畢業(yè)設(shè)計(jì)--水吸收變換氣中co2的填料塔設(shè)計(jì)

1、<p>　　水吸收變換氣中CO2的填料塔設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　填料時(shí)填料塔氣液接觸的原件，填料性能的優(yōu)劣直接決定著填料塔的操作性能和傳質(zhì)效率。填料塔的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓降小，填料種類多，具有良好的耐腐蝕性能，特別是在處理容易、產(chǎn)品產(chǎn)生泡沫的物料和真空操作時(shí)，有其獨(dú)特的優(yōu)越性。</p><p

2、>　　本文設(shè)計(jì)的是水吸收換器中CO2的填料塔設(shè)計(jì) </p><p>　　關(guān)鍵詞：散裝填料，填料塔，液體分布器，填料層</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p><b>　　第1章 概 述2</b><

3、/p><p>　　1.1填料塔的結(jié)構(gòu)原理2</p><p>　　1.2填料塔的結(jié)構(gòu)和功能3</p><p>　　1.3填料塔的操作范圍4</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)方案的確定5</p><p>　　2.1 操作條件的確定5</p><p>　　2.1．1吸收劑的選擇5</p&

4、gt;<p>　　2.1.2裝置流程的確定5</p><p>　　2.1.3填料的類型與選擇5</p><p>　　2.1.4操作溫度與壓力的確定5</p><p>　　2.2基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)5</p><p>　　2.2.1液相物性數(shù)據(jù)5</p><p>　　2.2.2氣相物性數(shù)據(jù)5</p

5、><p><b>　　2.3物料衡算6</b></p><p>　　2.4填料塔的工藝尺寸計(jì)算7</p><p>　　2.4.1塔徑計(jì)算7</p><p>　　2.4.2填料層高度計(jì)算9</p><p>　　第3章 填料層壓降計(jì)算13</p><p>　　3.1液體分

6、布裝置14</p><p>　　3.1.1液體分布器的選型14</p><p>　　3.1.2分布點(diǎn)密度計(jì)算14</p><p>　　3.1.3布液計(jì)算15</p><p>　　3.2 液體再分布裝置15</p><p>　　3.3 填料支撐裝置15</p><p>　　3.4 氣體

7、的入塔分布16</p><p>　　3.5 吸收塔接管尺寸計(jì)算16</p><p>　　3.6 附屬設(shè)備16</p><p><b>　　第4章 附表17</b></p><p><b>　　第5章 評(píng)價(jià)19</b></p><p><b>　　結(jié) 束 語

8、20</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　致 謝22</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)中綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁，是使學(xué)生體察工程實(shí)

9、際問題復(fù)雜性、學(xué)習(xí)化工設(shè)計(jì)基本知識(shí)的初次嘗試。通過設(shè)計(jì)，要求學(xué)生能綜合利用本課程和前修課程的基本知識(shí)，進(jìn)行融會(huì)貫通的獨(dú)立思考，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成指定的化工設(shè)計(jì)任務(wù)，從而得到化工工程設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。通過設(shè)計(jì)，要求學(xué)生了解化工設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握化工設(shè)計(jì)的程序和方法，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決化工廠實(shí)際問題的能力。同時(shí)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，還可以使學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、高度責(zé)任感的工作作風(fēng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是增強(qiáng)工程觀念，培養(yǎng)提高學(xué)生獨(dú)

10、立工作能力的有益實(shí)踐。</p><p><b>　　第1章 概 述</b></p><p>　　填料塔不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且流體通過填料層的壓降較小，易于用耐腐蝕材料制造，所以它特別適用于處理量小，有腐蝕性的物料及要求壓降小的場(chǎng)合。液體自塔頂經(jīng)液體分布器噴灑于填料頂部，并在填料的表面呈膜狀流下，氣體從塔底的氣體口送入，流過填料的空隙，在填料層中與液體逆流接觸進(jìn)行傳質(zhì)。因氣液

11、兩相組成沿塔高連續(xù)變化，所以填料塔屬連續(xù)接觸式的氣液傳質(zhì)設(shè)備。</p><p>　　1.1填料塔的結(jié)構(gòu)原理</p><p>　　填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的塔身</p><p>　　是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，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)液體分布器噴淋到填料上

12、，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，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)通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。 </p><p>　　當(dāng)液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí)，有逐漸向塔壁集中的趨勢(shì)，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現(xiàn)象稱為壁流。壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料

13、層中分布不均，從而使傳質(zhì)效率下降。因此，當(dāng)填料層較高時(shí)，需要進(jìn)行分段，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再分布器兩部分，上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后，送到液體再分布器，經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。 </p><p>　　填料塔具有生產(chǎn)能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)。 </p><p>　　填料塔也有一些不足之處，如填料造價(jià)高；當(dāng)液體負(fù)荷

14、較小時(shí)不能有效地潤濕填料表面，使傳質(zhì)效率降低；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料；對(duì)側(cè)線進(jìn)料和出料等復(fù)雜精餾不太適合等。</p><p>　　1.2填料塔的結(jié)構(gòu)和功能</p><p>　　填料塔由外殼、填料、填料支承、液體分布器、中間支承和再分布器、氣體和液體進(jìn)出口接管等部件組成，塔外殼多采用金屬材料，也可用塑料制造。填料是填料塔的核心，它提供了塔內(nèi)氣液兩相的接觸面，填料與塔的結(jié)構(gòu)決定了

15、塔的性能。填料必須具備較大的比表面，有較高的空隙率、良好的潤濕性、耐腐蝕、一定的機(jī)械強(qiáng)度、密度小、價(jià)格低廉等。常用的填料有拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、弧鞍形和矩鞍形填料，20世紀(jì)80年代后開發(fā)的新型填料如QH—1型扁環(huán)填料、八四內(nèi)弧環(huán)、刺猬形填料、金屬板狀填料、規(guī)整板波紋填料、格柵填料等，為先進(jìn)的填料塔設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。</p><p>　　填料塔適用于快速和瞬間反應(yīng)的吸收過程，多用于氣體的凈化。該塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于用耐腐蝕材料

16、制作，氣液接觸面積大，接觸時(shí)間長，氣量變化時(shí)塔的適應(yīng)性強(qiáng)，塔阻力小，壓力損失為300～700Pa，與板式塔相比處理風(fēng)量小，空塔氣速通常為0．5～1．2m/s，氣速過大會(huì)形成液泛，噴淋密度6～8m3／(m2，h)以保證填料潤濕，液氣比控制在2～10L／m3。填料塔不宜處理含塵量較大的煙氣，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)克服塔內(nèi)氣液分布不均的問題。</p><p>　　填料塔的工作原理，示意圖</p><p>　　

17、填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，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)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。</p><p>　　1.3填料塔的操作范圍 </p><p>　　當(dāng)液體量一定時(shí)，若氣體量很小，傳質(zhì)過程主要靠擴(kuò)散進(jìn)行，傳質(zhì)效果不好；氣體量很大，將會(huì)導(dǎo)致液泛發(fā)生。 當(dāng)氣體量一定時(shí)，若液體量很小，會(huì)有部分填

18、料得不到潤濕，傳質(zhì)效果不好；若液體量很大，將會(huì)導(dǎo)致液泛發(fā)生。 最大氣體量或最大液體量，可以根據(jù)泛點(diǎn)氣速來估計(jì)；最小氣體量和最小液體量必須根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定。 </p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)方案的確定</p><p>　　2.1 操作條件的確定</p><p>　　2.1．1吸收劑的選擇</p><p>　　因?yàn)橛盟魑談瑫r(shí)不作為產(chǎn)品，

19、故采用純?nèi)軇?lt;/p><p>　　2.1.2裝置流程的確定</p><p>　　用水吸收屬于中等溶解度的吸收過程，故為提高傳質(zhì)效率，選擇用逆流吸收流程。逆流操作:氣相自塔底進(jìn)入由塔頂排出，液相自塔頂進(jìn)入由塔底排出，此即逆流操作。逆流操作的特點(diǎn)是，傳質(zhì)平均推動(dòng)力大，傳質(zhì)速率快，分離效率高，吸收劑利用率高。</p><p>　　2.1.3填料的類型與選擇</p&

20、gt;<p>　　用不吸收的過程，操作溫度低，但操作壓力高，因?yàn)楣I(yè)上通常選用塑料散裝填料，在塑料散裝填料中，塑料階梯填料的綜合性能較好，故此選用DN38聚丙烯塑料階梯環(huán)填料。</p><p>　　2.1.4操作溫度與壓力的確定</p><p>　　操作溫度：30℃，操作壓力：1.8</p><p><b>　　2.2基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)</b

21、></p><p>　　2.2.1液相物性數(shù)據(jù)</p><p>　　對(duì)于低濃度吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取水的物性數(shù)據(jù)</p><p>　　查得，30℃時(shí)水的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　密度為 ρ=995.7kg/m </p><p>　　粘度為 μ=801.5

22、×10-6=2.8854kg/；</p><p>　　表面張力為 б=72.6dyn/cm=940896kg/h3</p><p>　　CO2在水中的擴(kuò)散系數(shù)為DL =1.77×10-9m2/s=6.372×10-6m2/h</p><p>　　2.2.2氣相物性數(shù)據(jù)</p><p>　　混合氣體的平均摩爾

23、質(zhì)量為</p><p>　　Mvm=∑yiMi ＜2-1＞</p><p>　　其中 y1=0.2884 y2=0.0251 y3=0.5878 y4=0.0517 y5=0.0470 Mvm1 =44.01 </p>&

24、lt;p>　　Mvm2 =28.01 Mvm3 =2.02 Mvm4 =28.02 Mvm5 =16.04</p><p>　　則 Mvm=∑yiMi </p><p>　　=0.2884×44.01＋0.0251×2

25、8.01+0.5878×2.02+0.0517×28.02+0.0470×16.04</p><p>　　=16.7854 </p><p><b>　　混合氣體的平均密度</b></p><p><b&

26、gt;　　ρvm= </b></p><p>　　其中P=1800 Pa Mvm=16.7854 R=8.314 T=(273+30)=303k</p><p>　　則 ρvm= kg/m3 ＜2-2＞</p><p>　　混合氣體粘度近似取空氣粘度，查化工原理手冊(cè)30℃空氣粘度為</p>

27、<p>　　μV=18.6×10-6=0.06696kg/ </p><p>　　查手冊(cè)得CO2在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為</p><p>　　DV=0.134cm2/s=0.048m2/h</p><p>　　由手冊(cè)查得30℃時(shí)CO2在水中的亨利系數(shù)為</p><p>　　E=1.88×105kPa</p&

28、gt;<p><b>　　相平衡常數(shù)為</b></p><p>　　m= ＜2-3＞</p><p><b>　　溶解度系數(shù)為</b></p><p>　　H= ＜2-4＞</p>&l

29、t;p><b>　　2.3物料衡算</b></p><p>　　進(jìn)塔氣相摩爾比為Y1= ＜2-5＞</p><p><b>　　出塔氣相摩爾比為</b></p><p>　　Y2==0.4053×[1-( ％)]=0.0932

30、＜2-6＞</p><p><b>　　進(jìn)塔惰性氣相流量為</b></p><p>　　V= ＜2-7＞</p><p>　　該吸收過程為低濃度吸收，平衡關(guān)系為直線，最小液氣比按下式計(jì)算，即（ ＜2-8＞</

31、p><p>　　對(duì)于純?nèi)軇┪者^程，進(jìn)塔液組成為X2=0</p><p><b>　?。?-9＞</b></p><p>　　取操作液氣比為： L/V=1.4L/V=1.4×33.29=46.61</p><p>　　L=112.588×37.21=4189.4kmol/h</p>&l

32、t;p>　　因?yàn)椋?V(Y1-Y2)=L(X1-X2)</p><p>　　所以： X1= ＜2-10＞</p><p>　　2.4填料塔的工藝尺寸計(jì)算</p><p>　　2.4.1塔徑計(jì)算 </p><p>　　采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算泛點(diǎn)氣速</p><p>　　氣相質(zhì)

33、量流量為 WV=1300×11.9937=15591.81kg/h</p><p>　　液相質(zhì)量流量可近似按純水的流量計(jì)算</p><p>　　即WL=4189.4×18.02=75492.988kg/h</p><p>　　Eckert通用關(guān)聯(lián)圖橫坐標(biāo)為 ＜2-11＞<

34、;/p><p>　　其中wL=1300kg/h wV=5492.9787kg/h ρv=11.9937 kg/m3 ρL= 995 </p><p>　　則 </p><p>　　查埃克特通用關(guān)聯(lián)圖得</p><p><b>　?。?-12＞</b></p><p&g

35、t;　　查表（散裝填料泛點(diǎn)填料因子平均值）得：</p><p>　　表2—1 散裝填料泛點(diǎn)填料因子平均值</p><p><b>　?。?-13＞</b></p><p>　　取u=0.7uF=0.7×0.33=0.23m/s</p><p>　　由

36、＜2-14＞</p><p>　　圓整塔徑，取D=1.6m</p><p><b>　　泛點(diǎn)率校核 </b></p><p>　　u= </p><p>　　﹪=54.55％(在允許范圍內(nèi)) ＜2-15＞</p

37、><p><b>　　填料規(guī)格校核：</b></p><p><b>　　液體噴淋密度校核：</b></p><p><b>　　取最小潤濕速率為</b></p><p>　?。↙W）min=0.08m3/</p><p>　　查塑料階梯環(huán)特性數(shù)據(jù)表得：&l

38、t;/p><p>　　表2—2 塑料階梯環(huán)特性數(shù)據(jù)表</p><p>　　型號(hào)為DN25的階梯環(huán)的比表面積 </p><p>　　at=132.5m2/m3</p><p>　　Umin=(LW)minat=0.08×132.5=10.6m3/ ＜2-16＞</p><p>　　

39、式中 最小噴淋密度，；</p><p><b>　　最小潤濕速率，；</b></p><p>　　填料的總比表面積，。</p><p>　　其中=0.08m3/</p><p>　　U= ＜2-17＞</p><p>　　經(jīng)校核可知，塔徑D=160

40、0mm合理</p><p>　　2.4.2填料層高度計(jì)算</p><p>　　Y=mX1=104.44×0.0028=0.29</p><p><b>　　Y=mX2=0</b></p><p><b>　　脫因系數(shù)為 </b></p><p>　　S=

41、 ＜2-18＞</p><p><b>　　氣相總傳質(zhì)單元數(shù)</b></p><p>　　NOG= ＜2-19＞</p><p><b>　　=</b></p><p>　　氣相總傳質(zhì)單元高度采用修

42、正的恩田關(guān)聯(lián)式計(jì)算</p><p><b>　?。?-20＞</b></p><p>　　查常見材質(zhì)的臨界表面張力值表得</p><p>　　表2—3 常見材質(zhì)的臨界表面張力值</p><p>　　c=33dyn/cm=427680kg/h2</p><p><b>　　液體質(zhì)量通量為：

43、</b></p><p>　　=0.502 ＜2-21＞</p><p>　　吸收系數(shù)由下式計(jì)算：</p><p>　　=0.16 ＜2-22＞</p><p>　　氣膜吸收系數(shù)由下式計(jì)算：</p

44、><p><b>　　＜2-23＞</b></p><p>　　式中 氣體的質(zhì)量通量，;</p><p><b>　　氣體的粘度，[]；</b></p><p><b>　　氣體的密度，；</b></p><p>　　溶質(zhì)在氣體中的擴(kuò)散系數(shù)，；</

45、p><p><b>　　通用氣體常數(shù)，；</b></p><p><b>　　系統(tǒng)溫度，；</b></p><p>　　填料的總比表面積，。</p><p>　　其中 </p><p><b>　　則質(zhì)量通量為：</b&

46、gt;</p><p>　　= 0.0336 </p><p><b>　　吸收系數(shù)由下式計(jì)算</b></p><p><b>　?。?-24＞</b></p><p>　　式中 液體的質(zhì)量通量，;</p><p><b&g

47、t;　　液體的粘度，[]；</b></p><p><b>　　液體的密度，；</b></p><p>　　溶質(zhì)在液體中的擴(kuò)散系數(shù)，；</p><p><b>　　通用氣體常數(shù)，；</b></p><p><b>　　系統(tǒng)溫度，303；</b></p>

48、<p>　　填料的潤濕比表面積，；</p><p><b>　　重力加速度，。</b></p><p>　　其中 </p><p>　　則 =2.31m/h </p><p&g

49、t;<b>　　＜2-25＞</b></p><p>　　查常見填料的形狀系數(shù)表得</p><p><b>　?。?-26＞</b></p><p>　　u/uF=57.45％>50﹪</p><p>　　式中 液體的表面張力，</p><p>　　填料材質(zhì)的臨界表面

50、張力，；</p><p><b>　　填料形狀系數(shù)。</b></p><p>　　得 ＜2-27＞</p><p>　　得 ＜2-28＞</p><p>　　HOG= ＜2-29＞</p><p>　　

51、式中 溶解度系數(shù)，；</p><p><b>　　塔截面積，</b></p><p>　　Z=HOGNOG=0.×3.01=1.93m ＜2-30＞</p><p>　　式中 氣相總傳質(zhì)單元高度， ；</p><p><b>　　

52、氣相傳質(zhì)單元數(shù)。</b></p><p>　　得Z′=1.25×1.93=2.41m</p><p>　　取填料層高度為Z′=3m</p><p>　　查散裝填料分段高度推薦值表</p><p>　　表2—4 散裝填料分段高度推薦值</p><p>　　對(duì)于階梯環(huán)填料 hmax≤6m</

53、p><p>　　取h/D=8 </p><p>　　則h=8×1600=12800mm</p><p>　　計(jì)算得填料層高度為3000mm，故不需分段</p><p>　　第3章 填料層壓降計(jì)算</p><p>　　散裝填料的壓降值可由?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖計(jì)算。計(jì)算時(shí)，先根據(jù)氣液負(fù)荷及有關(guān)物性數(shù)據(jù)，求出橫坐標(biāo)值

54、。再根據(jù)操作空塔氣速U用有關(guān)物性數(shù)據(jù)，求出縱坐標(biāo)值。通過作圖得出交點(diǎn)，讀出過交點(diǎn)的等壓線數(shù)值，即得出每米填料層壓降值。用埃克特通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算壓降時(shí)，所需填料因子與液體噴淋點(diǎn)密度有關(guān)，為了工程計(jì)算的方便，常采用與液體噴淋密度無關(guān)的壓降填料因子平值。</p><p>　　埃克特通用關(guān)聯(lián)圖橫坐標(biāo)為</p><p>　　=0.67

55、 ＜3-1＞</p><p>　　查散裝填料壓降填料因子平均值</p><p>　　表3—1 散裝填料壓降填料因子平均</p><p><b>　　通用關(guān)聯(lián)圖得：</b></p><p>　　P/Z=107.91Pa/m</p><p><b>　　填料層壓降為<

56、/b></p><p>　　△P=107.91×3=323.73Pa</p><p>　　查此圖時(shí)，一定要看好，最好用兩個(gè)直角板找到橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的交點(diǎn)，在估計(jì)出合理的等壓線數(shù)值。</p><p><b>　　3.1液體分布裝置</b></p><p>　　3.1.1液體分布器的選型</p>

57、<p>　　液體在塔頂?shù)某跏季鶆驀娏埽潜ＷC填料塔達(dá)到預(yù)期分離效果的重要條件。液體分布裝置的安裝位置，須高于填料層表面200mm,以提供足夠的自由空間，讓上升氣流不受約束地穿過分布器。根據(jù)該物系性質(zhì)，可選用目前應(yīng)用較為廣泛的多孔型布液裝置中的排管式噴淋器。多孔型布液裝置能提供足夠均勻的液體分布和空出足夠大的氣體通道（自由截面一般在70%以上），也便于制成分段可拆結(jié)構(gòu)。液體引入排管噴淋器的方式采用液體由水平主管一側(cè)引入，通過支

58、管上的小孔向填料層噴淋。</p><p>　　由于液體的最大負(fù)荷低于，按照設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)可提供良好的液體分布：主管直徑---50mm,支管排數(shù)---5,排管外緣直徑---760mm，最大體積流量---12.5排管式噴淋器采用塑料制造。</p><p>　　3.1.2分布點(diǎn)密度計(jì)算</p><p>　　為了使液體初始分布均勻，原則上應(yīng)增加單位面積上的噴淋點(diǎn)數(shù)。但是，由于

59、結(jié)構(gòu)的限制，不可能將噴淋點(diǎn)設(shè)計(jì)得很多。根據(jù)Eckert建議，當(dāng)時(shí)，每塔截面設(shè)一個(gè)噴淋點(diǎn)。則總布液孔數(shù)為：</p><p><b>　　點(diǎn)</b></p><p>　　圖3—1 槽式液體在分布器二級(jí)槽的布液點(diǎn)示意圖</p><p><b>　　3.1.3布液計(jì)算</b></p><p>　　由

60、 ＜3-2＞</p><p>　　式中 液體流量，；</p><p>　　開孔數(shù)目132（分布點(diǎn)數(shù)目）； </p><p><b>　　孔流系數(shù)，通常取；</b></p><p><b>　　孔徑，1.6；</b></p>

61、<p>　　開孔上方的液位高度，3。</p><p><b>　　取，</b></p><p><b>　?。?-3＞ </b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)取</b></p><p>　　3.2 液體再分布裝置</p><p>　　實(shí)踐

62、表明，當(dāng)噴淋液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí)，不能保持噴淋裝置所提供的原始均勻分布狀態(tài)，液體有向塔壁流動(dòng)的趨勢(shì)。因而導(dǎo)致壁流增加、填料主體的流量減小，影響了流體沿塔橫截面分布的均勻性，降低傳質(zhì)效率。所以，設(shè)置再分布裝置是十分重要的。可選用多孔盤式再分布器。分布盤上的孔數(shù)按噴淋點(diǎn)數(shù)確定，孔徑為3.6mm。為了防止上一填料層來的液體直接流入升氣管，應(yīng)在升氣管上設(shè)帽蓋。它的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：分布盤外徑---785mm，升氣管數(shù)量---6.</p>

63、;<p>　　3.3 填料支撐裝置</p><p>　　填料支撐裝置對(duì)于保證填料塔的操作性能具有重大作用。采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自由截面較大、金屬耗用量較小的柵板作為支撐板。為了改善邊界狀況，可采用大間距的柵條，然后整砌一、二層按正方形排列的瓷質(zhì)十字環(huán)，作為過渡支撐，以取得較大的孔隙率。由于采用的是的填料，所以可用的十字環(huán)。</p><p>　　塔徑，設(shè)計(jì)柵板由兩塊組成。且需要將其擱

64、置在焊接于塔壁的支持圈或支持塊上。分塊式柵板，每塊寬度為400mm，每塊重量不超過700N，以便從人孔進(jìn)行裝卸。</p><p>　　3.4 氣體的入塔分布</p><p>　　設(shè)計(jì)位于塔底的進(jìn)氣管時(shí)，主要考慮兩個(gè)要求：壓力降要小和氣體分布要均勻。由于填料層壓力降較大，減弱了壓力波動(dòng)的影響，從而建立了較好的氣體分布；同時(shí)，本裝置由于直徑較小，可采用簡(jiǎn)單的進(jìn)氣分布裝置。</p>

65、<p>　　由于對(duì)排放的凈化氣體中的液相夾帶要求不嚴(yán)，可不設(shè)除液沫裝置。</p><p>　　3.5 吸收塔接管尺寸計(jì)算</p><p>　　一般管道為圓形，d為內(nèi)徑，水流速為0.5～3m/s</p><p>　　常壓下氣體流速 10～30m/s</p><p>　　則氣體進(jìn)口直徑 ＜3-4＞</p><

66、;p>　　氣體出口直徑 d2=d1=134mm</p><p>　　噴液進(jìn)口直徑 ＜3-5＞</p><p>　　噴液出口直徑 d4=d3=200mm</p><p>　　排液口直徑 d5=d3/2=100mm</p><p><b>　　3.6 附屬設(shè)備</b></p><p>　

67、?。?）本設(shè)計(jì)任務(wù)液相負(fù)荷不大，可選用排管式液體分面器，且填料層不高，可不設(shè)液體再分布器。</p><p>　?。?）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。</p><p><b>　　第4章 附表</b></p><p><b>　　埃克特通用關(guān)圖</b></p><p>　　圖4

68、—1?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖</p><p><b>　　階梯填料的特性參數(shù)</b></p><p><b>　　主要符號(hào)說明</b></p><p><b>　　第5章 評(píng)價(jià)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)中問題的評(píng)價(jià)：</b></p>

69、<p>　　對(duì)于吸收塔基本尺寸的確定以及數(shù)據(jù)來源，物性參數(shù)，合適取值范圍的確定要按具體的實(shí)際設(shè)計(jì)情況來定。</p><p>　　1.對(duì)于吸收塔填料裝置的材料屬性，以及經(jīng)濟(jì)效益要綜合考慮工藝的可能性又要滿足實(shí)際操作標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　2.對(duì)于吸收塔的溫度的確定，由吸收的平衡關(guān)系可知，溫度降低可增加溶質(zhì)組分的溶解度，對(duì)于壓力的確定，選擇常壓，減少工作設(shè)備的負(fù)荷。</p&

70、gt;<p><b>　　結(jié) 束 語</b></p><p>　　剛拿到任務(wù)說明書時(shí)，一臉茫然，大家都是第一次接觸到這個(gè)的東西，面對(duì)大量繁瑣的計(jì)算，我的頭都大了，其中我得了一個(gè)很不合理的數(shù)據(jù)，經(jīng)過反復(fù)查找，才發(fā)現(xiàn)前面有個(gè)小數(shù)點(diǎn)弄錯(cuò)了，我深深體會(huì)到了科學(xué)需要的嚴(yán)謹(jǐn)性。在設(shè)計(jì)課程報(bào)告時(shí)，要輸入大量的公式，我自學(xué)了一點(diǎn)公式編輯器的知識(shí)，感覺它非常有用，今后有時(shí)間還得好好學(xué)學(xué)。我會(huì)好好

71、對(duì)待以后的每一次設(shè)計(jì)，讓老師滿意。希望老師對(duì)我這次的表現(xiàn)認(rèn)可。</p><p>　　這次我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是水吸收二氧化碳過程填料塔的設(shè)計(jì)，這是關(guān)于吸收中填料塔的設(shè)計(jì)。填料塔是以塔內(nèi)裝有大量的填料為相接觸構(gòu)件的氣液傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，壓降低，填料易用耐腐蝕材料制造等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中，開始的時(shí)候我打算采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算泛點(diǎn)氣速，但是我發(fā)現(xiàn)用查圖的方法誤

72、差很大，同時(shí)參考了其他的一些資料上的算法發(fā)現(xiàn)也有用貝恩（Bain）——霍根（Hougen）關(guān)聯(lián)式計(jì)算泛點(diǎn)氣速的，所以最后采用了關(guān)聯(lián)式來計(jì)算泛點(diǎn)速度。</p><p>　　在填料的選擇中，我?guī)缀跏怯门懦▉磉x擇的，后來認(rèn)為DN38計(jì)算得的結(jié)果比比較好。雖然在同類填料中，尺寸越小的，分離效率越高，但它的阻力將增加，通量減小，填料費(fèi)用也增加很多。用DN38計(jì)算所得的D/d值也符合階梯環(huán)的推薦值。</p>

73、<p>　　解決了上面的問題之后就是通過查找手冊(cè)之類的書籍來確定輔助設(shè)備的選型，我選擇柵板支承裝置作為填料支撐。</p><p>　　本設(shè)計(jì)我們所設(shè)計(jì)的填料塔產(chǎn)能大，分離效率高，持液量小，填料塔結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，造價(jià)適合。不過，它的操作范圍小，填料潤濕效果差，當(dāng)液體負(fù)荷過重時(shí)，易產(chǎn)生液泛，不宜處理易聚合或含有固體懸浮物的物料等。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)<

74、/b></p><p>　　1、《化學(xué)工程手冊(cè)》編輯委員會(huì)，化學(xué)工程手冊(cè)——?dú)庖簜髻|(zhì)設(shè)備</p><p>　　2、賈紹義，紫誠敬《化工原理課程設(shè)計(jì)》天津大學(xué)出版社，2002</p><p>　　3、劉乃鴻等《現(xiàn)代填料塔技術(shù)指南》［M］．天津，中國石化出版社1998</p><p>　　4、徐崇嗣等《塔填料產(chǎn)品及技術(shù)手冊(cè)》［C］北京，化學(xué)

75、工業(yè)出版社1995</p><p>　　5、姚玉英《化工原理，下冊(cè)》天津大學(xué)出版社1999</p><p>　　6．匡國柱，史啟才，《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》［J］.化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　7、路秀林，王者相等編，《塔設(shè)備》，化學(xué)工業(yè)出版社</p><p><b>　　致 謝</b></p>

76、<p>　　本設(shè)計(jì)的完成得益于指導(dǎo)老師**老師傳授的知識(shí)，使我有了完成設(shè)計(jì)所需要的知識(shí)積累，更得益于指導(dǎo)老師訊選題的確定，開題報(bào)告準(zhǔn)備及論文初稿與定稿中中對(duì)字句的斟酌傾注的大量心血，在此對(duì)指導(dǎo)老師表示感謝！</p><p>　　在這里，還要特別感謝大學(xué)三年學(xué)習(xí)期間給我諸多教誨和幫助的各位老師，你們給予我的指導(dǎo)和教誨時(shí)刻銘記在心，為將來的工作給我提供了更好的保障，再次對(duì)你們真摯的說一聲感謝，也感謝我的

77、同學(xué)們，謝謝你們給予我的幫助！</p><p>　　三年的學(xué)習(xí)即將畫上圓滿的句號(hào)，雖然有更多的戀戀不舍，雖然有更多情誼，但時(shí)間是不會(huì)倒流的，為了美好的將來，我們只能選擇離開，奔向有理想的地方，去完成我們美好的愿望。</p><p>　　最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中幫住過我的良師益友，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。</p><p>　　祝愿我們的老師工作順