填料塔常用的液体分布装置
第ｌ ８卷第４期 １９９０年８月２５日 化 学 工 程 ＣＨＢＭＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ（ＣＨＩＮＡ） ＤＩ．Ｉ ８．Ｎｏ．４
血 ２５，ｌ９９０
填料塔常用的液体分布装置
翟建华 王树橙 （河北轻化工学院化工原理教研室） （天津大学化学工程研究所）
本文耐填科塔常用的艘体分布器进行归蚋和分类，介绍了它盯的特点和适用 塌台．提供了判断一十分面穗否焉丽＿量好坏的判掷，井对母后藏体分布器的发展 趋势ｉ『『Ｉ 了预ｊｌＩＩ．
前 言
填料塔是石油、化工、轻工、制药以及原 子能工业中广泛应用的化工分离设备 从上
世纪以来，人们就开始了对它的研究 但由于 当时填料及塔内件不够完善，填料塔存在致 命的弱点一一放大效应严重，使它的应用范
围受到了很太限制 近几年来，随着分离技术 的发展，填料结构不断改进，出现了不步的具 有高通量、高效率、低压降的新型填料 ’ ，诸
如：瑞士苏尔寿公司（Ｓｕｌｚｅ，ｒ）的麦勒派克（Ｍｅｌ—
ｌａｐａｋ）填料｝美国格里奇公司（Ｇｌｉｔｃｈ）的吉母
派克（Ｇｅｍｐａｋ）填料·西德蒙尔茨公司（Ｍｏｎｔｚ） 的蒙尔茨（Ｍｏｎｔｚ）填料ｌ美国诺顿公司的金属
矩鞍环（１ｎｔａｌｏｘ Ｍｅａｌ Ｔｏｗｅｒ Ｐａｃｋｉｎｇ简称 Ｉ￣ＴＰ）Ｉ德意志民主共和国开发的彼拉柏克 （Ｐｙｒａｐａｋ）填料 】。同时，与之相适应的新型 塔内件也应运而生，从而给填料塔的发展带
来了新的生机。在很多场合下，填料塔有取代 板式塔的趋势［３－
实验证明Ⅱ ］，液体在填料层内的流动不
６一 是呈均匀的柱塞流状态，而是存在着沟流、偏
流、壁流等流动。这种不均匀的流动会降低填 料塔的分离性能，造成填料塔的放大效应和 端效应［
造成填料塔液体不均匀分布的因素很 多，太体上有以下几个方面：①填料本身固有
的对液体的分散特性；②液体分布器的选用、 设计，制造和安装Ｉ③塔体不垂直造成的偏 流Ｉ④塔体外保温状况；⑤物系对填料的润湿
性能ｌ⑥液体的壁流效应
但是对液体分布均匀性影响最大的因素 则是液体分布器初始分布的均匀性。因此，如
何正确地选用和设计液体分布器是至关重要
的 本文将就液体分布器的分类、选用作一概 连，并讨论液体分布器的分布质量评价及今
后液体分布器的发展方向。
二、 常用液体分布器的分类
１．按分布器的流体动力分类
重力型液体分布器和压力型液体分布 维普资讯 http://www.cqvip.com 器。 ２．按分布器的操作弹性分类 高弹性（多级）分布器和一般用分布器
（单级）
３．按分布器的形状分类
管式、槽式、盘式、冲击式、喷嘴式、宝塔 式分布器及莲蓬式分布器。
４．按液体离开分布器的方式分类
多孔型液体分布器和溢流型液体分布 器。
三、 工业填料塔常用液体
分布器的特点和应用范围
Ｉ＿单管噎淋器
这种喷淋装置有弯管式和缺口式两种结 构形式。困单管喷淋面积小，均匀性差，所以，
只适用于塔径在 ３００ｒａｍ以下且对喷淋均匀
性要求不高的场合。实际上，这种结构形式并
不常用．其用于乱堆填料的点源分布或实验 室塔柱的液体分布以及进料（或回流）管。其
基本结构见图ｌ～２ ２．多孔型液体分布器
（１）多孔直管式 依流量大小，在其恻下方开３～５排小
孔．孔径一般为 ～￥８ｍＩＴ］，且最小不低于 ￣．２ｍｒｎ，否则会使小孔被污物堵塞。它可用于
８帅ｍｍ以下的乱堆填料塔。其结构简图见图
３。
圈’ 奎孔直警式 （２）多管式 其结构见图４。对于要求喷淋点数不多的
小直径塔（＜ ３００）采用此形式的液体分布
器，其结构简单，制作方便，成本也低
圈１ 弯警式
圈ｌ 口式 圈ｌ ｆ式 （３）多孔排管式
多孔排管式液体分布器是目前应用较为 广泛的液体分布器之一 它不仅适用于整砌
填料，而且还适用于乱堆填料［１ 。常用在液体
负荷不太高，但要求喷淋点数多且液体比较
清洁、无固体颗粒和要求安装、拆卸方便的场
合。它所提供的气体通道也比较太。其基本形 式见图５。
７一 维普资讯 http://www.cqvip.com 囝５ 排蕾式液体分布器
囝●双｝Ｉ管式液体分布嚣 液｛奉 入排管们斤式有两种：‘种是液 体… ｒ ［｝】心管注入ｃ地图ｓ），然后再通过水
平ｉ 许眨多孔支管计 管）实现液体的均匀喷 淋。这种结构形式多川ｆ重力型液体分布器，
适川于连续操作．它的操作弹性可达３：１。一
般地．液体在乖直、水平主管的流速取为０．２
０、３ｍ ｒ／ｓ，在多孔管中的流速为０．１ｓ～ ０．２ｍ／ｓ；另一种形式是液体由水平主管的一
侧进入．然后由支管实现均匀喷淋。这种结构
多见于压力型液体分布器。它的操作弹性随 系统提供的压头大小而异，但要求泵送压力
平稳。其结构简图见图７。 如果，系统要求使用弹性较高的捧管式 液体分布器，则可采用双排管式。图６为其结
构示意图。这种形式的液体分布器最小孔径
要求大于，￣２ｍｍ，所能提供的操作弹性为９：
１
中心管式丹布｛｛｝｝ 排管式丹布｛｝｝｝ 喷嚅式分布｛｝｝； 囝７ （４）多孔环管式液体分布器
这种结构形式的分布器性能与捧管式液
体分布器类似，仅结构不同而已。依不同塔径 和对喷淋均匀性的不同要求，叉可分为单环
管（图８）和多环管（图９）或螺旋管（图略）式
液体分布器。环管上面的开孔面积大致与进
料管面积相等，一般用于塔径小于￣１２００ｍｍ 的场台，常用于乱堆填料塔的喷淋，属于压力
型液体分布器。 （５）多孔盘式液体分布器 Ｂ一 见图ｌ０。蠡上升气管直径大于或等于
ｄ￣ｌＳｍｍ。液体分布孔可按正三角形或正方形 排列。孔径一般为 ３～ ｌ Ｏ ｒｎｍ，操作弹性不大 于４：ｌ，适用于 ｌ２ ＯＯｍｍ以下的乱堆、整砌
填料塔的液体分布。对于直径大于 ６ ＯＯｍｍ
的填料塔，分布盘常作成分块式结构．设计时 应注意其操作负荷下限和气体通道截面积不
易过小。
维普资讯 http://www.cqvip.com 一
图ｌｏ多孔盘式液体分布嚣 图ｌ 多环管式液体分布器
ｌｌ
莲蕞式液体分布器 维普资讯 http://www.cqvip.com （６）莲蓬式液体分布器 它是具有许多小孔的球面分布器。见图
１ｌ。液体借助于泵或高位槽产生的静压注入
分布器并经小孔分股喷出。其喷洒半径的大 小随液体压力和安装高度的不同而异。它的
彳Ｌ流系数较排管上小孔的孔流系数大．通常
为０．８２～０．８５。一般用于ｍＢＯ（Ｉｍｍ以下的乱
堆填料塔中。其缺点是：小孔易堵，雾涞夹带 严重。详细结构尺寸见有关资料－“Ｊ。
（７）槽式液体分布器 槽式液体分布器由主分配槽和若干个副
丹配槽组成。操作时．液体先注入主槽进行预 抒配．然后，再流入二级副槽实现液体的均匀
分 。它的结构，制作较排管式液体分布器复
杂 ．ｆ【！是，它的分布效果很好．且可制成分
块｝ｆ三式眦便于从人孔装入塔内。它具有排管
７使体分布器所不具备的优点，即可厢于含 ｆ 少量固体杂质和粘度较高的液体分布。一
般世料速度小于１．２ｍ／ｓ，液体进入主槽前要 经过滤装置。
槽式液体分布器的基本结构形式商：全 ｊｌ通 ℃、部分连通式和独立式。全连通式槽式
舒布器县有保持各分槽液位高度一致的特 随着制造Ｉ：岂的不断改进，这种结构形式
ｌｊ、直径的塔中会得到应用．因为能保证液
｛ 的均匀丹布．； 结构简图见图ｌ２。独立式液
｛ 分 器 全连通式类似．但是，它在制造
｝｛ 倮证情废．１ 示意图见图１ ４。在实际应ｆｆ】 Ｉｔ 多数采ｆｆｊ部分连通式．见图ｌ３。
Ｏ 图ｌ ２ 全连通式液体分布器 图ｌ‘牲立式液体分布器
天津夫学化学］ 研究所叉开发ｒ一种 新型的、高效、多能、高 、复台式液体分布 器．它适用于问歌及连垃恩作的填料塔．具有
防堵、防泡、高弹性、高气 的特点，最大操
作弹性能达ｌ０：１。日ｌ 。已成功地应用于 山东齐鲁化学工业公司 ’ 肥厂的丁辛醇
分离塔，直径为 ２ ６Ｏ（Ｉｍｍ。 ３溢流型液体分布器
该形式液体分布器的特． 是：操作弹性
人、适应流量范围宽、 易堵塞、便：于：分块安 装等。但是．它的最大弱点是：分布 少，不易
实现液体均匀分布．对设计、制造、安装的要
求非常严格”Ｊ。它的工作原理完全不同于多
孔型．其排液量Ｌ ｏｃ，， ’，多孔型的排液量Ｌ
。ｃ，，。 ．其中 为排液孔上方液位高度。因此 溢流型液体分布器对参数 非常敏感 它可
丌ｊ于乱堆、整砌填料，在大流量下操作较为适 常见的结掏形式有两种：溢流盘式和溢流
槽Ｊ℃。见圈ｌ ５及图１ ６。
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船 素簟蠼臂慑操撬 田 维普资讯 http://www.cqvip.com 四、 分布器的选用 间要尽可能小。
良好的液体分布器应具备以下几点条 五、 分布质量评价 件：
ｌ＿液体分布均匀（必须首先考虑）。 对液体分布器分布质量的评价是一个新 ２．孔不易堵塞，不易造成雾沫夹带，不易 领域。ＺｕｉｄｅｒｗｅｇＥ“ 等直接用覆盖率的概念评
起泡沫。 价分布质量，并用分级、分区模型计算其对传 ３．气体通道大，阻力小。 质效率的影响。Ｍｏｒｅ和Ｒｕｋｃｖｅｎａ￣ 用分布器
４．操作弹性大。 所提供的液流与填料顶端相接触的点为圆心
ｓ．制造、安装方便，容易调水平。 作圆，依下面公式来评价分布器的分布质量 Ｂ．分布器（包括再分布器）所占的塔体空
风一０．４（１００一 ）－Ｆ ０．Ｂ口一０．３３（ 一７．５） 式中
没有被点圆覆盖的塔截面积
塔截面积 Ｂ— ————————— —————————————————一×１００ 塔截面积上点圆数最多的点圆面积和
塔截面积上点圆数最少的点圆面积和 或：二－＿—————Ｔ—————————一×１ Ｏ０ 塔截面积
二者取小值
塔截面上所有点圆的面积之和与塔截面积相 等。
该评价理论可以说是分布器设计方面的 个突破。但是，它也有其自身的不足，尤其 当它用于规整填料的液体分布器评价时，显
得不很确切。本文作者已对此理沦作出修正。
六、分布点的布置方式
分布器把液体分布均匀的鼎重要因素
是：孔的大小、孔的数量及孔的排列。孔的大 小由过程所处理的物料特点、操作参敬和填
料的最小润湿率决定，但要特别注意孔的下
限 …一般地 ．≥２；￣Ｊｍ。孔的数量取决于
填料的要求。比如：２５０Ｙ填料要求最少喷淋 点数 ≥１００个／ｍ 等。对于孔的布置，传 统上有：正三角形排列法和正方形排列法等。
ｌ ２一 天津大学化学工程研究所的研究表明：孔的
布置方式要依具体的填料特点确定。对于乱 堆填料，要求点的布置要对称、均匀，即按传
统的方式布孔即可。但对于规整填料．若按传 统的布孔方式来布孔势必造成填料面上某些
地方出现干区，导致高教填料分离性能下降，
不能突出高效填料的特点。实践证明，与波纹 填料片相垂直的线分布是较为理想的布孔方
式。特别是对于真空精馏，此方式布孔更显示 了它的优越性 最近，我们研制的分布填料也 有救地实现了液体的面分布，减少了填料的
急冷塔[宝典]
![急冷塔[宝典]](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/995acd7add3383c4ba4cd209.webp)
急冷塔[宝典]
板式塔的结构
板式塔的塔盘形式虽然多样，但就其整体构造而言，基本上都是由塔盘板、传质元件(浮阀、泡罩等)、溢流装置、连接件等构成。塔盘若只有一块塔盘板，称为整块式塔，若是由两块以上塔盘板组成则称为分块式塔盘。
按液体在塔盘上的流动情况，有单溢流、双溢流、三溢流和U形流等，最常见的是单溢流和双溢流。流动形式的选择基本上是按照塔负荷来设计的,在满足工艺要求的同时，还要考虑塔盘连接的刚度和便于安装维修。
塔器附件还包括除沫器和防涡器。除沫器安装在塔顶，其作用是分离塔顶气体中夹带的液滴。目前使用的除沫器有折板形、丝网形和旋流式，其中以丝网形应用最为广泛。丝网除沫器具有比表面积大、重量轻、空隙大心脏使用方便、除沫效率高、压降小等优点。适用于清洁的气体，不宜用在液滴中含有固体物质或易析出固体物质的场合。
塔底液体流出时，若带有漩涡则会将气体带入泵内，容易使泵发生抽空等故障，为此塔底装有防涡器。排液管直径小于150mm时，用一块钢板插焊在管口，直径大于150mm时，用十字形板插焊于管口。排液管可伸入塔底内一定高度，以防杂质、沉淀物或塔内小的内构件被吸入泵内。
选择填料塔的急冷塔
填料塔也是炼油化工生产中较常用的一种气、液传质设备，国内一些尾气处理装置也将填料塔应用到尾气急冷塔和吸收塔中。与板式塔相比，填料塔具有结构简单、压降小、填料易用耐腐蚀材料制造等优点。但填料安装清洗、检修都较麻烦，对含固体杂质、易结焦、易聚合的物料适应能力较差。在实际实用中选哪一种形式的塔，很难有一个绝对的标准，选用时往往要考虑如物料性质、操作条件、经济方面的因素等等。表1是板式塔与填料塔的性能比较。
表1
板式塔与填料塔的性能比较
塔
型
项目
填料塔 板式塔
压力降 压力降小，较适于要求压力降小
压力降一般比填料塔大
的场合
空塔气速(生产能空塔气速大 空塔气速小
力)
效率较稳定，大塔板效率比小一般塔径φ1500mm以下效率塔效率
化工原理课程设计水吸收氨气填料塔设计
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《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 日文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
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。文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
目 录
前 言 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
填料塔施工验收规范
填料塔的施工要求
一、填料塔的垂直度
由于塔节的对接、塔节与裙座的对接、塔的基础及热变形等因素的作用,塔不可能做到绝对垂直,因此使塔产生了垂直度偏差。
在填料塔填料层内,液体受重力的作用趋于垂直下流,因此若塔有倾斜,液体将优先流向倾斜的下一边塔壁,倾斜的上一边液流小,气体则优先流向倾斜的上一边塔壁,结果导致填料层内的气液分布不均,分离效率下降。多数结果认为,每倾斜一度分离效率下降5%~10%,规整填料由于塔倾斜而引起的效率下降较散装填料要小。规整填料塔的倾斜度应小于0.2°~0.5°。
二、塔填料的安装
1.填料的除油
新填料表面有一薄油层,为了便于清除油层——稀酸泡洗
2.陶瓷填料去碎片
新陶瓷填料和重新填充的陶瓷填料应将其中的碎片筛掉,有时需用手工逐个除去。
3.填料及内件的安装步骤：
安装填料支承-安装填料，并调水平-安装液体分布器或再分布器,固定并调水平-安装完毕，检查。
【注意】：规整填料的防壁流圈
通常为防止由于填料与塔壁间隙而产生气液壁流,在此间隙加防壁流圈。此防壁流圈可与填料做成一体,也可分开到塔内组装。通常对于小直径整圆盘填料其防壁流圈是与填料做成一体的,有时一圈两用,既做防壁流圈,又起捆绑填料的作用。防壁流圈不应将填料与塔壁之间的间隙在高度方向上全部封死,这样不仅会减少塔的通量,增加阻力,引起分离效率的下降。
防壁流圈可以使气液以折流流动形式通过塔壁间隙，既防止壁流，又可间隙起到传质作用。小直径整盘规整填料时,先将防壁流圈翻边、摆正,将相邻两盘填料波纹片成90度角依次放入塔内,并用圆盘适当压紧。
安装完毕,采用水试,检查液体分布器的分布情况及液体收集器的收集情况,此项工作可与清洗填料同时进行。试验完毕,将存在液体分布器、收集器中的杂质清出塔外,即可封塔。
填料塔的内件
1.填料支承装置：有栅板型、孔管型、驼峰型等。
2.液体分布装置：有喷头式、盘式、管式、槽式及槽盘式等。
塔设备设计说明书
1 塔设备设计说明书
概述
塔设备的设计和选型是建立在对循环吸收工段、精制工段流程的模拟、优化的基础上。在满足工艺要求的条件下，考虑设备的固定投资费用和操作费用，进行进一步模拟计算、设计和选型。设计主要包括工艺参数设计、基本参数设计和机械设计。工艺参数设计对该塔的生产能力、分离效果、物料和能量等操作参数作了设计；基本参数设计部分完成了塔设备的选型、填料的选型和参数设计塔板负荷性能校核等内容的设计；机械工程设计部分设计内容为塔设备的材质壁厚、封头、开口和支座地基等，同时对塔的机械性能做了校核。
我们完成了对全厂2 座塔设备的工艺参数设计、基本参数设计和机械设计，并选取其中最有代表性的二氧化碳吸收塔给出了详细的计算和选型说明。详细的设备装配图见工艺设计施工图。
烟道气吸收塔 设计说明书
第 1 部分概要
烟道气吸收塔是吸收的关键设备之一，其作用是贫液吸收烟道气中的二氧化碳，从而达到使二氧化碳从烟道气中分离的目的。塔的吸收能力直接影响到二氧化碳的回收率。吸收塔的设计应符合一下塔设备的基本要求：
1 生产能力大，即气液处理量大；
2 分离效率高，即气液相能充分接触；
3 适应能力及操作弹性大，即对各种物料性质的适应性强并且在负荷波
动时能维持操作稳定，保持较高的分离效率；
4 流体流动阻力小，即气相通过每层塔板或单位高度填料层的压降小；
5 结构简单可靠，材料耗用量少，制造安装容易，以降低设备投资；
设计说明书包括工艺参数设计、基本结构设计和机械工程设计三部分。工 2 艺参数设计对该塔的生产能力、吸收效果、物料和能量等操作参数作了设计；基
本参数设计部分完成了塔设备的选型、填料的选型和参数设计、塔板负荷性能校
核等内容的设计；机械工程设计部分设计内容为塔设备的材质壁厚、封头、开口
和支座地基等，同时对塔的机械性能做了校核。
第2 部分工艺参数设计
2.1 生产能力
项目年产十万吨二氧化碳，根据物料横算，气体进料量为7119.88kg/h，液体进料量为294619kg/h，塔顶物流量为54990.8kg/h，塔底物流量为309748Kg/h。
化工原理课程设计--填料吸收塔的设计
化工原理课程设计--填料吸收塔的设计 化工原理课程设计(清水吸收氨气)
《化工原理》课程设计
填料吸收塔的设计
学 院 南华大学船山学院
专 业 制药工程
班 级 10级
姓 名 龙 浩
学 号 20109570111
指导教师 王延飞
2012年11月25日
化工原理课程设计(清水吸收氨气)
化工原理课程设计(清水吸收氨气)
1.水吸收氨气填料塔工艺设计方案简介
任务及操作条件
①混合气(空气、NH3 )处理量： 10003/mh；
②进塔混合气含NH3 7% (体积分数)；温度:20℃；
③进塔吸收剂(清水)的温度:20℃；
④ NH3回收率：96%；
⑤操作压力为常压101.3k Pa。
1设计方案的确定
用水吸收氨气属于等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收过程。因用水做座位吸收剂，且氨气不作为产品，股采用纯溶剂。
该填料塔中，氨气和空气混合后，经由填料塔的下侧进入填料塔中，与从填料塔顶流下的清水逆流接触，在填料的作用下进行吸收。经吸收后的混合气体由塔顶排除，吸收了氨气的水 由填料塔的下端流出。
2填料的选择
对于水吸收氨气的过程，操作温度计操作压力较低。工业上通常是选用塑料散装填料。在塑料散装中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，
见下图：
根据所要处理的混合气体，可采用水为吸收剂，其廉价易得，物理化学性化工原理课程设计(清水吸收氨气)
能稳定，选择性好，符合吸收过程对吸收剂的基本要求。
设计选用填料塔，填料为散装聚丙烯DN50阶梯环填料。
国内阶梯环特性数据
材质 外径
d，mm 外径×高×厚
d×H×δ 比表面积
填料吸收塔设计方案
1
填料吸收塔设计方案
1、设计方案简介
1.1吸收剂的选择
根据所处理混合气体，可采用洗油为吸收剂，其物理化学性质稳定，选择性好，符合吸收过程对吸收剂的基本要求。
1.2吸收流程
该吸收过程可采用简单的一步吸收流程，同时应对吸收后的洗后进行再生处理。以混合气体原有的状态即27℃和1atm条件下进行吸收，流程如图2-1所示。混合气体进入吸收塔，与洗油逆流接触后，得到净化气排放，吸收苯后的洗油，经富液泵送入再生塔塔顶，用过热水蒸气进行气提解吸操作，解吸后的洗油经贫油泵，送回吸收塔塔顶，循环使用，气提气则进入冷凝系统进行苯水分离。
1.3吸收塔设备及塔填料选择
该过程处理量不大，所用的塔直径不会太大，故采用填料塔较为适宜，并选用25mm塑料作阶梯环填料，其主要性能参数如下。
经查表将25mm塑料阶梯环的主要物性参数见下表1-1。
表1-1 25mm塑料阶梯环的物性参数1
比表面积 填料因子 孔隙率 填料的对应A值 泛点填料因子 填料的表面张力
228 260 0.9 0.204 176 75
1.4解吸塔设备及塔填料选择
解吸塔采用水蒸气加热再生法，并选用25mm碳钢阶梯环填料，其主要性能参数见下表1-2。
表1-2 25mm碳钢阶梯环的物性参数1
2
比表面积 填料因子 孔隙率 填料的对应A值 泛点填料因子 填料的表面张力
220 273 0.93 0.106 176 75
塔式反应器结构及原理
塔式反应器结构及原理
塔式反应器主要分为以下几种:
1、鼓泡塔反应器
塔内充满液体，气体从反应器底部通入，分散成气泡沿着液体上升，既与液相接触进行反应同时搅动液体以增加传质速率。这类反应器适用于液体相也参与反应的中速、慢速反应和放热量大的反应。
优点:鼓泡塔反应器结构简单、造价低、易控制、易维修、防腐问题易解决，用于高压时也无困难。
缺点:鼓泡塔内液体返混严重，气泡易产生聚并，故效率较低。
2、填料塔反应器
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。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。
3、板式塔反应器
液体横向流过塔板经溢流堰溢流进入降液管，液体在降液管内释放夹带的气体，从降液管底隙流至下一层塔板。塔板下方的气体穿过塔板上气相通道，如筛孔、浮阀等，进入塔板上的液层鼓泡，气、液接触进行传质。气相离开液层而奔向上一层塔板，进行多级的接触传质。
4、喷淋塔反应器
喷淋塔反应器结构较为简单，液体以细小液滴的形式分散于气体中，气体为连续相，液体为分散相。
喷淋塔是气膜控制的反应系统，适于瞬间、界面和快速反应过程。塔内中空，特别适用于有污泥、沉淀和生成固体产物的体系。
化工原理课程设计
化工原理课程设计任务书
设计题目 填料吸收塔设计—15
主要内容 1、设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备进行简要论述；
2、主要设备的工艺设计计算：物料衡算、能量衡算、工艺参数的选定、填料塔结构设计和工艺尺寸的设计计算；3、辅助设备的选型
4、绘流程图：以单线图的形式描绘,标出主体设备和辅助设备的物料方向、物流量、能流量;
5、吸收塔的设备工艺条件图6、编写设计计算说明书
设计参数 用清水吸收空气中的NH3气体,混合气体处理量5000m3/h,其中NH3含量为m3干空气标态,干空气温度为25℃,相对湿度为70%,要求净化气中NH3含量不超过%体积分数,气体入口温度40℃,入塔吸收剂中不含NH3,水入口温度30℃;
设计计划进度 布置任务,学习课程设计指导书,其它准备……………天
主要工艺设计计算…………………………………………天
辅助设备选型计算／绘制工艺流程图……………………天
绘制主要设备工艺条件图…………………………………天
编写设计计算说明书考核……………………………天
合计：1周………………………………………………天
主要参考文献 1. 化工原理课程设计,贾绍义等编,天津大学出版社,
2.化工原理上、下册,夏清,陈常贵主编,天津大学出版社,
3. 化工原理课程设计,大连理工大学编,大连理工大学出版社,
4.化工工艺设计手册第三版上、下册,化学工业出版社,
5.化学工程手册第二版上、下卷,时钧等主编,化学工业出版社,
6.化工设备机械基础,董大勤编,化学工业出版社,
7.化工数据导引,王福安主编,化工出版社,
8.化工工程制图,魏崇光等主编,化学工业出版社
9.现代填料塔技术指南,王树楹主编,中国石化出版社,
设计文件要求 1.设计说明书不得少于7000字,A4幅面；
2.工艺流程图为A2幅面；
3.设备工艺条件图为A3幅面； 备注
目 录
一 前言………………………………………………………………………………………3
液体分布器——精选推荐
填料塔操作时，在任一截面上，保证气液的均匀分布是非常重要的，对
于任一装填完毕的填料塔，气速的分布是否均匀，主要取决于液体分布的均匀
程度。因此，液体再塔顶的初始均匀喷淋，是保证填料塔达到预期分离效果的
重要条件。
为了满足不同的塔径、不同液流量以及不同均布程度的要求，液体分
布装置有多种结构型式，目前常用的喷淋装置主要是多孔型和溢流型两类。
本设计的塔径是DN=1200mm，液体体积流量为18.51m3/h，因为体积流
量比较大，多孔型的喷淋装置不适合，所以，本塔选择了溢流喷淋装置。
溢流喷淋装置是目前用的最广泛的分布器，特别是大型填料塔，它的优
点就是：操作弹性大、不易堵塞、操作可靠、便于安装等。
溢流型分布器有溢流槽式和溢流盘式等两种结构形式。溢流槽式分布器
是适应性很强的分布器，适用于塔径D>1000的场合，所以本设计选择溢流槽
式分布器。
溢流槽式分布器是由若干个喷淋槽和置于其上的分配槽组成。喷淋槽两
侧具有三角形或矩形的堰口，各堰口的下缘应位于同一水平面上，喷淋槽由焊
于塔壁的支撑圈支持，并调整之水平。
分配槽数随塔径及液体负荷而异，在1~3之间选用。槽内液体流速不高于
0.24~0.3m/s。槽宽>120mm，高度<350mm。因为个喷淋槽的长度不同，故个槽
的送液量也不同，因此，从分配槽送入各喷淋槽的液量，须借调节分配槽底的
给液孔数或孔径来适应之。
溢流槽式分布器的设计参考数据，列于下表：
塔径
mm 喷淋槽 分配槽 液体负荷范围m3/s
外径
mm 数
量 中心
距
mm 数
量 中心距
A
mm 分配槽数量
单槽式 双槽式 三槽式
900~1100 D-20 2 300 1 — 2.5~58.0
1200~1400 D-20 3 300 1
2 —
500 4.5~125
30~160
1500~1700 D-20 4 300 1
2 —
600 8.5~175
42~260
1800~2000 D-20 5 300 1
填料塔液体分布器的设计_续四_第五讲_液体再分布器_图文_百(精)
年第 总 期 化 工 生 产 与技 术 , 嗽 翅 期 的选 择 特别 适 合 在 真 空 精 馏 中应
用 直径 很 大 。 大于 一 , 时 无 论选 用 哪 一 种 液体分 布器 , 构 成 再 分 布 器 因
本 身 难 以 实 现 液 体 的 良好 混 合 都必须 附加 液体 收集器 , 。 孔 盘 型 液体再
分布 器设 计要 点 应设 置 足够数量 的升气管 以 利 气体分布 , , 这 对低 压 降填 料
层 尤 其 必 要 数 量 太 多 不 仅 没 型 有必要 而且还会 阻碍液体在集液盘上 的流动 , 今介 扮 , „ ‟ 》 ‟ 和混 合 使液位 升高 形 成 过大 的液面梯 度 直 , , 、 汽 丫 一 ,
至液体溢人 升气管 。 厂 今介乡 厂 厂 尸 乃 匀 升 气管可 做成 圆形 方形 矩形 条形
且上 , 、 、 、 端均须加有盖帽 度 宜在 尺 。 方形 矩 形 和条形 造 价较低 , 。 、 ,
叮 右 产乃 型 从有 利 于 流 体 分 布 讲 矩 形 条 形 升 气 管 的 宽 范 围 升气管必 须合理排 , 列 它 们 间 要 留有 足 够 空 间 避 免 上 升 气速 过 , 高 雾 沫 夹 带 量 过 大
和 气 流 对 塔 壁 的 冲刷 考 虑 , 到气体 能 均 匀地 流进 上 层 填料 升气管和 支承 ,
板 间至 少 要 保 持 一一 的距 离 最好 扩大 到 , , 当支 承 板 下 设 支 承 梁 时 距 离还 要 相 一一 图 一 , 应增大 型 。 条 形 升气管 的数 目可 参 照 表 确定 。 表 塔径
孔 盘 式液体再分布器 条 形 升气 管 参数 分 布盘外 径 〕 ｝ 内 （勺 廿 亡
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器 选用 和设计要 点 升气管数 户 曰 乃 〕 斗 叹 只 曰 心 〕 月 除 了收集器 和小 部分结 构 外 液体再 分布 器 的选 用 设 计 方 法 同液 体 分 布器 是 类 似 的 故 、 溯 ,