化工原理課程設(shè)計(jì)---填料吸收塔的設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告</p><p>　　題 目 填料吸收塔的設(shè)計(jì) </p><p>　　課 程 名 稱 化工原理課程設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè) 制藥工程 </p><p><b>　　目錄</b></p&g

2、t;<p><b>　　第一節(jié) 前言</b></p><p>　　設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介……………………………………………….3</p><p>　　1.1.1設(shè)計(jì)項(xiàng)目…………………………………………….……..3</p><p>　　1.1.2 設(shè)計(jì)條件…………………………………………………..3</p><p>

3、;　　1.1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容…………………………………………………..3</p><p>　　填料塔的主體結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)………………………………….3</p><p>　　1.2.1 結(jié)構(gòu)………………………………………………………..3</p><p>　　1.2.2 特點(diǎn)…………………………………………………..……4</p><p>　　1.3

4、 吸收劑選擇………………………………………………….4</p><p>　　1.4 填料的選擇……………………………………………….. ..5</p><p>　　1.5 工藝流程說(shuō)明………………………………………...……..6</p><p>　　第二節(jié) 平衡關(guān)系及物料衡算</p><p>　　2.1 平衡關(guān)系……………………………………

5、……………….7</p><p>　　2.2 物料衡算…………………………………………………….9</p><p>　　第三節(jié) 填料塔工藝尺寸計(jì)算</p><p>　　3.1 塔徑的計(jì)算………………………………………………....10</p><p>　　3.1.1填料層噴啉密度核算……………………………………..12</p>

6、<p>　　3.2 填料層高度計(jì)算……………………………………………12</p><p>　　3.2.1傳質(zhì)單元高度計(jì)算………………………………………..15</p><p>　　3.2.2 傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算………………………………………….16</p><p>　　3.3 填料層壓降的計(jì)算…………………………………………16</p><

7、p>　　第四節(jié) 填料塔內(nèi)件的選型和計(jì)算</p><p>　　4.1 支承裝置……………………………………………………17</p><p>　　4.2 分布裝置……………………………………………………18</p><p>　　4.3 進(jìn)出口管的計(jì)算……………………………………………18</p><p>　　4.4 泵的選取……………………

8、………………………………18</p><p><b>　　注：</b></p><p>　　1計(jì)算結(jié)果總表………………………………………………….20</p><p>　　2填料塔設(shè)計(jì)主要符號(hào)一覽…………………………………….21</p><p>　　3參考文獻(xiàn)……………………………………………………….23</p

9、><p>　　4后記…………………………………………………………….24</p><p>　　5 附錄……………………………………………………………25</p><p>　　附件一：塔設(shè)備流程圖…………………………………………..25</p><p>　　附件二：X-Y相圖………………………………………………..25</p><

10、;p>　　附件三：塔設(shè)備設(shè)計(jì)圖…………………………………………..25</p><p><b>　　前言</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介</b></p><p>　　1,1,1 設(shè)計(jì)項(xiàng)目</p><p>　　回收甲醇的填料吸收塔</p><p>　　1

11、.1.2 設(shè)計(jì)條件</p><p>　?、?混合氣體流量3800m3（標(biāo)）.h-1</p><p>　　② 混合氣體組分含甲醇6%，空氣94%（體積比）</p><p>　?、?混合氣體溫度40℃</p><p><b>　?、?吸收率96%</b></p><p>　?、?吸收劑溫度25℃<

12、;/p><p>　?、?操作壓強(qiáng)1atm </p><p>　　1.1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　?、?確定操作流程,繪制流程圖</p><p>　?、?選擇吸收劑、填料</p><p>　?、?確定吸收平衡關(guān)系，繪制X-Y圖、進(jìn)行物料衡算</p><p>　?、?計(jì)算塔徑、填料層高度<

13、/p><p>　　⑤ 填料層壓降核算、噴啉密度核算</p><p>　?、?附屬設(shè)備選型和計(jì)算</p><p><b>　?、?繪制設(shè)備圖</b></p><p>　　填料塔的主體結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)</p><p><b>　　1.2.1 結(jié)構(gòu)：</b></p><p

14、>　　1.2.2 特點(diǎn):</p><p>　　填料塔【1】的塔身是一個(gè)直立式圓筒，底部有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動(dòng)。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴啉到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底流入，經(jīng)氣體分布裝置（小直徑塔一般不設(shè)氣體分布裝置）分布后，與液體呈逆流連續(xù)通過(guò)填料層的空隙，在填料的表面上，氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。當(dāng)填料層較高時(shí)，需要進(jìn)行分

15、段，中間設(shè)置再分布裝置。液體再分布裝置包括液體收集器和液體在分布器兩部分，上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后，送到液體在分布器，經(jīng)重新分布后噴啉到下層填料上。其中填料是填料塔的主要結(jié)構(gòu)，塔的特性主要由他確定。工業(yè)上采用填料形式分為散裝填料，規(guī)整填料和格柵填料。工業(yè)上要求填料的傳質(zhì)分離效率高，壓降小，氣液相通量大。填料流體力學(xué)和傳質(zhì)性能的最基本特性為比表面積和空隙率，以及填料干因子。</p><p>　　為了使填

16、料塔的設(shè)計(jì)獲得滿足分離要求的最佳設(shè)計(jì)參數(shù)（如理論板數(shù)、熱負(fù)荷等）和最優(yōu)操作工況（如進(jìn)料位置、回流比等），準(zhǔn)確的計(jì)算出全塔各處的組分濃度分布（尤其是腐蝕性組分）、溫度分布、氣液流率分布等，常采用高效填料塔成套分離技術(shù)。而且，20世紀(jì)80年代以來(lái)，以高效填料及塔內(nèi)件為主要技術(shù)代表的新型填料塔成套分離技術(shù)在國(guó)內(nèi)受到普遍重視。由于其具有高效、低阻、大通量等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于化工、石化、煉油及其它工業(yè)部門的各類物系分離。</p>&l

17、t;p><b>　　吸收劑的選擇</b></p><p>　　對(duì)填料吸收塔，其吸收裝置的流程主要由逆流操作、并流操作、吸收劑部分再循環(huán)操作、多塔串聯(lián)操作和串聯(lián)-并聯(lián)混合操作。逆流操作由于其傳質(zhì)平均推動(dòng)力大，傳質(zhì)速率快，分布效率高，吸收劑利用率高的特點(diǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　吸收過(guò)程是依靠氣體溶質(zhì)在吸收劑中的溶解來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此，吸收劑性能的

18、優(yōu)劣，是決定吸收操作效果的關(guān)鍵之一，選擇吸收劑時(shí)應(yīng)著重考慮以下幾個(gè)方面。</p><p>　?、?溶解度 吸收劑對(duì)溶質(zhì)組分的溶解度要大，以提高吸收速率并減少吸收劑的需要量。</p><p>　?、?選擇性 吸收劑對(duì)溶質(zhì)組分要有良好的吸收能力，而對(duì)混合氣體中的 其他組分不吸收或者吸收甚微，否則不能直接實(shí)現(xiàn)有效的分離。</p><p>　?、?揮發(fā)度要低 操作溫度下吸

19、收劑的蒸汽壓要低，以減少吸收和再生過(guò)程中吸收劑的揮發(fā)損失。</p><p>　?、?黏度 吸收劑在操作溫度下黏度越低，其在塔內(nèi)的流動(dòng)性越好，有助于傳質(zhì)速率和傳熱速率的提高。</p><p>　　⑤ 其他 所選用的吸收劑應(yīng)盡量滿足無(wú)毒性、無(wú)腐蝕性、不易爆燃、不發(fā)泡、冰點(diǎn)低、價(jià)廉易得以及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等要求。</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，任何一種吸收劑都很難滿足以上所有

20、要求，選用時(shí)應(yīng)針對(duì)具體情況和主要矛盾，既要考慮工藝要求又兼顧經(jīng)濟(jì)合理性。</p><p>　　用水吸收甲醇屬易溶解的吸收過(guò)程，為提高傳質(zhì)效率，選用逆流吸收過(guò)程，因用水作為吸收劑，且甲醇不作為產(chǎn)品，故采用純?nèi)軇?lt;/p><p>　　1.4 填料的選擇</p><p>　　塔填料(簡(jiǎn)稱為填料)是填料塔中氣液接觸的基本構(gòu)件，其性能的優(yōu)劣是決定填料塔操作性能的主要因素，

21、因此，塔填料的選擇是填料塔設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　填料的種類很多，根據(jù)裝填方式的不同，可分為散裝填料和規(guī)整填料兩大類。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，又可分為環(huán)形填料、鞍形填料、環(huán)鞍形填料及球形填料等。工業(yè)上，填料的材質(zhì)分為陶瓷、金屬和塑料三大類。工業(yè)生產(chǎn)對(duì)填料的基本要求如下： </p><p>　?。?）傳質(zhì)分離效率高</p><p>　　①填料的比表面積

22、a 大，及單位體積填料具有表面積要大，因?yàn)樗瞧簝上嘟佑|傳質(zhì)的基礎(chǔ)。 </p><p>　?、谔盍媳砻娴陌才藕侠?，以防止填料表面的疊合和出現(xiàn)干區(qū)，同時(shí)有利于汽液兩相在填料層中的均勻流動(dòng)并能促進(jìn)汽液兩相的湍動(dòng)和表面更新，從而使填料表面真正用于傳質(zhì)的有效面積增大，總體平均的傳質(zhì)系數(shù)和推動(dòng)力增高。</p><p>　　③填料表面對(duì)于液相潤(rùn)濕性好，潤(rùn)濕性好易使液體分布成膜，增大有效比表面積。潤(rùn)濕

23、性取決于填料的材質(zhì)，尤其是表面狀況。塑料的潤(rùn)濕性比較差，往往需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?，金屬表面粘著的加工用油脂需?jīng)過(guò)酸洗或堿洗清除。</p><p>　　(2)壓降小，氣液通量大 </p><p>　?、偬盍系目紫堵师糯髩航稻托?，通量大。一般孔隙率大，則填料 8 的比表面積小。分離效率將變差。散裝填料的尺寸大，孔隙率大，比表面積小，規(guī)整填料波紋片的峰高增大，孔隙率大，比表面積也大。如果填料的

24、表面積安排合理，可以緩解a 和ε的矛盾，達(dá)到最佳性能。 </p><p>　　②減少流道的截面變化，可減少流體的流動(dòng)阻力。 </p><p>　?、劬哂凶銐虻臋C(jī)械強(qiáng)度，陶瓷填料容易破碎，只有在強(qiáng)腐蝕性場(chǎng)合才采用。 </p><p><b>　?、苤亓枯p，價(jià)格低 </b></p><p>　　⑤具有適當(dāng)?shù)哪臀g性能。 <

25、;/p><p>　?、薏槐还腆w雜物堵塞其表面不會(huì)結(jié)垢。</p><p>　　工業(yè)塔常用的散裝填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、 DN76 等幾種規(guī)格。同類填料，尺寸越小，分離效率越高，但阻力增加，通量減小，填料費(fèi)用也增加很多。而大尺寸的填料應(yīng)用于小直徑塔中，又會(huì)產(chǎn)生液體分布不良及嚴(yán)重的壁流，使塔的分離效率降低。</p><p>　　表1塔徑與填料公稱直徑

26、的比值D／d的推薦值</p><p>　　綜上所述：選擇塑料鮑爾環(huán)DN50</p><p><b>　　1.5工藝流程說(shuō)明</b></p><p>　　采用常規(guī)逆流操作流程(圖形見附錄) </p><p>　　流程說(shuō)明:混合氣體進(jìn)入吸收塔，與水逆流接觸后，得到凈化氣排放;吸收甲醇后的水若其值符合國(guó)家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，則直接排

27、入地溝，若不符合待處理之后待處理之后再排入地溝</p><p>　　第二節(jié) 平衡關(guān)系及物料衡算</p><p><b>　　2.1 平衡關(guān)系</b></p><p>　　CL—水在塔溫度tm=(塔頂+塔底)/2下的比熱 kJ ·(kmol ·K)-1</p><p>　　—甲醇的微分溶解熱，kJkm

28、ol-1。 =6310+r</p><p>　　r—入塔氣體溫度下甲醇的冷凝潛熱，kJkmol-1</p><p>　　查《化工工藝算圖》第一冊(cè)，常用物料物性數(shù)據(jù)，得吸收劑水的平均比熱容CL=75.366 kJ／kmol·℃</p><p>　　取△X=0.04，查閱相關(guān)資料得到，T1=25℃，T2=27.2287℃，由上式計(jì)算得出=43091 kJ／km

29、ol.</p><p>　　對(duì)低組分氣體吸收，吸收液濃度很低時(shí)，依惰性組分及比摩爾濃度計(jì)算較方便，故上式可寫為： tL=25+(43091／75.366)△X </p><p><b>　　由此可依據(jù)</b></p><p>　　再根據(jù)△X的值計(jì)算出不同的t值。 </p><p><b>　　亨利系數(shù)E的計(jì)算&

30、lt;/b></p><p>　　其中t的單位是℃，E的單位是atm。</p><p>　　一直計(jì)算到y(tǒng)*>y1為止。</p><p>　　根據(jù)任務(wù)書：即y*>0.06</p><p>　　依據(jù)上式X取0，△X=0.04，求出相應(yīng)x濃度下吸收液的溫度，計(jì)算結(jié)果列于下表由表中數(shù)據(jù)可見，濃相濃度x變化0.004時(shí)，溫度升高2.2

31、87℃，依此求取平衡線。</p><p>　　各液相濃度下的吸收液溫度及相平衡數(shù)據(jù)</p><p>　　注：（1）平衡關(guān)系符合亨利定律，與液相平衡的氣相濃度可用y*＝mX表示；</p><p>　?。?）吸收劑為清水，x＝0，X＝0；</p><p>　　（3）近似計(jì)算中也可視為等溫吸收。</p><p>　　由前設(shè)X

32、值求出液溫℃，依上式計(jì)算相應(yīng)E值，且m＝，分別將相應(yīng)E值及相平衡常數(shù)m值列于表1中第3、4列。由y*＝mX求取對(duì)應(yīng)m及X時(shí)的氣相平衡濃度y*，結(jié)果列于表1第7列。</p><p>　　根據(jù)X—y*數(shù)據(jù)，繪制X—Y平衡曲線見附錄。</p><p><b>　　2.2 物料衡算</b></p><p>　　⑴ 進(jìn)塔混合氣中各組分的量</p&

33、gt;<p>　　近似取塔平均操作壓強(qiáng)為101.3kPa，故：</p><p>　　混合氣量＝3800×（）×=147.5 kmol／h</p><p>　　混合氣中甲醇量=147.5×0.06=8.84 kmol／h</p><p>　　= 8.84×32= 282.88 kg／h </p>

34、<p>　　混合氣中空氣量=147.5-8.84=138.16 kmol／h </p><p>　　= 138.16×29=4006.64 kg／h </p><p>　?、?進(jìn)塔氣相摩爾比為：</p><p>　　出塔氣相摩爾比為：Y2=Y1（1-A）=0.06383×（1-0.96）=0.00256</p>&

35、lt;p>　　進(jìn)塔惰性氣相流量為：V=（3800／22.4）×（273／273+40）×（1-0.06）</p><p>　　=139.1 kmol／h.</p><p>　　為該吸收過(guò)程為低濃度吸收，平衡關(guān)系為直線，最小液氣比按下式計(jì)算。即： </p><p>　　因?yàn)槭羌內(nèi)軇┪者^(guò)程，進(jìn)塔液相組成，由上表得到X2*=0.0

36、52,</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　Lmin=139.1×=164.4 kmol／h.</p><p>　　由于操作的液氣比的范圍為： </p><p>　　選擇操作液氣比為：L=1.6Lmin=1.6×164.4=263 kmol／h.</p><

37、;p>　　=263×18=4734 kg/h</p><p>　　∵V（Y1-Y2）=L(X1-X2)</p><p>　　∴X1= V／L(Y1-Y2) 且 X2 =0</p><p><b>　　∴X1=</b></p><p>　　X1= 0.032 X1== 0.032 x1=0.0

38、31</p><p>　　第三節(jié) 填料塔工藝尺寸計(jì)算【2】～【4】</p><p><b>　　3.1 塔徑的計(jì)算</b></p><p>　　u =（0.6~~0.8）（《化工單元操作及設(shè)備》P206 16-45）</p><p>　?、?采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖法計(jì)算泛點(diǎn)氣速</p><p&g

39、t;<b>　?、?相關(guān)計(jì)算</b></p><p>　　塔底混合氣流量V`S＝4006.64+ 282.88 =4289.52kg／h</p><p>　　液相流量可近似按純水的流量計(jì)算：L=263×18=4734 kg/h </p><p><b>　　?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖</b></p>

40、<p>　　進(jìn)塔混合氣密度＝×=1.13 kg／(混合氣濃度低，可近似視為空氣的密度)</p><p>　　吸收液密度＝996.95kg/</p><p>　　吸收液黏度＝0.8973 mPa·s</p><p>　　經(jīng)比較，選DG50mm塑料鮑爾環(huán)(米字筋)。查《化工原理》教材附錄可得，其填料因子=124，比表面積A＝109</

41、p><p>　?、?關(guān)聯(lián)圖的橫坐標(biāo)值</p><p>　　()1/2=0.5=0.037</p><p>　?、塾蓤D查得縱坐標(biāo)值為0.18</p><p>　　即0.2=2=0.0112uF2=0.18</p><p>　　故液泛氣速==4 m/s</p><p><b>　　⑵ 操作氣速

42、</b></p><p>　　u＝0.7＝0.7×4=2.8 m/s</p><p><b>　　(3).塔徑</b></p><p>　　==0.579m=579mm 取塔徑為0.6m</p><p>　　(4)．核算操作氣速</p><p>　　U==3.73 m/s

43、 <</p><p><b>　　(5)．核算徑比</b></p><p>　　D/d＝600/50＝12，滿足鮑爾環(huán)的徑比要求。</p><p>　　3.1.1 填料層噴淋密度的校核：</p><p>　　①填料塔的液體噴淋密度是指單位時(shí)間、單位塔截面上液體的噴淋量。</p><p>　　

44、② 最小潤(rùn)濕速率是指在塔的截面上，單位長(zhǎng)度的填料周邊的最小液體體積流量。對(duì)于直徑不超過(guò)75mm的散裝填料，可取最小潤(rùn)濕速率。</p><p>　　最小噴淋密度＝0.08×106.4＝8.512 /(m2·h)</p><p>　　因 ＝=16.8/(m·h)</p><p>　　滿足最小噴淋密度要求。</p><

45、;p>　　3.2 填料層高度計(jì)算</p><p><b>　　算填料層高度，即</b></p><p><b>　　Z＝</b></p><p>　　(1)．傳質(zhì)單元高度計(jì)算</p><p><b>　　=，其中=|</b></p><p>　?。?/p>

46、《化工單元操作及設(shè)備》 P209 16-7</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用（恩田式）計(jì)算填料潤(rùn)濕面積aw作為傳質(zhì)面積a，依改進(jìn)的恩田式分別計(jì)算及，再合并為和。</p><p>　?、倭谐鰝潢P(guān)聯(lián)式中的物性數(shù)據(jù)</p><p>　　氣體性質(zhì)(以塔底40℃，101.325kPa空氣計(jì))：＝1.13 kg/ (前已算出)；＝0.01885× (查附錄)；＝1．0

47、9×</p><p>　　液體性質(zhì)(以塔底25℃水為準(zhǔn))：＝996.95 kg/；＝0.8973×Pa·s；=1.344× (以式計(jì)算)(《化學(xué)工程手冊(cè)》 10-89)，式中為溶質(zhì)在常壓沸點(diǎn)下的摩爾體積，為溶劑的分子量，為溶劑的締合因子。＝71．6×N／m(查化工原理附錄)</p><p>　　氣體與液體的質(zhì)量流速： </p>

48、<p><b>　　LG`==4.65</b></p><p><b>　　VG`==4.21</b></p><p>　　塑料鮑爾環(huán)(亂堆)特性：＝50mm＝0.05m;A＝106.4;=40dy/cm=40×10-3 N/m;查《化學(xué)工程手冊(cè)，第12篇，氣體吸收》，有關(guān)形狀系數(shù)，=1.45（鮑爾環(huán)為開孔環(huán)）</p

49、><p><b>　　②依式</b></p><p>　　——液體表面張力，N/m；</p><p>　　——填料上液體鋪展開的最大表面張力，N/m。要求σ<σC。σC的值見表。</p><p>　　——液體空塔質(zhì)量通率，kg/(s·m2)；</p><p>　　，——液體的粘度，N&

50、#183;s/m2和密度，kg/m3。</p><p>　　不同填料材質(zhì)的σC值</p><p><b>　　{}</b></p><p>　　={-1.45(0.228)(1.47)(1.52)(0.33)}</p><p><b>　　=(-0.243)</b></p><p

51、>　　=1-e-0.243=0.22</p><p>　　故==106.4×0.22=23.41</p><p><b>　?、鄹鶕?jù)</b></p><p>　　KL=0.0051()2/3()1/\3()1/3(atdp)0.4</p><p>　　式中 ——液相傳質(zhì)系數(shù)，kmol/（m2 s kmo

52、l/m3）； </p><p>　　——溶液在液相中的擴(kuò)散系數(shù)，m2/s；</p><p>　　——填料的名義尺寸，m。</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=0.0051×37.26×8.56×0.02×1.06</p><p>　

53、　=0.034 m/s </p><p><b>　?、芤朗?lt;/b></p><p>　　kG= 5.23()0.7()1\3()(atdp)</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=5.23×(211.6)(1.15)(4.46×10-7)(1.17)&l

54、t;/p><p>　　=6.64×10-4 kmol/(m2·S·kPa)</p><p>　　故=1.61××23,41=3.3×10-3 (m/s)</p><p>　　=6.64×10-3×23.41=0.155</p><p><b>　　(2)計(jì)算

55、</b></p><p>　?。剑?，H=（（《化工單元操作及設(shè)備》 P189 16-21a）。由于在操作范圍內(nèi)，隨液相組成和溫度的增加。</p><p>　　＝2．54×kPa , ＝==0.218</p><p><b>　　=＋＝414.34</b></p><p>　　==2.41

56、5;10-3</p><p>　　=P=2.41×10-3×101.3=0.244</p><p>　　3..2.1．傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算</p><p>　　NOG=（《化工單元操作及設(shè)備》 P209 16-54a）</p><p>　　（《化工單元操作及設(shè)備》 P212 16-26）</p><p&g

57、t;　　YI-Y1*= YI-mx1=0.064-0.031×0.251=0.056</p><p>　　Y2-Y2*= Y2-mx2=0.00256-0.035×0.0284=0.00157</p><p><b>　　=0.0151</b></p><p><b>　　m</b></p>

58、<p>　　3.2.2傳質(zhì)單元高度計(jì)算</p><p><b>　　計(jì)算</b></p><p><b>　　===0.54m</b></p><p><b>　　填料層高度z計(jì)算</b></p><p>　　Z＝HOG ×NOG＝0.54×

59、2.54＝1.37m</p><p>　　則完成本設(shè)計(jì)任務(wù)需Dg50mm塑料鮑爾環(huán)的填料層高度z＝1．37， 此時(shí)選擇填料層高度為2m＜6m 故不需要分段</p><p>　　3.3 填料層壓降的計(jì)算</p><p>　　取 Eckert (通用壓降關(guān)聯(lián)圖)；將操作氣速(＝3.73 m/s) 代替縱坐標(biāo)中的查表，DG50mm塑料鮑爾環(huán)的壓降填料因子＝125代替縱坐標(biāo)

60、中的．</p><p><b>　　則縱標(biāo)值為：</b></p><p><b>　　= 0.18</b></p><p><b>　　橫坐標(biāo)為：</b></p><p><b>　　0.037</b></p><p>　　根據(jù)以上

61、二數(shù)值在?？颂貓D中的點(diǎn)確定塔的操作點(diǎn)，</p><p>　　查圖得，此點(diǎn)位于△P/Z=150Pa/m與△P/Z=200Pa/m兩條等壓線之間。用內(nèi)插法估算可求得每米填料層的壓強(qiáng)降約為190Pa/m</p><p><b>　　190Pa/m</b></p><p>　　全塔填料層壓降 =190×2=380 Pa</p>

62、<p>　　第四節(jié) 填料塔內(nèi)件的選型和計(jì)算</p><p><b>　　4.1 支承裝置</b></p><p>　?、?分為兩類：氣液逆流通過(guò)平板型支承板，板上有篩孔或柵板式;氣體噴射型，分為圓柱升氣管式的氣體噴射型支承板和梁式氣體噴射型支承板。</p><p>　?、?填料壓板和床層限制板</p><p&

63、gt;　　在填料頂部設(shè)置壓板和床層限制板。有柵條式和絲網(wǎng)式。</p><p>　?、?氣體進(jìn)出口裝置和排液裝置</p><p>　　填料塔的氣體進(jìn)口既要防止液體倒灌，更要有利于氣體的均勻分布。對(duì)500mm直徑以下的小塔，可使進(jìn)氣管伸到塔中心位置，管端切成45度向下斜口或切成向下切口，使氣流折轉(zhuǎn)向上。對(duì)1.5m以下直徑的塔，管的末端可制 成下彎的錐形擴(kuò)大器。氣體出口既要保證氣流暢通，又要

64、盡量除去夾帶的液  沫。最簡(jiǎn)單的裝置是除沫擋板（折板），或填料式、絲網(wǎng)式除霧器。</p><p>　　液體出口裝置既要使塔底液體順利排出，又能防止塔內(nèi)與塔外氣體串通，常壓吸收塔可采用液封裝置。</p><p>　　注：(1)本設(shè)計(jì)任務(wù)液相負(fù)荷不大，可選用排管式液體分布器；且填料層不高，可不設(shè)液體再分布器。 </p><p>　　(2)塔徑及液體負(fù)荷不

65、大，可采用較簡(jiǎn)單的柵板型支承板及壓板。其它塔附件及氣液出口裝置計(jì)算與選擇此處從略。</p><p><b>　　4.2 分布裝置</b></p><p>　　1、液體分布器設(shè)計(jì)的基本要求：</p><p><b>　?。?）液體分布均勻</b></p><p><b>　　（2）操作彈性大

66、</b></p><p><b>　?。?）自由截面積大</b></p><p><b>　　（4）其他</b></p><p>　　2、 液體分布器布液能力的計(jì)算</p><p>　?。?）重力型液體分布器布液能力計(jì)算</p><p>　?。?）壓力型液體分布器

67、布液能力計(jì)算</p><p>　　注：(1)本設(shè)計(jì)任務(wù)液相負(fù)荷不大，可選用排管式液體分布器；且填料層不高，可不設(shè)液體再分布器。 </p><p>　　(2)塔徑及液體負(fù)荷不大，可采用較簡(jiǎn)單的柵板型支承板及壓板。其它塔附件及氣液出口裝置計(jì)算與選擇此處從略。</p><p>　　(3) 由于填料高度較小，都不到6m，可不用液體再分布器</p><

68、;p>　　4.3 進(jìn)出口管的計(jì)算</p><p><b>　　填料塔接管尺寸計(jì)算</b></p><p>　　為防止流速過(guò)大引起管道沖蝕，磨損，震動(dòng)和噪音，液體流速一般為0.5–3m/s ，氣體流速一般為10-30m/s。由于該填料塔吸收在低濃度下進(jìn)行，故氣液體進(jìn)出口的管徑相同。</p><p>　　甲醇與空氣混合氣體，由于進(jìn)口氣體流量為

69、3800m/h，取u=20m/s，</p><p><b>　　由公式</b></p><p>　　因此進(jìn)出管的規(guī)格為260×10mm</p><p><b>　　4.4 泵的選取</b></p><p>　　查閱相關(guān)書籍及數(shù)據(jù)，選定得：</p><p>　　封頭：

70、540mm 塔釜：1330mm</p><p>　　噴頭高：42mm 噴頭彎曲半徑：90mm</p><p>　　塔釜法蘭高：200mm 噴頭上方空隙：200mm</p><p>　　噴淋高度：72mm 塔頂空隙：1000mm</p><p>　　支撐裙座：2000mm</p&

71、gt;<p>　　支持板：駝形支撐板：300mm2</p><p>　　填料壓板：絲網(wǎng)壓板：100mm2</p><p>　　整個(gè)塔高：2+0.54+1.33+2+0.2+1+0.6+0.2=7.87m</p><p>　　1．從進(jìn)液口至底高： </p><p>　　2．選取管道的相關(guān)數(shù)據(jù)，選定：</p><

72、;p>　　260mm10mm ， 則內(nèi)徑D=0.24m</p><p>　　3． 25水進(jìn)口下：</p><p>　　4．取管道粗糙度： ， </p><p><b>　　則相對(duì)粗糙度：</b></p><p><b>　　得：</b></p><p><b&

73、gt;　　5． 總</b></p><p>　　6．據(jù)《化工原理》書相關(guān)圖及數(shù)據(jù)：</p><p>　　選得： 泵型號(hào)：IS200-150-25</p><p>　　注： 1.計(jì)算結(jié)果總表</p><p>　　2.填料塔設(shè)計(jì)主要符號(hào)一覽</p><p><b>　　3．參考文獻(xiàn)</b>

74、;</p><p>　　【1】 王樹楹。現(xiàn)代填料塔技術(shù)指南，中國(guó)石化出版社，1997，賈紹義，柴誠(chéng)敬?；ぴ碚n程設(shè)計(jì)。天津大學(xué)出版社2002</p><p>　　【2】 柴誠(chéng)敬，劉國(guó)維，李阿娜，化工原理課程設(shè)計(jì)。天津科學(xué)技術(shù)，1995.</p><p>　　【3】 潘國(guó)昌，郭慶豐?；ぴO(shè)備設(shè)計(jì)。清華大學(xué)出版社 1996</p><p>　　

75、【4】 大連理工化工原理教研室，化工原理課程設(shè)計(jì)，大連理工大學(xué)出版社，1994</p><p><b>　　4．后記</b></p><p>　　化工原理課程設(shè)計(jì)是我們制藥工程專業(yè)的學(xué)生在校進(jìn)行的第一次設(shè)計(jì)，現(xiàn)在回想起這一個(gè)多星期，近兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，一路走來(lái)，感受頗多。兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，不僅讓自己學(xué)到了實(shí)踐過(guò)程，同時(shí)進(jìn)一步加深了對(duì)理論知識(shí)的記憶與理解，使理論與實(shí)

76、踐知識(shí)都有所提高。也讓自己真正感受到對(duì)本專業(yè)知識(shí)的匱乏性。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)給我提供了一個(gè)鍛煉自己的平臺(tái)。讓我了解到在整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中要努力去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，研究問(wèn)題，解決問(wèn)題，提高了自己查找資料的動(dòng)手能力，不能抱有僥幸心理，要腳踏實(shí)地的完成任務(wù)，始終抱著一個(gè)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。盡管困難擺在眼前，但只要有了明顯的目標(biāo)，自己的信心便得到了維持和加強(qiáng)，自覺的去克服困難，努力達(dá)到目標(biāo)。這次報(bào)告的順利完成離不了同學(xué)的

77、幫助，離開不了老師的指導(dǎo)，為了一個(gè)問(wèn)題，同學(xué)們一起討論，查閱資料。用了這么長(zhǎng)的電腦，可是設(shè)計(jì)時(shí)word中的有些操作還是不太靈敏，真正讓我感受到學(xué)以致用的意義所在了，本次設(shè)計(jì)對(duì)電腦的要求較高些，當(dāng)初自己學(xué)CAD時(shí)就沒學(xué)好，這次對(duì)自己來(lái)說(shuō)挑戰(zhàn)還真挺大的?，F(xiàn)在這個(gè)設(shè)計(jì)漸漸接近尾聲了，自己心里還是挺開心，花了這么久，通過(guò)自己的努力，做出了自己人生中的第一個(gè)幾十頁(yè)的課程設(shè)計(jì)，自豪感不可缺少的。</p><p>　　在不段的

78、反復(fù)中走過(guò)來(lái),有過(guò)失落,有過(guò)喜悅,這已不重要了,重要的是短短的10天,磨歷煉了我的心志,考驗(yàn)了我的能力,也證明了自己,也發(fā)現(xiàn)了自己的不足.為自己大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)打了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！</p><p><b>　　5．附錄</b></p><p>　　畢附件一：X-Y相圖</p><p>　　路走來(lái),感受頗多.不斷的穿梭于大師們的思想縫</p>