1、 1600 SO2填料吸收塔設(shè)計(jì)（碟形封頭）1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及基本要求塔體內(nèi)徑：1600mm 設(shè)計(jì)壓力：0.8MPa工作溫度：25 塔高；12500mm偏心質(zhì)量：2500kg 偏心距離： 1600mm 介質(zhì)：二氧化硫、焦?fàn)t氣、吸收液等 液體密度： 998.2kg/m3液體表面張力：940896kg/h2 氣體密度：1.257kg/m3 氣體流量：5000m3/h 混合氣體粘度：0.065kg/(m.h)場(chǎng)地類別： 基本風(fēng)壓：3000N/m2地震強(qiáng)度:82指定查閱的主要參考文獻(xiàn)及說(shuō)明GB15098鋼制壓力容器以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械制圖，清華大學(xué)出版社 塔設(shè)備設(shè)計(jì)材料與零部件,化工設(shè)計(jì)手冊(cè)

2、編寫組，上海人民出版社 3進(jìn)度安排設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱起 止 日 期1資料收集，閱讀文獻(xiàn)，完成開題報(bào)告3月 2 日至3月25日2完成所有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)計(jì)算作3月26日至4月21日3完成所有圖紙繪制4月22日至5月22日4完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書及圖紙的修改5月23日至6月 1日5答辯準(zhǔn)備和畢業(yè)答辯6月 2 日至6月10日摘 要填料塔是塔設(shè)備的一種。塔內(nèi)填充適當(dāng)高度的填料，以增加兩種流體間的接觸表面。例如應(yīng)用于氣體吸收時(shí)，液體由塔的上部通過(guò)分布器進(jìn)入，沿填料表面下降。氣體則由塔的下部通過(guò)填料孔隙逆流而上，與液體密切接觸而相互作用。結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，檢修較方便。廣泛應(yīng)用于氣體吸收、蒸餾、萃取等操作。填料塔是以塔

3、內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的塔身是一直立圓筒，底部裝有填支承板，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。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(guò)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)。填料塔也有一些不足之處，如填料造價(jià)高；當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí)不能有效地潤(rùn)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

4、合等。關(guān)鍵詞：填料塔；填料層；氣液兩相傳質(zhì)ABSTRACTPacked tower is a tower. Column filled with a filler suitable height in order to increase the contact surface between the two fluids. For example, used in gas absorption, the liquid is distributed through the upper portion of the column enters, down along the filler surf

5、ace. Gas from the lower part of the tower through the packing porosity upstream, close contact with the liquid interactions. Structure is relatively simple, maintenance more convenient. Widely used in gas absorption, distillation, extraction and other operations.Packed tower is a tower packing liqui

6、d two-phase contact member as mass transfer devices. The tower is packed tower upright cylinder, fill the bottom with support plate, filling the whole puzzle to huddle or placed in a manner supporting plate. Installed above the filler filler plate to avoid being blown updraft. The liquid from the to

7、p to the liquid distributor spray filler and the filler surface flow along. Gas is fed from the bottom, the gas distribution means (small diameter column generally not gas distribution means) distribution, the countercurrent to the liquid to pass through the gap fill layer, the surface of the filler

8、, be in close contact with the gas-liquid two-phase mass transfer .Packed tower has a large capacity, high separation efficiency, low pressure drop, liquid holdup small, operating flexibility and other advantages.Packed column have some shortcomings, such as high cost filler; when the liquid load is

9、 small not effective wetting of the filler surface, so mass efficiency; not directly applicable to a suspension or easily polymerizable material; the lateral wire feeding and the material is not suitable for such complex distillation and so on.Keywords:Packed tower;Filler layer;Gas-liquid according

10、to legend qualitative目 錄第一章 緒論11.1 填料塔吸收工藝簡(jiǎn)介11.2 填料塔吸收工藝設(shè)計(jì)21.1.1 吸收劑的選擇21.1.2 吸收流程的選擇21.2.3 吸收流程的說(shuō)明2第二章 材料選型32.1 填料支撐板32.2 填料塔的液體分布器42.3 液體收集再分布器52.4 填料的壓緊和限位裝置52.5 除沫器62.6 填料選擇82.6.1 填料及堆積方式82.6.2 填料選擇9第三章 物料衡算113.1 液相物性數(shù)據(jù)113.2 氣相物性數(shù)據(jù)113.3 氣液兩相平衡數(shù)據(jù)113.4 物料衡算113.5 操作氣數(shù)133.6 填料的潤(rùn)濕性能及噴液密度校核133.7 填料層高度

11、計(jì)算14第四章 塔附屬設(shè)備設(shè)計(jì)164.1 物料進(jìn)出管設(shè)計(jì)及法蘭選取164.2 裙座的選型和計(jì)算17第五章 強(qiáng)度校核205.1 塔體選材215.3 碟形封頭厚度計(jì)算215.4 壁厚附加量計(jì)算22第六章 接管及開孔補(bǔ)強(qiáng)246.1 壁厚附加量計(jì)算246.2 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍和面積246.3 筒體和裙座人孔處開口補(bǔ)強(qiáng)26參考文獻(xiàn)29致謝辭30 第一章 緒論填料塔是塔設(shè)備的一種。塔內(nèi)填充適當(dāng)高度的填料，以增加兩種流體間的接觸表面。例如應(yīng)用于氣體吸收時(shí)，液體由塔的上部通過(guò)分布器進(jìn)入，沿填料表面下降。氣體則由塔的下部通過(guò)填料孔隙逆流而上，與液體密切接觸而相互作用。結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，檢修較方便。廣泛應(yīng)用于氣體吸收、蒸餾

12、、萃取等操作。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。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(guò)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。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

13、流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均，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。填料塔具有生產(chǎn)能力大，分離效率高，壓力降小，持液量小，傳質(zhì)效率高，操作彈性大，便于采用耐腐蝕材料制造等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于熱敏性及容易發(fā)泡的物料，更顯出其優(yōu)越性。填料塔也有一些不足之處，如填料造價(jià)高；當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí)不能有效地潤(rùn)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。1.1 填料塔吸收工藝簡(jiǎn)介本

14、次畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行的是氣體吸收，是用適當(dāng)?shù)囊后w吸收劑同氣體混合接觸，吸收氣體混合物中的一個(gè)或幾個(gè)組分使其中的個(gè)各組分得以分離的一種操作。主要是利用氣體混合物各組分在某種溶劑中溶解度不同而達(dá)到分離的目的。氣體吸收是氣體物質(zhì)自氣相到液相的轉(zhuǎn)移，是傳質(zhì)過(guò)程，混合爐氣中S02的分壓大于溶液中該組分的平衡分壓S02便可自氣相轉(zhuǎn)移到液相，即被吸收，結(jié)果溶液里S02的濃度便可升高，平衡蒸汽壓也隨著升高，最后，可以升高到等于它的氣相中的分壓，傳質(zhì)過(guò)程便可停止，稱為氣液兩相平衡。設(shè)計(jì)中采用清水作為吸收劑，吸收爐氣中的S02氣體，優(yōu)點(diǎn)在于原料便宜，清水可以隨時(shí)使用，不需要太多的技術(shù)來(lái)控制調(diào)節(jié)。但S02在水中的溶解度非

15、常低，吸收率很低。而且吸收以后排出的尾液帶有酸性，排放前要經(jīng)過(guò)處理，增加成本。1.2 填料塔吸收工藝設(shè)計(jì)1.1.1 吸收劑的選擇根據(jù)所要處理的混合氣體，可采用水為吸收劑，其廉價(jià)易得，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，選擇性好，符合吸收過(guò)程對(duì)吸收劑的基本要求。 吸收流程的選擇本設(shè)計(jì)所吸收的氣體濃度低，過(guò)程的分離要求不太高，選用一種吸收劑即可完成吸收任務(wù)，故該過(guò)程采用簡(jiǎn)單的一步吸收流程。并采用單塔吸收，由于逆流操作具有傳質(zhì)推動(dòng)力大，分離效率高的顯著優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用。工程上，一般均采用逆流吸收。本設(shè)計(jì)流程為一步逆流吸收。溫度為25，壓力0.5MPa的混合氣體進(jìn)入吸收塔，與水逆流接觸后，得到凈化氣體排放，吸收S02后

16、的水則可送入再生塔塔頂進(jìn)行解吸操作，解吸后的水再送回吸收塔頂，循環(huán)使用。 吸收流程的說(shuō)明本次設(shè)計(jì)采用單塔吸收逆流操作。吸收裝置水經(jīng)流量計(jì)后送入填料塔塔頂經(jīng)噴淋頭噴淋雜填料頂層。風(fēng)機(jī)把混合氣體從填料塔底送入填料塔，在塔內(nèi)與水接觸，進(jìn)行質(zhì)量與熱量的交換。混合氣體中的S02溶解于水中，使從塔頂離去的S02含量降低至低于0.2%，而溶有較多S02的水從吸收塔底排出。由于本設(shè)計(jì)屬于低濃度氣體吸收，所欲熱量交換可忽略，整個(gè)過(guò)程看成等溫操作。混合氣體有風(fēng)機(jī)供給，用閥門調(diào)節(jié)混合氣體流量，出口用尾氣調(diào)壓閥維持不同流量下的尾氣壓力。水經(jīng)閥門控制及流量計(jì)控制進(jìn)入塔內(nèi)，為了測(cè)量塔內(nèi)壓力和填料層壓強(qiáng)降則安裝表壓計(jì)及壓差

17、計(jì)，大氣壓則有大氣壓力計(jì)測(cè)量。第二章 材料選型2.1 填料支撐板填料支撐裝置安裝在填料層底部。其作用是防止填料穿過(guò)支撐裝置而落下；支承操作時(shí)填料層的重量；保證足夠的開孔率，使氣液兩相能自由通過(guò)。因此不僅要求支承裝置具有足夠的強(qiáng)度及剛度，而且要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝，所用的材料耐介質(zhì)的腐蝕。本次設(shè)計(jì)選平板型柵板式支承板。（表2-1）（圖2-1）填料支承柵板是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，最常用的填料支承裝置。其由豎立的扁鋼條構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，廣泛用于中，小型填料塔塔徑較小時(shí)（500mm）以下，采用整塊式柵板，塔徑較大時(shí)可將柵板分為幾塊安裝。表2-1 柵板尺寸Dg填料環(huán)直徑DRh×st支承板數(shù)量160025156049050×8486圖2-1 柵板型支承裝置柵板支承的缺點(diǎn)是如將散裝填料直接亂堆在柵板上，則會(huì)將空隙堵塞從而減少其開孔率，故這種支承裝置廣泛用于規(guī)整填料塔。有時(shí)在柵板上先放置一盤板波紋填料，然后再裝散裝填料。需要詳細(xì)課程設(shè)計(jì)聯(lián)系QQ1838449412可提供的畢業(yè)設(shè)計(jì)如下：1、蒸汽冷凝液冷卻器設(shè)計(jì)2、酸煙抽風(fēng)機(jī)軸封性能研究3、具有自排污特性的酸煙抽風(fēng)機(jī)軸封設(shè)計(jì)4、400進(jìn)動(dòng)卸料離心機(jī)設(shè)計(jì)5、