化工原理課程設計乙醇-水填料精儲塔設計學生姓名學院名稱學號班級專業名稱指導教師化工原理課程設計任務書一、設計題目：乙醇-水篩板（填料）精儲塔設計二、設計條件：1、常壓p=1atm（絕壓）。2、原料來自粗儲塔，為95~96C飽和蒸汽，由于沿程熱損失，進精儲塔時，原料溫度約為90C；3、塔頂濃度為含乙醇92.41%（質量分數）的藥用酒精，產量為25噸/天；4、塔釜采用飽和蒸汽直接加熱，從塔釜出來的殘液中乙醇濃度要求不大于0.3%（質量分數）;5、塔頂采用全凝器，泡點回流，回流比R=1.1~2.0Rmin；6、廠址：徐州地區三、設計任務：1、完成該精儲塔的工藝設計，包括輔助設備及進出口管路的計算和選型；2、畫出帶控制點工藝流程圖、x~y相平衡圖、塔板負荷性能圖、塔板布置圖、精儲塔工藝條件圖；3、寫出該精儲塔的設計說明書，包括設計結果匯總和設計評價。摘要乙醇是生活中一種常見的化學品，它是一種有機物，俗稱酒精。它是帶有一個羥基的飽和一元醇，在常溫、常壓下是一種易燃、易揮發的無色透明液體，它的水溶液具有酒香的氣味，并略帶刺激性。有酒的氣味和刺激的辛辣滋味。乙醇液體密度比水小，能與水以任意比互溶。乙醇的生產離不開精儲、萃取等化工流程。氧化鈣脫水法、共沸精儲、吸附精儲、滲透汽化、吸附法、萃取精微法和真空脫水法等多用在乙醇的回收和提純的方面。實際生產中較成熟的方法是共沸精儲和萃取精儲，這2種分離方法多以連續操作的方式出現。在一些領域生產乙醇設備簡單、投資小，可單塔分離多組分混合物，或同一塔可處理種類和組成頻繁更換的物系。塔設備是使氣液成兩相通過精密接觸達到相際傳質和傳熱目的的氣液傳質設備之一，一般分為級間接觸式和連續接觸式兩大類。前者的代表是板式塔，后者的代表則為填料塔。本次課程設計就是針對乙醇-水體系而進行的常壓二元填料精儲塔的設計及相關設備選型。關鍵詞：乙醇；水；填料塔；精儲TOC\o"1-5"\h\z1概述1物料性質1塔設備簡介12流程的確定及說明1.加料1.進料1塔頂冷凝方式2回流方式2加熱方式2加熱器2塔的設計計算2物料衡算2塔頂氣相、液相，進料和塔底的溫度分別為：小、廟、tF、tw3平均相對揮發度0c4回流比的確定4熱量衡算5加熱介質的選擇5冷卻劑白^選擇5熱量衡算5理論塔板數計算7板數計算7塔板效率8精微塔主要尺寸的設計計算9流量和物性參數的計算9塔徑設計計算114附屬設備及主要附件的選型計算15.冷凝器15再沸器16塔內其他構件17.塔頂蒸汽管17.回流管17.進料管18.塔釜出料管18除沫器18液體分布器19液體再分布器20填料支撐板的選擇20塔釜設計21塔的頂部空間高度21手孔的設計21.裙座的設計225精微塔高度計算226總結24附錄24參考文獻26第一部分概述物料性質乙醇易燃，具刺激性。具蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑接觸發生化學反應或引起燃燒。所以運輸時要單獨裝運，運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。要儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。在操作過程中，還要注意安全防護等措施。塔設備簡介填料塔是以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。填料塔具有生產能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等優點。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。液體從塔頂經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，經氣體分布裝置分布后，與液體呈逆流連續通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬于連續接觸式氣液傳質設備，兩相組成沿塔高連續變化，在正常操作狀態下，氣相為連續相，液相為分散相。第二部分流程的確定及說明.力口料加料方式有兩種：高位槽加料和泵直接加料。雖然采用高位槽加料，通過控制液位高度，可以得到穩定的流量和流速，但由于多了高位槽，建設費用相應增加。若采用泵加料，流量穩定，傳質效率高，結構簡單，安裝方便。所以本設計采用泵直接加料。.進料進料狀況一般有冷液進料和泡點進料。對于冷液進料，當組成一定時，流量一定，對分離有利，省加熱費用，但其受環境影響較大；而泡點進料時進料溫度受季節、氣溫變化和前段工序波動的影響，塔的操作比較容易控制。止匕外，泡點進料時，基于包摩爾流假定，精儲段和提鐳段的塔徑基本相等，無論是設計計算還是實際加工制造這樣的精儲塔都比較容易。此設計采用泡點進料。塔頂冷凝方式塔頂冷凝采用全凝器，用水冷凝。乙醇和水不反應。且容易冷凝，故使用全凝器。塔頂出來的氣體溫度不高，冷凝后回流液和產品溫度不高無需進一步冷卻。回流方式回流方式可分為重力回流和強制回流。對于小型塔，回流冷凝器一般安裝在塔頂。其優點是回流冷凝器無需支撐結構，具缺點是回流冷凝器回流控制較難。由于本次設計為小型塔，故采用重力回流。加熱方式加熱方式分為直接蒸汽和間接蒸汽加熱。直接蒸汽加熱是用蒸汽直接由塔底進入塔內。由于重組分是水，故省略加熱裝置。采用飽和蒸汽直接加熱。加熱器類型采用U型管蒸汽間接加熱器，用水蒸汽作加熱劑。因為塔小，可將加熱器放在塔內，即再沸器。第三部分精儲塔的設計計算物料衡算乙醇Ma=46.07Kg/Kmol水Mb=18.02Kg/KmolXf=(0.35/46.07)/(0.35/46.07+0.65/18.02)=0.174Xd=(0.9241/46.07)/(0.9241/46.07+0.0759/18.02)=0.826XW=(0.003/46.07)/(0.003/46.07+0.997/18.02)=0.001MF=0.17446.07+(1-0.174)18.02=22.90Kg/KmolMd=0.82646.07+(1-0.826)18.02=41.19Kg/KmolMw=0.00146.07+(1-0.001)18.02=18.05Kg/KmolF=25000/(24*22.90)=45.49Kmol/h由：F=D+WFXf=DX>+WXv聯立得D=9.54Kmol/hW=35.95Kmol/h塔頂氣相、液相，進料和塔底的溫度分別為：加、山、tF、tw表1乙醇-水的汽-液平衡組成乙醇/%（mol分率）溫度/C乙醇/%（mol分率）溫度/C乙醇/%（mol分率）溫度/C液相氣相液相氣相液相氣相0.000.00100.00.23370.544582.70.57320.684179.30.01900.170095.50.26080.558082.30.67630.738578.740.07210.389189.00.32730.582681.50.74720.781578.410.09660.437586.70.39650.612280.70.89430.894378.150.12380.470485.30.50790.656479.80.16610.508984.10.51980.659979.7由表中數據，用內差法計算得塔頂：(0.7472-0.826)/(0.7472-0.6763)=(78.4-tLD)/(78.41-78.74)tLD=78.04C(0.7815-0.826)/(0.7815-0.7385)=(78.41-tVD)/(78.41-78.74)tVD=78.07C塔釜:(0-0.001)/(0-0.019)=(100-tW)/(100-95.5)tw=99.76C進料：(0.2337-0.1661)/(0.174-0.1661)=(82.7-84.1)/(tF-84.1)tF=83.94C精微段平均溫度：t?=(tVD+tF)/2=(78.07+83.94)/2=81.01C提儲段平均溫度：t?=(tW+tF)/2=(99.76+83.94)/2=91.85C平均相對揮發度a在tF溫度下乙醇和水的飽和蒸汽壓分別為:精微段：t1=81.01C(81.01-89.0)/(80.7-89.0)=(X1-0.5079)/(0.3965-0.5079)=(y1-0.6564)/(0.6122-0.6564)X1=0.4007y1=0.6139精微段：t2=91.85C(91.85-89.0)/(95.5-89.0)=(x2-0.0721)/(0.019-0.0721)=(y2-0.3891)/(0.17-0.3891)X2=0.0488y2=0.2930X將x1,x2,y1,y2分別代入y=得a1=2.38a2=8.081(：-1)xa=4.39回流比的確定由于是泡點進料，Xq=XF=0.174二Xqyq==4.39*0.174/(1+3.39*0.174)=0.4801(1-1)Xqxd-yqRmin=-=(0.826-0.480)/(0.480-0.174)=1.13yq-xq一般操作回流比取最小回流比的1.1~2倍，本設計取1.5倍。即R=1.5Rmin=1.51.13=1.70L=R-D=1.70*9.54=16.22kmol/hL=L+q?F=16.22+45.49=61.71kmol/h'V=V=(R+1)D=16.22+9.54=25.76kmol/h3.5熱量衡算3.5.1加熱介質常用的加熱劑有飽和水蒸氣和煙道氣。飽和水蒸氣是一種應用最廣泛的加熱劑。燃料燃燒所排放的煙道氣溫度可達100~100OC,適合于高溫加熱。煙道氣的缺點是比熱容及傳熱系數較低，加熱溫度控制困難。所以本設計選用300kPa(溫度為133.3C)的飽和水蒸氣做加熱介質。3.5.2冷卻劑常用的冷卻劑是水和空氣，應因地制宜地加以選用。受當地氣溫限制，冷卻水一般為10~25c.如需冷卻到較低溫度，則需采用低溫介質，如冷凍鹽水、氟利昂等。本設計建廠地區為徐州，應該采用冷卻水。循環冷卻水進口溫度32C,出口溫度為38Co3.5.3熱量衡算已求得：tLD=78.04C加=78.07CtW=99.76CtF=83.94C3=81.01Ct2=91.85CtLD溫度下：Cp1=140.12kJ/(kmol?K)Cp2=75.34kJ/(kmol-K)CpD=Cp1*XdCp21-Xd=140.120.826+75.34(1-0.826)=128.85kJ/(kmol-K)tW溫度下：Cp1=151.89kJ/(kmol?K)Cp2=75.87kJ/(kmol?K)CpW=Cp1*XwCp21-Xw=151.890.001+75.87(1-0.001)=75.95kJ/(kmol-K)tLD溫度下：1==83.95kJ/kg;2==2314.6kJ/kg;個"*Xd-21-Xd=83.950.826+(1-0.826)=472.08kJ/kg(1)0C時塔頂氣體上升的始Qv塔頂以0C為基準，Qv=v'CpD?tD+V?歹?M-d=25.76128.8578.04+25.76472.0841.19=759931.06kJ/h(2)回流液的始QrtvD=78.07C溫度下Cp1=140.12kJ/(kmol-K)Cp2=75.34kJ/(kmol-K)CpD-Cp1?XdCp21-XD=140.120.826+75.34(1-0.826)=128.85kJ/(kmol-K)Qr=L，Cp*tVD=16.22128.8578.07=163162.16kJ/h(3)塔頂儲出液的始Qd因儲出口與回流口組成一樣，所以Qd=D，Cp“ld=9.54128.8578.04=95929.03J/h(4)冷凝器消耗的始QcQc=Qv-Qr-Qd=759931.06-163162.16-95929.03=500839.87kJ/h(5)進料口的始Qftf溫度下：Cp1=153.06kJ/(kmol?K);Cp2=76.84kJ/(kmol?K);Cp。*Cp21-Xf=153.060.174+76.84(1-0.174)=90.10所以Qf=F*Cp*tF=45.49x90.10父83.94=344040.60kJ/(kmol-K)

(6)塔底殘液的始QWQw=W?Cp*tw=35.9575.9599.76=272384.95kJ/(kmol-K)(7)再沸器Qb塔釜熱損失為10%則刀=0.9設再沸器損失能量Q損=0.1Qb,Qb+Qf=Qc+Qw+Q損+Qd加熱器的實際熱負荷0.9Qb=Qc-QwQd-Qf=500839.87+272384.95+95929.03-344040.60=525113.25kJ/h3.6理論塔板數計算板數計算精福段操作線方程：ynynRXD=Xn1'R1R11.700.826=0.630xn」0.306提福段操作線方程:25.7635.95=0.717R1yn1--RXnxWR0.71710.717Xn0.0010.717=2.395xn-0.001因為泡點進料，所以q=1.圖1理論板數圖解法xw=0.001xF=0.174xD-0.826二Nt=9（不含再沸器）進料板Nf=7精微段4塊，提儲段5塊。3.6.2塔板效率表2不同溫度下乙醇-水黏度（mPa。s）20406080100乙醇1.150.8140.6010.4950.361」水1.0050.6560.46880.35650.2838全塔的平均溫度:：二?二78…76.gag。（乙醇：8890^80=一醇9=0.435mPa.s100-800.361-0.495

水:N水=0.324mPa-s88.90—801水:N水=0.324mPa-s100-80-0.2838-0.3565所以，JLD=0.8260.4351-0.8260.324=0.416mPa-s」LWU0.0010.4351-0.0010.324-0.324mPa.s」F=0.1740.4351-0.1740.324=0.343mPa-s全塔液體平均黏度:」L=」LD」L=」LD+-LW0.4160.3242=0.370mPa?s已知t=88.90c,由表3-6-1,利用內插法計算得:89-86.70.0721-0.09660.3891-0.437588.90-86.7-x-0.0966-y-0.4375因此：x=0.0732y=0.03912已求得a=4.39全塔效率ET=0.49;入‘245=0.494.390.370'匈=0.435實際塔板數：NP=業=9=21塊（不含塔釜）Et0.4353.7精微塔主要尺寸的設計計算流量和物性參數的計算表3乙醇-水在不同溫度下的密度溫度cP乙醇/（g?ml，）P、/gml-1tD=77.470.7350.971tW=99.890.7160.958tF=83.540.7300.968.塔頂條件下的流量和物性參數Md=M1xD+M2(1—xD)=46.07X0.826+18.02x(1-0.826)=41.19kg/kmol二1：20.8260.7351-0.8260.971=1.303mL/g3:L1=0.74405g/mL=767.46kg/m;V1pMD;V1pMDRT101.32541.198.314273.1577.47=1.432kg/m3V1=MD?V=41.19X25.76=1061.05kg/hLi=Md，L=41.1916.22=668.10kg/h.進料條件下的流量和物性參數MF=M1xF+M2(1—xF)=46.07X0.174+18.02x(1-0.174)=22.90kg/kmol:V2pMF:V2pMFRT101.32522.908.314273.1583.54=0.7824kg/m'，'_._.，xF1-xF0.1741-0.174d：L2：1巳：L2：1巳0.7350.972Pl2=0.92039g/mL=920.39kg/m3'一_..V2—V2—Mf*V=22.90X25.76=589.90kg/h精微段：L2=MF吐=22.9016.22=371.44kg/h提儲段：L2=Mf<=22.9061.71=1413.16kg/h.塔底條件下的流量和物性參數Mw=M1xwM21-xw=46.07x0.001+18.02x(1-0.001)=18.05kg/kmol：V3pMRT101.32518.058.314273.1599.89=0.590kg/m3=1.044mL/gXw1-Xw0.0011-0.001=1.044mL/g：L3R：：L3R：20.7160.9584.精儲段的流量和物性參數:V1':V21.4320.78243=1.107kg/m767.46920.39,,3=843.93kg/mViV21061.05589.90=825.48kg/hViV21061.05589.90=825.48kg/h,L1L2L二668.10371.44=519.77kg/h5.提儲段的流量和物性參數)Pv_^_Jvi=0.78240.590-a)Pv_I：L929.39957.85,_I：L=943.62kg/m589.90461.36=525.63kg/h1413.161113.87=1263.52kg/h589.90461.36=525.63kg/h1413.161113.87=1263.52kg/h6.體積流量塔頂：Va1V11061.051.4323600=0.2058m3/s進料：Va2589.900.78243600=0.2094m3/s塔底：Va3*3精福段:V塔底：Va3*3精福段:VaVa1Va20.20580.20943.=0.2076m3/s461.363,=0.2172m/s0.5903600提福段:V提福段:Va0.20940.21723=0.2133m/s3.7.2塔徑設計計算1.填料填料塔中填料的種類有很多，基本分類有散堆填料、規整填料和近年來發展起來的毛細管填料。填料的選擇包括確定填料的種類、規格及材質等。所選填料既要滿足生產工藝的要求，又要使設備投資和操作費用最低。填料種類的選擇：填料種類的選擇要考慮分離工藝的要求，通常考慮以下幾個方面：(1)傳質效率要高。一般而言，規整填料的傳質效率高于散裝填料。(2)通量要大。在保證具有較高傳質效率的前提下，應選擇具有較高泛點氣速或氣相動能因子的填料。(3)填料層的壓降要低。(4)填料抗污堵性能強,拆裝、檢修方便。Eckert將鮑爾環、拉西環、距鞍填料的性能做了比較，個填料的通過能力以鮑爾環的通過能力最大，拉西環最小，距鞍填料接近鮑爾環。個填料的效率以及操作彈性比較，可明顯看出鮑爾環的效率及操作彈性都居首位。在進行精儲操作時，填料塔對填料的接觸效率要求很高，所以本次設計選擇金屬鮑爾環。填料選用Dn38型填料。2.塔徑設計計算表4填料尺寸性能外徑父高父厚堆積個數堆積密度比表面空隙率填料名稱dH、n:daz(mm乂mm乂mm)(個/m3)3(kg/m)/2,3、(m/m)(衿金屬鮑爾外38380.8130003651290.9450.0010.40.20.04Q田20.0040.002D2080M0.060.080.1om0.00850066810010080.060.20.40.60.80.01填料塔泛點氣速及氣體壓力降計算用關聯圖根據流量公式可計算塔徑，即4VsD=—u(1)精制段=5197751”『=0.0228V(PLi825.48<843.93)p由圖查得縱坐標為=0.225上好由圖查得縱坐標為=0.225pL<lj已知填料因子.?=117m」精微段平均溫度：t1=81.01cPL==843.93kg/m3,P水=971.8kg/m3P=-=0.868」l=0.378mPa?s:L1水泛點氣速Uf0.252g%泛點氣速Uf0.252g%

,?：%.心20.2529.81843.91170.8681.1070.3780.2=4.748m/s泛點速率經驗值u/uF=0.5?0.85,取空塔氣速為50%uf,則u=0.5X4.748=2.374m/sD=4x0.61473.142.374=0.57m(2)提福段:由圖查得縱坐標為:42=0.156：L已知填料因子=117mJ提儲段平均溫度：t2=91.85C33PL=943.63kg/m,P水=965.3kg/mP，=0.9776。水Nl=0.378mPa?sUf0.105g：'l_0.1059.81943.63刈："心2".1170.97760.68620.378。2=3.879m/s泛點速率經驗值u/uF=0.5~0.85,取空塔氣速為50%uf,則u=0.5X3.879=1.9393m/sD二40.36483.141.9393=0.49m圓整后：全塔塔徑為550mm3.填料層高度設計計算(1)等板高度設計計算精福段——1動能因子F=u.：V=2.374、1.107=2.498m/s*kg/m32經查每米填料理論板數為4-4.5塊取n=4HETP=1/n=0.25Z精=NT*HETP精微段：Z精=4*0.25=1mZ1精=1x1.5=1.5m提福段：Z精=5x0.25=1.25mZ2精=1.25x1.5=1.875mZ=Z1精+Z2精=3.375m.填料層壓強降計算精福段l=3600F=36002.4981.107=11.2115m3/m2/h:l843.93△p精__△p精=-^-mz精=0.4M1x1.5=0.6kPa提福段V06862l=3600F—=36002.4980.6862=7.8944m3/m2/h943.63△p程△P提=-^-xZ提=00.4父1.25m1.5=0.075kPap二.；p精甲提=0.60.075=0.675kPa第四部分附屬設備及主要附件的選型計算4.1.冷凝器本次設計冷凝器選用殼程式冷凝器。對于蒸儲塔的冷凝器，一般選用列管式、空氣冷凝螺旋板式換熱器。因本次設計冷熱流體溫差不大，所以選用管殼式冷凝器，被冷凝氣體走管間，以便于及時排出冷凝液。徐州最熱月平均氣溫t1=32C,冷卻劑用循環水，冷卻水出口溫度一般不超過40C,否則易結垢，取t2=38Co泡點回流溫度加=78.07h=78.04

1.計算冷卻水流量GcQ1.計算冷卻水流量GcQcCpt2-ti500839.874.238-32=19874.60kg/h2.冷凝器的計算與選型冷凝器選擇列管式，逆流方式tVD-L-tLD-t2=要一1''——=43.06C2Qc=KA/AQc500839.872A=——C—==6.92mK?.%168043.062操作彈性為1.2,A=1.2A=8.3m表5冷凝器相關參數/mm管程數管子數量/mm換熱面積/m2MPa273I3820008.3254.2再沸器選用U型管加熱器，經處理后，放在塔釜內。蒸汽選擇3.69atm,140c的水蒸氣，傳熱系數K=600kcal/(m2?h?C)=2520kJ/(m2?h?C),?=513kcal/k.間接加熱蒸汽量GbQbGbQb525113.255134.1868=244.49kg/h.再沸器加熱面積tw1=99.76C為再沸器液體入口溫度;tw2=99.76C為回流汽化為上升蒸汽時的溫度;L=81.01C為加熱蒸汽溫度；t2=91.85C為加熱蒸汽冷凝為液體的溫度；用潛熱加熱可節省蒸汽量從而減少熱量損失

&1=。—ti=99.76-81.01=18.75C.t2=tw2-t2=99.76-91.85=7.91c%=13.33cA-QBA-QBk.：tm525113.25252013.332=15.63m.3塔內其他構件塔頂蒸汽管從塔頂只冷凝器的蒸汽導管，尺寸必須適合，以免產生過大壓降，特別在減壓過程中，過大壓降會影響塔德真空度。操作壓力為常壓，蒸汽速度WP=12?20m/s,本次設計取WP=15m/s。dp4M3600二dp4M3600二Wp飛41061.0536003.14151.107=0.15m圓整后dP=150mm表6塔頂蒸汽管參數d2s2d1s1RHiH2內管重/(kg/m)76413342251201577.10回流管冷凝器安裝在塔頂時，回流液在管道中的流速一般不能過高，否則冷凝器高度也要相應提高，對于重力回流，一般取速度Wr為0.2?0.5m,本次設計取WR=0.5m/s。dR4LdR4L1:3600二Wr4668.10:36003.140.5843.93=0.024m圓整后dR=24mm表7回流管參數內徑d2s2外徑d1s1RH1H2內管重/(kg/m)183573.5501201501.114.3.3,進料管本次加料選用泵加料，所以由泵輸送時Wf可取1,5?2.5m/s,本次設計取Wf=2.0m/s。:36004Wf2:36004Wf2=0.0115m36003.142,0920.39圓整后dF=12mm表8進料管參數d2s2d1s1RH1H2內管重/(kg/m)183573.5501201501.114.3,4,塔釜出料管塔釜流出液體的速度Ww一般可取0,5?1.0m/s,本次設計取WW=0.9m/s。,4Wdw,4Wdw二期T-,3600二WW：L34689.27536003.140,9957.85=0.0168m圓整后dw=17mm表9塔頂蒸汽管參數d2s2外徑d1s1RH1H2內管重/(kg/m)183573.5501201501.114.3.5除沫器除沫器用于分離塔頂出口氣體中所夾帶的液滴，以降低有價值的產品的損失,并改善塔后動力設備的操作。除沫器的直徑取決于氣體量及選定的氣體速度。氣速計算

「L11"「L11"V1式中K——常數，取0.107;3、Pl1、Pv1——塔頂氣體和放體密度（kg/m）767.46-1.432Wk=0.107：23.13m/s1.432除沫器直徑計算：D=4V=.40.6077=0.575m:二WK,3.142.344.3.6液體分布器采用蓬頭式噴淋器。選此裝置的目的是能使填料表面很好地潤濕，結構簡單,制造和維修方便，噴灑比較均勻，安裝簡單流量系數中取0.82~0.85,本次設計流量系數中取0.82~0.85,本次設計中取0.82,推動力液柱高度H取0.06m。則小孔中液體流速W=qj2gH-=0.8229.810.06-0.89m/s小孔輸液能力Q=——L——=一668.10-=2.4210"m2/s13600767.463600由Q=fW得小孔總面積f=-Q-二2.4210=3.310"m2W0.820.89所以，小孔數口=上理=且3任*9=23.50，即為24個小孔。-d2314父（4父10，244式中，d小孔直徑，一般取4~10mm本設計取4mm噴灑器球面中心到填料表面距離計算2h=rcot:_gr__2W2h=rcot:式中r――噴灑圓半徑，r=D—（75~100）=300—75=75mm=0.075m22口一一噴灑角，即小孔中心線與垂直軸線間的夾角，口￡40：取a=40二98100752一h=0.075cot40；=0.174m=174mm20.892sin240

（2）進料液分布器采用蓮蓬頭由前知W=0.89m/s_?Q==.=2.9310"m2/s（2）進料液分布器采用蓮蓬頭由前知W=0.89m/s_?Q==.=2.9310"m2/s3600%3600920.39取d=4mm=0.85Qf=—W一__42.93100.850.89_42=3.8810mf*W3.88二,23.14-d"士絲=2748,即為28個小孔。32410取:?二40h=0.075cot409.810.075220.892sin240-=0.174m=174mm11連逢頭的直徑氾圍為（y3—D）取一D=60mm55液體再分布器液體在亂堆填料層內向下流動時，有偏向塔壁流動的傾向，偏流往往造成塔中心的填料不被潤濕。為將流動塔壁處的液體重新匯集并引向塔中央區域，可在填料塔層內每隔一定高度設置液體再分布器，每段填料層的高度因填料種類而定，對鮑爾環，可為塔徑的5?10倍，但通常不超過6nl此次設計填料層的高度選塔徑的5倍，故每0.65X5=3.25m處裝一個再分布器。選取截錐式再分布器，因其適用于直徑0.8m以下的小塔。填料支撐板本次設計選用分塊式氣體噴射式支撐板。這種設計板可提供100%勺自由截面，波形結構系統承載能力好，空隙率大，宜于61200mm；下的塔。在波形內增設加強板，可提高支撐板的剛度。他的最大液體負荷為145m3/（m2，h）,最大承載能力為40kPa,由于本塔較高，故選此板。

表10分塊式氣體噴射式支撐板的設計參考數據塔徑D/(mm)板外徑D1/mm分塊數近似重量/N300294228支撐圈尺寸塔徑/(mm)圈外徑D1/(mm)圈內徑D2/(mm)厚度/(mm)重量/N300297257341.2塔釜設計料液在釜內停留15min,裝料系統取0.5。塔底高(h):塔徑(d)=1:2塔底液料量塔底體積Vw嘿=甯r256m3因為所以V因為所以Vw=—d2h,4h=2d=0.921md=32VW=32最=0.921m:二,3.14h=2d=20.921=1.84m塔的頂部空間高度塔的頂部空間高度是指塔頂第一層塔盤到塔頂封頭切線的距離。為了減少塔頂出口氣體中夾帶的液體量，頂部空間一般取1.2?1.5m,本設計取1.2m手孔的設計手孔是指手和手提燈能伸入的設備