。
搭接焊缝承受由设备重量及弯矩长生的切应力。
这种结构受力情况较差，但安装方便，可用于小型塔设备。
对接焊缝主要校核在弯矩及重力作用下迎风侧焊缝的拉应力。
9.塔器在进行液压试验时的试验压力是指哪个部位的压力？最底
端的压力
10.塔器在进行强度校核及直立设备验算时压应力、拉应力校核分
别考虑哪种工况？停工检修，水压试验，正常操作。
11.塔器壁厚圆整的根据是什么？钢板的规格。
12.试从工艺的角度说明变径塔产生变径的原因？精馏段与提留段
的负荷相差太大时，一般在要变径。
因为中间有抽出，越向上物料越少，自然就不需要太大的塔径了
13.在选择法兰时应考虑哪些因素？螺栓预紧力、垫片性能、压紧
面质量、法兰刚度、操作条件。
14.低碳结构钢、不锈钢制成的压力容器标准规定都有一个最小壁
厚，规定此最小厚度的原因是什么？
15.确定地脚螺栓的直径时根据什么应力来计算？剪切应力
16.塔盘有两种溢流方式，各适用于什么场合？液体在塔盘上的分
布是否越均匀越好？单溢流型和双溢流型。
单溢流型结构简单，有利于提高塔板效率，双溢流型宜于塔径及液量较大时。
是
17.图上所标注的厚度是什么厚度？名义厚度δn
18.设备设计、制造、验收应遵循什么样的原则？GB150.1
19.焊接接头系数如何选定？影响焊接接头系数的因素有哪些？按
照焊接接头形式选择。
影响因素主要与焊接接头形式和焊缝无损检测的要求及长度比例有关。
20.一般的直立设备在安装时都有垂直度要求，若不能保证垂直
度，对板式分馏塔的分馏效率有何影响？
21.相对而言，同样的条件下浮阀塔盘和筛板塔盘哪种处理量大？
浮阀塔处理量大
22.塔盘的强度和稳定性应如何保证？
23.计算壁厚的应力和直立设备校核时的应力各是哪种应力？环向
应力，
24.常规设备设计时采用第几强度理论？第一强度理论
25.设计数据表中有最大、最小和操作重量，它们各有何作用？
26.在进行直立设备校核时的力学模型是什么？悬臂梁
27.塔顶接管和侧面接管的长度一般有50mm的差别，原因是什
么？
29防涡流挡板的作用是什么？液态介质在进入接管时候会回旋形成旋涡，这些紊流和旋流可能带来诸如管线震动等不利因素，防涡流挡板可阻止形成涡流带入气泡，防止液体在出口处产生涡流。
起到破碎涡流的作用。