填料塔设计(新)
填料塔设计
填料塔的结构和计算摘要：塔设备是化工，石油化工和炼油行业最为常见的过程设备之一,他的作用是使气液在塔内进行充分的接触，达到传热和传质的目的。
塔设备在一定的条件下，将能达到气液共存状态的混合物实现分离，纯化的单元操作设备，广泛用于炼油，精细化工，环境工程，医药工程，食品工程和轻纺工程等行业和部门中。
其投资在工程设备总额中占有很大比重，一般约占20%~50%。
工业上为使气液充分接触以实现传质过程，既可采用板式塔，也可采用填料塔。
吸收塔的工艺计算，首先是在选定吸收剂的基础上确定吸收剂用量，继而计算塔的主要工艺尺寸，包括塔径和塔的有效段高度。
塔的有效段高度，对填料塔是指填料层高度关键词：吸收塔, 矩鞍填料;几何特性;流体力学;传质性能;传质单元高度1.1塔设备简介塔设备是化工，石油化工和炼油行业最为常见的过程设备之一,他的作用是使气液在塔内进行充分的接触，达到传热和传质的目的。
塔设备在一定的条件下，将能达到气液共存状态的混合物实现分离，纯化的单元操作设备，广泛用于炼油，精细化工，环境工程，医药工程，食品工程和轻纺工程等行业和部门中。
其投资在工程设备总额中占有很大比重，一般约占20%~50%。
填充塔的应用始于19世纪中叶，起初在空塔中填充碎石、砖块和焦炭等块状物，以增强气液两相间的传质。
1914年德国人F.拉西首先采用高度与直径相等的陶瓷环填料（现称拉西环）推动了填充塔的发展。
此后，多种新填料相继出现，填充塔的性能不断得到改善，近30年来，填充塔的研究及其应用取得巨大进展，不仅开发了数十种新型高效填料，还较好地解决了设备放大问题。
到60年代中期，直径数米乃至十几米的填充塔已不足为奇。
现在，填充塔已与板式塔并驾齐驱，成为广泛应用的传质设备。
塔设备的分类方法有多种，例如：按操作压力可分为：加压塔，常压塔，减压塔；按塔所能完成的单元过程分为：精馏塔，吸收塔，解压塔，萃取塔，反应塔和干燥塔等等，但是长期以来，最为常用的分类是按塔的内件结构分为板式塔和填料塔。
填料塔的设计
目录前言世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。
”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。
工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。
因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难，对有害气体的控制更必不可少。
一．设计任务书1.设计目的通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。
培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。
2.设计任务试设计一个填料塔，常压，逆流操作，操作温度为25℃，以清水为吸收剂，，气体处理量为1500m3/h，其中含氨%（体积分数），吸收脱除混合气体中的NH3要求吸收率达到99%，相平衡常数m=。
3.设计内容和要求1）研究分析资料。
2）净化设备的计算，包括计算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工艺尺寸计算、填料层压降的计算及校核计算。
3）附属设备的设计等。
4）编写设计计算书。
设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。
要求内容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。
设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等，格式参照学校要求。
5）设计图纸。
包括填料塔剖面结构图、工艺流程图。
应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。
图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规范要求。
6）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二．设计资料1.工艺流程采用填料塔设计，填料塔是塔设备的一种。
塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。
例如应用于气体吸收时，液体由塔的上部通过分布器进入，沿填料表面下降。
气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上，与液体密切接触而相互作用。
填料塔设计标准及规范最新
填料塔设计标准及规范最新1. 设备设计基础填料塔的设计应基于详细的工艺流程和操作条件，包括但不限于流体的性质、流量、压力、温度以及所需的分离效率。
2. 材料选择材料的选择应考虑到介质的化学性质、温度、压力以及可能的腐蚀性。
常用的材料包括不锈钢、碳钢、塑料和陶瓷等。
3. 填料类型选择填料塔的效率和性能很大程度上取决于所选填料的类型。
常见的填料类型包括散堆填料、规整填料和金属网填料等。
4. 流体力学设计填料塔的流体力学设计应确保气体和液体在塔内均匀分布，避免局部过载或死区。
设计时需考虑流体的流速、压降和湍流程度。
5. 塔体结构设计塔体结构设计应保证足够的强度和刚度，以承受操作过程中可能产生的各种载荷，包括静载荷、动载荷和热应力。
6. 塔内附件设计塔内附件包括分布器、收集器、支撑结构等，它们的设计应确保流体的均匀分布和有效收集。
7. 安全与环保要求填料塔的设计应符合当地的安全和环保法规，包括排放标准、防火防爆要求以及紧急排放系统的设计。
8. 控制与监测系统填料塔应配备必要的控制和监测系统，以实现过程的自动控制和实时监测，确保操作的稳定性和安全性。
9. 维护与清洗设计时应考虑到设备的维护和清洗方便性，确保在必要时可以快速进行清洗和维护工作。
10. 经济性评估在满足工艺要求的前提下，填料塔的设计应考虑成本效益，包括材料成本、制造成本和运行成本。
11. 规范和标准遵循设计过程中应遵循国际和国内的相关行业标准，如API、ASME、GB等，确保设计的合规性。
结语填料塔的设计是一个综合性的工程活动，需要综合考虑工艺、材料、结构、安全、环保和经济等多方面因素。
随着技术的发展和行业标准的更新，填料塔的设计标准和规范也在不断进步，以适应不断变化的工业需求。
填料塔设计完全版
由该点的纵坐标得为计算方便，采用与液体喷淋密度无关的泛点填料因子平均值，查表（散装交，由该点的纵坐标得(Dg38)k G a=0.0367×(2900×1.178)0.72×4699.60.38=319.3kmol／(m3·h．Pa) k L a=0.027×4699.60.78=19.75 h -1选择塔径为700mm的数据。
4．除雾沫器选择折流板式除雾器，它是利用惯性原理设计的最简单的除雾装置。
除雾板由50mm ×50mm ×3mm 的角钢组成．板间横向距离为25mm ，如图所示。
除雾器的结构简单、有效，常和塔器构成一个整体，阻力小，不易堵塞，能除去50μm 以下的雾滴，压力降一般为50~I00Pa 。
5．管口结构一般管道为圆形，d 为内径，水流速0.5~1.5m/s,常压下气体流速则气体进口管直径 d 1=u V 4π=1836004.1329004×××=0.239m 气体出口管直径 d 2=0.239m查国家标准规格，圆整直径为273×6u=π23V 4d =s /m 06.153600261.0900242=×××π 吸收剂进口直径 d 3=u V 4π=.503600.29984.13699.644××××=0.0577m8．液体进口管液体的进口管直接通向喷淋装置，若喷淋装置进塔处为直管，其结构和有关尺寸见图和表，若喷淋器为其他结构，则管门结构需根据具体情况而定。
液体进口管选择尺寸76×4，见上表。
9．液体的出口装置液体出口装置的设计应便于塔内液体的排放，防止破碎的瓷环堵塞出口，并且要保证塔内有一定的液封高度，防止气体短路。
常见的液体出口结构如图所示。
10．接管长度填料塔上各股物料的进出门管留在设备外边的长度h，可参照下表确定。
填料塔设计
填料塔设计1.填料塔的一般结构填料塔可用于吸收气体等。
填料塔的主要组件是：流体分配器，填料板或床限制板，填料，填料支架，液体收集器，液体再分配器等。
2.填料塔的设计步骤（1）确定气液负荷，气液物理参数和特性，根据工艺要求确定出气口上述参数（2）填料的正确选择对塔的经济效果有重要影响。
对于给定的设计条件，有多种填充物可供选择。
因此，有必要对各种填料进行综合比较，限制床层，以选择理想的填料。
（3）塔径的计算：根据填料特性数据，系统物理参数和液气比计算出驱替速度，再乘以适当的系数，得出集液器设计的空塔气速度，以计算塔径。
;或者直接使用从经验中获得的气体动能因子的设计值来计算塔的直径。
（4）填充层的总高度通过传质单位高度法或等板高度法算出。
（5）计算填料层的压降。
如果压降超过极限值，则应调整填料的类型和尺寸或降低工作气体的速度，然后再重复计算直至满足条件。
（6）为了确保填料塔的预期性能，填料塔的其他内部组件（分配器，填料支座，再分配器，填料限位板等）必须具有适当的设计和结构。
结构设计包括两部分：塔身设计和塔内构件设计。
填料塔的内部组件包括：液体分配装置，液体再分配装置，填料支撑装置，填料压板或床限制板等。
这些内部构件的合理设计是确保正常运行和预期性能的重要条件。
废气处理设备第六章小型吸收塔的设计32参考文献33设计师：武汉工程大学环境工程学院08级环境工程去除工艺气体中更多的有害成分以净化气体以进一步处理或去除工业废气中的更多有害物质，以免造成空气污染。
1.2吸收塔的应用塔式设备是气液传质设备，广泛用于炼油，化工，石家庄汕头化工等生产。
根部列车塔中气液接触部分的结构类型可分为板式塔和填料塔。
根据气体和液体的接触方式的不同，吸收设备可分为两类：阶段接触和差分接触。
填料塔是差动接触式气液传质设备。
在塔板塔中设置一定数量的塔板，并且气体以泡沫或喷雾的形式穿过塔板上的液体层以进行材料和热传递。
气液相组成逐步变化，属于逐步接触逆流操作过程。
填料塔设计
第一章设计任务依据和要求一、设计任务及操作条件：1、混合气体（空气中含SO2气体的混合气）处理量为：106Kmol/h2、混合气组成：SO2含量为6.7% （mol% ），空气为：93.3 %（mol%）3、要求出塔净化气含SO2为：0.148 %（mol%），H2O为：1.172 kmol/h4、吸收剂为水，不含SO25、常压，气体入塔温度为25℃，水入塔温度为20℃。
二、设计内容：1、设计方案的确定。
2、填料吸收塔的塔径、填料层高度及填料层压降的计算。
3、填料塔附属结构的选型与设计。
4、填料塔工艺条件图。
三、H2O-SO2在常压20℃下的平衡数据四、气体及液体的物性数据1、气体的物性：气体粘度()0.0652/G u kg m h =⋅气体扩散系数20.0393/G D m s = 气体密度31.383/G kg m ρ=2、液体的物性：液体粘度µL =3.6 kg /(m ·h); 液体扩散系数D L =5.3×10-6m 2/s; 密度ρL =998.2 kg /m 3;液体表面张力 4273/92.7110/L dyn cm kg h σ==⨯ 五、 设计要求1、设计计算说明书一份2、填料塔图（2号图）一张第二章 SO 2净化技术和设备 一、SO 2的来源、性质及其危害二氧化硫的来源包括微生物活动，火山活动，森林火灾以及海水飞沫。
主要有自然来源和人为来源两大类：自然来源主要是火山活动，喷出的火山气体中含有大量的二氧化硫气体，地质深处的天然硫元素在火山喷发过程中燃烧氧化为二氧化硫，随火山灰一起喷射到大气中。
地球上57%的二氧化硫来自自然界，沼泽、洼地、大陆架等处所排放的硫化氢，进入大气，被空气中的氧氧化为二氧化硫。
自然排放大约占大气中全部二氧化硫的一半，通过自然循环过程，自然排放的硫基本上是平衡的。
人为来源则指在人类进行生产、生活活动中，使用含硫及其化合物的矿石进行燃烧，以及硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥纸浆的生产等产生的工业废气，从而使其中一部分或全部的硫以二氧化硫的形式排放到大气中，形成二氧化硫污染。
填料塔设计
已知混和气体的流量为6000m3/h 含氨气为5%(体积分数) 要求最后吸收后为0.02%(体积分数)，采用清水吸附，温度为20℃，压力为常压。
气相密度：ρv=1.26kg/m3 液相密度：ρL=998.2kg/m3液相黏度：μL=1mPa·s 液相表面张力：δL=73mN/m氨气溶解度：2.5g / 100g(H2O) 遵循Y = 0.76XK Y = 5.26×10-4kmol / (m2·s)考虑到该系统不属于难分离系统，可采用散装填料；系统中含NH3，有一定的腐蚀性，故考虑选用塑料阶梯环填料；由于系统对压降无特殊要求，考虑到不同规格阶梯环的传质性能，选用DN50塑料阶梯环填料。
该填料的相关参数如下：比较表面：a = 114.2m2 / m3；泛点填料因子：ΦF=127m-1；压降填料因子：ΦP=89m-1(1) 计算塔体的直径D：D = (4 ×V / 3600 / 3.142 / u) 0.5V = 6000m3/h计算流速u:设全部吸收：含NH3为V ×0.05 = 300 m3/h 吸收氨为300 (m3/h) / 22.4(L/mol) ×17(g/mol) = 277.7kg/h 已知溶解度为: 2.5g / 100g(H2O)，因此吸收277.7kg/h氨气，需要水的流量为277.7kg/h / 2.5g/100g = 11108kg/h≈11200kg/h因为要提高用量，因此实际用水量应为：11200(kg/h)×1.5 =16800(kg/h)W L = 16800kg/h ρL=998.2kg/m3W v = 6000kg/h ρv=1.26kg/m3W L / W v×(ρv /ρL)0.5 = (16800 / 6000) ×(1.26 / 998.2) 0.5 = 0.0994采用埃克特通用关联图查得:u2×ΦF×ψ/ g ×(ρv /ρL) ×u L0.2 = 0.025ψ=ρ水/ ρL = 1u2×127×1 / 9.81 ×(1.26 / 998.2) ×10.2 = 0.025u F = 1.53m/s取70%的安全系数得: u = 0.7 ×u F = 1.07 m/sD = (4 ×6000 / 3600 / 3.142 / 1.07) 0.5 = 1.408m ≈1.4m校核D / d = 1400 / 50 = 28 > 8 所以填料适合此塔取(Lw)min = 0.08m3 / (m·h)最小喷淋(Uw)min = (Lw)min×a = 0.08 ×114.2 = 9.136 m3 / (m2·h)操作喷淋密度U = 16800 / 998.2 / ((3.142 / 4) × 1.42) = 10.938 m3 / (m2·h) > (Uw)min操作空塔气速u = 6000 / 3600 / ((3.142 / 4) ×1.42) = 1.08m/s安全系数u / u F×100% = 1.08 / 1.53 = 70.59%经校核选用D = 1.4m合理。
填料塔的设计完整版
填料塔的设计HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】目录前言世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。
”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。
工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。
因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难，对有害气体的控制更必不可少。
一．设计任务书1.设计目的通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。
培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。
2.设计任务试设计一个填料塔，常压，逆流操作，操作温度为25℃，以清水为吸收剂，吸收脱除混合气体中的NH 3，气体处理量为1500m 3/h ，其中含氨%（体积分数），要求吸收率达到99%，相平衡常数m=。
3.设计内容和要求1）研究分析资料。
2）净化设备的计算，包括计算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工艺尺寸计算、填料层压降的计算及校核计算。
3）附属设备的设计等。
4）编写设计计算书。
设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。
要求内容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。
设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等，格式参照学校要求。
5）设计图纸。
包括填料塔剖面结构图、工艺流程图。
应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。
图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规范要求。
6）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二．设计资料1.工艺流程采用填料塔设计，填料塔是塔设备的一种。
塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3、机械制图和化工制图方面的书 ＠ 《画法几何与机械制图》 ＠华东化工学院制图教研室 ，化工制图，人民教育出版社， 1980； ＠邵玉霞，化工制图，化学工业出版社， 1989； ＠李功样，陈兰英，崔英德。常用化工单元设备设计，第六章，华南理工大学出版社。 ＠周军，张秋利 化工AutoCAD制图应用基础 。化学工业出版社，2008 。
五 设计内容
1、吸收塔的物料衡算(由于是低浓度、物理吸收，溶解热可忽略，故不必做热量衡算)； 2、吸收塔工艺尺寸的计算（塔径、填料层高度以及分段、塔高） ； 3、（气体通过）填料层压降的计算； 4、吸收塔进液、进气接管尺寸计算（参见上册p17某些流体在管道中的常用流速
范围表）；
5、塔内件的选型：液体分布器、再分布器、气体分布装置、填料支承板等；
大学出版社。
＠涂伟萍，化工过程及设备设计。北京：化学工业出版社，2000。
＠华南工学院化工原理教研室编，化工过程及设备，华南理工大学出版社，1986。
2、化工设备方面的书 见邮件附件中给出的一些参考书。另外， ＠ 化工设备设计全书编委会，塔设备，化学工业出版社，2004. ＠ 化工设备设计全书编委会，塔设备设计，上海科学技术出版社，1998. ＠化工设备设计手册(1-4册）1材料与零部件[中]2金属设备 上海人民出版社，1975年第一版 （查零部件标准用） ＠路秀林，王者相主编，塔设备，化学工业出版社，2004. ＠曲文海，压力容器与化工设备实用手册（下册），化学工业出版社，2000. ＠董大勤，压力容器与化工设备实用手册，北京：化学工业出版社，2000. ＠ 《化学工程手册》编委会，化学工程手册，第12篇气体吸收、第13篇气液传质设备。 化学工业出版社，1982. ＠聂清德，化工设备设计，化学工业出版社，1993.
中SO2含量低于0.2%。
混合气体的处理量：按照学号的顺序，第一位同学的处理量为 1000m3/h，后面的同学依次增加20。 吸收剂用量自定。
二、操作条件
操作压力：常聚丙烯阶梯环填料，填料规格自选。
聚丙烯的临界表面张力33dyn/cm，常压20 ℃时SO2在水中的亨利系数E=3.55×103kPa
由于不做塔壁机械强度的校核，所以下面的书籍供有兴趣者参考： 4、化工机械方面的书 陈国桓 ，化工机械基础，第二版［M］，化学工业出版社,2012年7月； 刁玉玮、王立业、喻健良，化工设备机械基础，大理理工大学出版社,2006年版；
蔡纪宁、张莉彦，化工设备机械基础课程设计指导书，化学工业出版社2011年版； 陈声宗 ，化工设计，第三版［M］，化学工业出版社,2013年2月；
课程设计说明
作业完成方式：
经过与其他老师交流，不能以组为单位共同完成一份设计报告，所以每个 人自己都要做一份。大家先自己做，一周之后见面讨论。
设计报告的装订顺序：
按照封面—任务书 —目录—正文—参考文献—图纸的顺序装订成册。 作图用计算机作图软件auto cad、pro/E、solidworks、UG、CATIA 中的任何 一种完成。
计算中所采用的物性数据、经验公式，以及设备图中的零部件标准，请注明 来源（列为参考文献）。
作业上交时间：
可以先以考试课为重，延后一点时间交。
成绩评定：
优、良、中、及格、不及格
附录：课程设计任务书
水吸收SO2过程填料吸收塔设计
一、设计题目
设计一座填料吸收塔， 用清水吸收， 脱除混于空气中的SO2。 混合气体中含SO25%（体积分数，下同），要求塔顶排放气体
6、绘制填料塔装配图；
7、对设计过程的评述和有关问题的讨论。
参考书：
1、化工原理课程设计方面的书
＠匡国柱，史启才。化工单元过程及设备设计。北京：化学工业出版社，2002。 ＠李功样，陈兰英，崔英德。常用化工单元设备设计，华南理工大学出版社。 ＠贾绍义，柴诚敬。化工原理课程设计（化工传递与单元操作课程设计），天津
5、关于一些标准查找的问题 遇到问题时，要知道去图书馆或者校园网上查资料。如果一些标准（或一些不明白的问题） 在图书馆里找不到资料，可以上网搜一下。