课程设计筛板精馏塔的设计.doc

《课程设计筛板精馏塔的设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计筛板精馏塔的设计.doc（27页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、符号说明填料层的有效传质比表面积（m/m）; 填料层的润滑比表面积m/m；吸收因数;无因次; 填料直径，mm；填料当量直径，mm; 扩散系数，m/s； 塔径; 亨利系数，KPa; 重力加速度，kg/(m.h);溶解度系数，kmol /(m.KPa); 气相传质单元高度 ，m;液相传质单元高度，m; 气相总传质单元高度，m;液相总传质单元高度，m; 气膜吸收系数, kmol /(m.s.KPa);吸收液质量流速kg/(m.h); 液体喷淋密度;相平衡常数，无因次; 气相传质单元数，无因次;液相传质单元数，无因次; 气相总传质系数，无因次; 液相总传质系数，无因次; 总压，KPa ;分压，KPa

2、; 气体通用常数，kJ/(kmol.K) ;解吸因子; 空塔速度，m/s ; 液泛速度，m/s ; 混合气体体积流量，m3/s;液膜吸收系数kmol/(m2.s.kmol/m3); 气相总吸收系数kmol/(m.s);气膜吸收系数，kmol/(m2.s);液膜吸收系数，kmol/(m2.s);气相总吸收系数，kmol/(m2.s.kpa);液相总吸收系数kmol/(m.s);吸收剂用量kmol/h; kmol/s; 是吸收液量 kmol/h；吸收液质量流量kg/h； 吸收液流量，m/s密度kg/ m 填料因子， m-1 ; 摘要 吸收是利用混合气体中各组分在液体中的溶解度的差异来分离气态均相混

3、合物的一种单元操作。在化工生产中主要用于原料气的净化，有用组分的回收等。 填料塔是气液呈连续性接触的气液传质设备。塔的底部有支撑板用来支撑填料，并允许气液通过。支撑板上的填料有整砌和乱堆两种方式。填料层的上方有液体分布装置，从而使液体均匀喷洒于填料层上。 本次化工原理课程设计的目的是根据设计要求采用填料吸收塔的方法处理含有二氧化硫的混合物，使其达到排放标准。在设计中,主要以水吸收混合气中的二氧化硫，在给定的操作条件下对填料吸收塔进行物料衡算。本次设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算物料衡算、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。关键词： 水 填料

4、塔 吸收 丙酮 低浓度课程设计任务书1112学年 上 学期 11 年 12 月20日专业应用化工技术班级应化105（1）班课程名称精馏塔设计设计题目筛板精馏塔的设计指导教师杨智勇起止时间2012/6/102011/6/24周数2设计地点教学楼设计目的：1.培养和锻炼学生查阅资料收集数据选用公式的能力。2.培养和锻炼学生正确选择参数的能力。3.培养和锻炼学生不仅正确而且迅速进行工程计算。4.掌握化工原理课程设计基本程序和方法。设计任务或主要技术指标：设计一个每小时处理量为，吸收剂为清水，入塔气中空气含丙酮为，出塔气体中丙酮气流量为入塔丙酮流量的，本设计采用逆流操作，选用适当的填料吸收塔，以达到设

5、计分离要求。设计进度与要求：1拟订题目和课程设计指导书（包括课程设计目的、内容、要求、进度、成绩评定等），制定具体考核形式（一般应采用平常情况和答辩相结合方式）并于课程设计开始时向学生公布。2完整的课程设计应由设计草稿书和任务书组成。草稿书不上交系里，是备指导老师检查之用，以督促学生按时完成设计及防止学生间抄袭。任务书应上交按照指定格式编排好的电子版及打印版。7月8日前上交系里。主要参考书及参考资料：1谭天恩，麦本熙，丁惠华主编.化工原理（上下册）.北京：化学工业出版社，19982化学工程手册编辑委员会.第12篇.气体吸收.北京：化学工业出版社,19823化学工程手册编辑委员会.第13篇.气液

6、传质设备.北京：化学工业出版社，19824化工原理教研室.化工原理课程设计指导书.吉林：吉林化工学院编，19995匡国柱，史启才主编. 化工单元过程及设备课程设计.化学工业出版社，2002 6陈敏恒，丛德滋，方图南,齐鸣斋编.化工原理(上下册).上海：化学工业出版社,2004 7大连理工化工原理教研室.化工原理课程设计.沈阳：大连理工大学出版社, 1996教研室主任（签名） 系（部）主任（签名） 年 月 日目录1.简述- 1 -1.1 吸收概念- 1 -1.2吸收的应用- 1 -1.3化工生产对塔设备的要求- 2 -1.4塔设备在化工生产中的作用和地位- 2 -2.设计方案- 3 -2.1吸收

7、剂的选择- 3 -2. 2吸收工艺流程的确定- 4 -2.2.1吸收工艺流程- 4 -2.2.2吸收工艺流程图及工艺过程说明- 4 -2.3填料的选择- 5 -2.3.1填料种类的选择- 5 -2.3.2.填料尺寸的选择- 5 -2.3.3.填料材质的选择- 6 -2.4操作参数的选择- 6 -2.4.1操作温度的选择- 6 -2.4.2操作压力的选择- 6 -3.吸收的工艺计算- 7 -3.1 基础物性数据- 7 -3.2 填料塔的工艺尺寸的计算- 8 -3.2.1塔径的计算- 8 -3.2.2 填料层高度H的计算- 10 -3.2.3填料层压降计算- 12 -3.2.4塔附属高的确定- 1

8、3 -3.2.5人孔- 14 -3.3辅助设备的计算及选型- 14 -3.3.1液体分布器- 14 -3.3.2填料支承装置- 15 -3.3.3填料限定装置- 15 -3.3.4气体和液体的进出口装置- 16 -3.3.5离心泵的选择与计算- 16 -4、工艺计算数据汇总表- 18 -5、 对本次设计的评述及总结- 19 -6、 工艺流程图图- 20 -7、 参考文献- 22 -课程设计评定意见- 23 -1.简述1.1 吸收概念在化工生产中,经常要处理各种原料、中间产物、粗产品。这些物料几乎都是混合物,而且大部分都是均相物系,往往不能满足生产要求,需要把它们分离成较为纯净的物质。为了实现这

9、种分离,常利用均相物系中不同组分的某种性质差异,使其中的一种组分(或几种组分),在分离设备所提供的两相物系界面上,通过充分的接触,从一相转移到另一相,其它组分仍保留在原物系中,从而实现了分离。这种分离是物质在相际间的转移过程,即物质传递过程,也是化工生产中的单元操作。吸收就是这种以物质分离为目的的单元操作。 吸收塔是实现吸收操作的设备。按气液相接触形态分为三类。第一类是气体以气泡形态分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、搅拌鼓泡吸收塔；第二类是液体以液滴状分散在气相中的喷射器、文氏管、喷雾塔；第三类为液体以膜状运动与气相进行接触的填料吸收塔和降膜吸收塔。塔内气液两相的流动方式可以逆流也可并流。通常

10、采用逆流操作，吸收剂以塔顶加入自上而下流动，与从下向上流动的气体接触，吸收了吸收质的液体从塔底排出，净化后的气体从塔顶排出。 填料是填料塔的核心，它提供了塔内气液两相的接触面，填料与塔的结构决定了塔的性能。填料必须具备较大的比表面，有较高的空隙率、良好的润湿性、耐腐蚀、一定的机械强度、密度小、价格低廉等。常用的填料有拉西环、鲍尔环、弧鞍形和矩鞍形填料，20世纪80年代后开发的新型填料如QH1型扁环填料、八四内弧环、刺猬形填料、金属板状填料、规整板波纹填料、格栅填料等，为先进的填料塔设计提供了基础。 填料塔适用于快速和瞬间反应的吸收过程，多用于气体的净化。该塔结构简单，易于用耐腐蚀材料制作，气液

11、接触面积大，接触时间长，气量变化时塔的适应性强，塔阻力小，压力损失为300700Pa，与板式塔相比处理风量小，空塔气速通常为0512m/s，气速过大会形成液泛，喷淋密度68m3(m2，h)以保证填料润湿，液气比控制在210Lm3。填料塔不宜处理含尘量较大的烟气，设计时应克服塔内气液分布不均的问题。 用以进行吸收操作的塔器。利用气体混合物在液体吸收剂中溶解度的不同，使易溶的组分溶于吸收剂中，并与其他组分分离的过程称为吸收。操作时，从塔顶喷淋的液体吸收剂与由塔底上升的气体混合物在塔中各层填料或塔盘上密切接触，以便进行吸收。伴有化学反应的吸收叫化学吸收。按吸收时气液作用方式吸收塔可分为表面式、膜式、

12、喷淋式和鼓泡式等。1.2吸收的应用吸收在工业生产中得到广泛应用，大致分为以下几种：（1）原料气的净化 为除去原料气所含的杂质，吸收可以说是最常用的方法。就杂质的浓度来说，多数很低，但因危害大而仍要求很高的净化率，如煤气中的H2S含量一般远低于1%（体积分数），但净化率仍要求高于90%；也有初始浓度相当高的。（2）有用组份的回收 如从焦炉煤气中用水回收氨，再用洗油回收粗苯蒸汽，以及从某些干燥废气中回收有机溶剂蒸汽等。（3）某些产品的制取 将气体中需用的成分以指定的溶剂吸收出来，成分溶液态的产品或半成品。如甲醇（乙醇）蒸汽经氧化后，用水吸收以制成甲醛（乙醛）办成品等。（4）废弃的治理 很多工业废气

13、中含有SO2、NOx（主要是NO及NO2）、汞蒸汽等有害气体成分，虽然浓度一般很低，但对人体和环境仍危害甚大而必须进行处理。这类环境保护问题在我国已愈来愈受到重视。选择适当的工艺和溶剂进行吸收，是废气治理中应用较广的方法。当然，以上目的有时也难以截然分开，如干燥废气中的有机溶剂，能回收下来就很有价值，任其排放则会污染大气。1.3化工生产对塔设备的要求吸收操作是气液两相之间的接触传质过程，吸收操作的成功与否在很大程度上决定于溶剂的性质，特别是溶剂与气体混合物之间的相平衡关系。塔设备除了应满足特定的化工工艺条件(如温度、压力及耐腐蚀)外,为了满足工业生产的需要还应达到下列要求:（1）生产能力大,即

14、气液处理量大；（2）高的传质和传热效率,即气液有充分的接触空间、接触时间和接触面积；（3）操作稳定,操作弹性大,即气液负荷有较大波动时仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作,且塔设备应能长期连续运转；（4）流体流动的阻力小,即流体通过听设备的压力降小,以达到节能降低操作费用的要求；（5）结构简单可靠,材料耗用量小,制造安装容易,以达到降低设备投资的要求。1.4塔设备在化工生产中的作用和地位塔设备是化学工业、石油工业、石油化工等生产中最重要的设备之一。在塔设备中能进行的单元操作有:精馏、吸收、解吸、气体的增浓及冷却等。在化工、石油化工及炼油厂中,塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和

15、消耗定额,以及三废处理和环境保护等各个方面,都有重大影响。在化工和石油化工生产装置中,塔设备的投资费用占整个工艺设备费用的25.39%,炼油和煤化工生产装置占34.85%。它所耗用的钢材重量在各类工艺设备中所占的比例也较多,例如在年产250万吨常压及减压炼油蒸馏装置中耗用的钢材重量占62.4%,年产60及120万吨的催化裂化装置占48.9%。因此,塔设备的设计和研究,对化工、炼油等工业的发展起着重大作用。吸收设备有多种形式，但以塔式最为常见。按气、液两相接触方式的不同可将吸收设备分为级式接触和微分接触两大类。在级式接触设备中，气体与液体逐级逆流接触。气体自下而上通过板上小孔，在每一板上与溶剂接

16、触，其中可溶组分被部分的溶解。气体每上升一块塔板，其可溶组分的浓度阶越式的降低；溶剂逐板下降，其可溶组分的浓度则阶越式的升高。但是，在级式接触过程中所进行的吸收过程仍可不随时间而变，为定态连续过程。在微分接触设备中，液体自塔顶均匀流下，气体通过填料间的空隙上升与液体做连续接触，气体中的可溶组分不断的被吸收，其浓度自下而上连续的降低；液体则相反，其中可溶组分的浓度则有上而下连续的增高。级式接触与微分接触两类设备不仅用于气体吸收，同样也用于液体精馏、萃取等其它传单元操作。化工生产中吸收主要用于回收或捕获气体混合物中的有用物质，以制取产品；还用于出去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处

17、理；或除去工业放空尾气中的有害物，以免污染空气。实际过程往往同时兼有净化和回收的双重目的。2.设计方案吸收过程的设计方案主要包括吸收剂的选择、吸收流程的选择、解吸方法选择、设备类型选择、操作参数的选择等内容。2.1吸收剂的选择在填料吸收塔的设计中，选择合适的吸收剂，对物系的有效分离、流程的确定、溶剂的用量或循环量、设备的尺寸大小等都有至关重要的影响，也直接决定了分离操作的经济效益。对吸收剂的选择，一般遵循以下原则：(1)对溶质的溶解度大 选用溶解度大的溶剂，可大大降低溶剂用量，溶剂的循环量和再生处理量都随之减小，这意味着日常操作费用的降低。在吸收剂同样用量的情况下，完成一定的分离任务，选用溶解

18、度大的溶剂，则可减小吸收设备的尺寸，从而降低设备费用。（2）对溶质有较高的吸收选择性对溶质有较高的选择性,即吸收剂应对溶质有较大的溶解度,而对其他组分则溶解度要小,这样不但可以减小惰性气体组分的损失,还可以提高解吸后溶质气体的纯度。(3)不易挥发吸收剂在操作条件下应具有较低的蒸气压,避免吸收过程中吸收剂的损失,提高吸收过程的经济性。(4)再生性能好由于在吸收剂再生过程中,一般要对其进行升温或气提等处理,能量消耗较大,因而,吸收剂再生性能的好坏,对吸收过程能耗的影响极大,选用具有良好再生性能的吸收剂,往往能有效地降低过程的能量消耗。以上四个方面是选择吸收剂时应考虑的主要问题,其次,还应注意所选择

19、的吸收剂应具有良好的物理、化学性能和经济性。2. 2吸收工艺流程的确定2.2.1吸收工艺流程工业上使用的吸收流程多种多样，可以从不同角度进行分类，从所选用的吸收剂的种类看，有仅用一种吸收剂的一步吸收流程和使用两种吸收剂的两步吸收流程，从所用的塔设备数量看，可分为单塔吸收流程和多塔吸收流程，从塔内气液两相的流向可分为逆流吸收流程、并流吸收流程等基本流程，此外，还有用于特定条件下的部分溶剂循环流程。（1）一步吸收流程和两步吸收流程一步流程一般用于混合气体溶质浓度较低，同时过程的分离要求不高，选用一种吸收剂即可完成任务的情况。若混合气体中溶质浓度较高且吸收要求也高，难以用一步吸收达到规定的吸收要求，

20、但过程的操作费用较高，从经济性的角度分析不够适宜时，可以考虑采用两步吸收流程。（2）单塔吸收流程和多塔吸收流程单塔吸收流程是吸收过程中最常用的流程，如过程无特别需要，则一般采用单塔吸收流程。若过程的分离要求较高，使用单塔操作时，所需要的塔体过高，或采用两步吸收流程时，则需要采用多塔流程（通常是双塔吸收流程）（3）逆流吸收与并流吸收吸收塔或再生塔内气液相可以逆流操作也可以并流操作，由于逆流操作具有传质推动力大，分离效率高（具有多个理论级的分离能力）的显著优点而 广泛应用。工程上，如无特别需要，一般均采用逆流吸收流程。（4）部分溶剂循环吸收流程由于填料塔的分离效率受填料层上的液体喷淋量影响较大，当

21、液相喷淋量过小时，将降低填料塔的分离效率，因此当塔的液相负荷过小而难以充分润湿填料表面时，可以采用部分溶剂循环吸收流程，以提高液相喷淋量，改善踏的操作条件。本设计采用逆流吸收。2.2.2吸收工艺流程图及工艺过程说明采用常规逆流操作流程流程如下。2.3填料的选择填料的选择包括确定填料的种类、尺寸及材质等.所选填料既要满足生产工艺的要求,又要使设备投资和操作费用较低.并且各种填料的结构差异较大，具有不同的优缺点，因此在使用上应根据具体情况选择不同的塔填料。在选择塔填料时，应该考虑如下几个问题：2.3.1填料种类的选择填料种类的选择要考虑分离工艺的要求,还要确保有较高的传质效率.除此之外,还应选择具

22、有较高泛点气速或气相动能因子的填料,这样可以使通量增大,塔的处理能力也增大.填料层压降是填料的主要应用性能,填料层的压降愈低,动力消耗就愈低,操作费用愈小.填料的操作性能主要指操作弹性、抗污堵性及抗热敏性等.所选填料应具有较大的操作弹性,以保证塔内气液负荷发生波动时维持操作稳定.同时还应具有一定的抗污堵、抗热敏能力,以适应物料的变化及塔内温度的变化.2.3.2.填料尺寸的选择实践表明，填料塔的塔径与填料直径的比值应保持不低于某一下限值，以防止产生较大的壁效应，造成塔的分离效率下降。一般来说，填料尺寸大，成本低，处理量大，但是效率低，使用大于50mm的填料，其成本的降低往往难以抵偿其效率降低所造

23、成的成本增加。所以，一般大塔经常使用50mm的填料。表22 填料尺寸与塔径的对应关系塔径/填料尺寸/D300300D900D9002025253850802.3.3.填料材质的选择选择填料材质应根据吸收系统的介质以及操作温度而定，一般情况下，可以选用塑料，金属，陶瓷等材料。对于腐蚀性介质应采用相应的抗腐蚀性材料，如陶瓷，塑料，玻璃，石墨，不锈钢等，对于温度较高的情况，应考虑材料的耐温性能。综合考虑以上各个因素,本设计中选用DN38聚丙烯塑料阶梯环填料,有关特性数据如下表:表2-3 聚丙烯塑料阶梯环填料特性数据填料名称外径（mm）比表面积（）空隙率 干填料因子 A K塑料阶梯环 38 132.5

24、 91170 0.204 1.752.4操作参数的选择2.4.1操作温度的选择对于物理吸收而言,降低操作温度,对吸收有利.但低于环境温度的操作温度因其要消耗大量的制冷动力而一般是不可取的,所以一般情况下,取常温吸收较为有利.对于特殊条件的吸收操作必须采用低于环境的温度操作.对于化学吸收,操作温度应根据化学反应的性质而定,既要考虑温度对化学反应速度常数的影响,也要考虑对化学平衡的影响,使吸收反应具有适宜的反应速度.对于再生操作,较高的操作温度可以降低溶质的溶解度,因而有利于吸收剂的再生2.4.2操作压力的选择对于物理吸收,加压操作一方面有利于提高吸收过程的传质推动力而提高过程的传质速率,另一方面

25、,也可以减小气体的体积流率,减小吸收塔径.所以操作十分有利.但工程上,专门为吸收操作而为气体加压,从过程的经济性角度看是不合理的,因而若在前一道工序的压力参数下可以进行吸收操作的情况下,一般是以前道工序的压力作为吸收单元的操作压力。对于化学吸收,若过程由质量传递过程控制,则提高操作压力有利,若为化学反应过程控制,则操作压力对过程的影响不大,可以完全根据前后工序的压力参数确定吸收操作压力,但加大吸收压力依然可以减小气相的体积流率,对减小塔径仍然是有利的。对于减压再生(闪蒸)操作,其操作压力应以吸收剂的再生要求而定,逐次或一次从吸收压力减至再生操作压力,逐次闪蒸的再生效果一般要优于一次闪蒸效果。3

26、.吸收的工艺计算3.1 基础物性数据 3.1.1液相物性数据 对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。25时水的物性数据如下:密度为 黏度为 表面张力为 丙酮在水中的扩散系数为 3.1.2气相物性数据 混合气体的平均摩尔质量为 混合气体的平均密度为混合气体的黏度可近似取为空气的黏度，查手册得25空气的黏度为 丙酮在空气中的扩散系数为3.1.3气液相平衡数据 25下该系统的平衡关系为y=1.75x 即相平衡常数为m=1.75 亨利系数为 溶解度系数为 3.1.4 物料衡算 进塔气相摩尔比为 即：进塔惰性气相流量为该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算，即

27、对于纯溶剂吸收过程,进塔液相组成为 取操作液气比为 3.2 填料塔的工艺尺寸的计算 3.2.1塔径的计算 采用EcKert通过关联图计算泛点气速 气相质量流量为 液相质量流量可以近似按纯水的流量计算即 EcKert通用关系图的横坐标为 查图得 查表得 因液相是清水，所以液体密度校正系数取圆整塔经取D=0.5 m 泛点率校核 由于泛点附近流体力学性能的不稳定性，一般较难稳定操作，故一般要求泛点率在50%-80%之间，而对于易起泡的物系可低40%。填料规格校核 (满足阶梯环的径比要求) 阶梯环的径比要求：液体喷淋密度校核 对于直径不超过75mm的散装填料，可取最小湿润速率经以上校核可知填料塔直径选

28、用D=500mm合理 3.2.2 填料层高度H的计算 传质单元高度的计算 气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算 脱吸因数为气相总传质单元数为 液体质量通量为气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算；所以 气膜吸收系数为液膜吸收系数为 由,查表得 则 因为，所以要对校正。由 ，得则 由 由 设计取填料塔层高度为 查得对于阶梯环填料，取，则 计算得填料层高度为5000mm，故不需分段。3.2.3填料层压降计算采用Eckert通用关联图计算填料层压降。横坐标为 填料类型填料因子, 1/mDN16DN25DN38DN50DN76金属鲍尔环306-11498-金属环矩鞍-13893.47136金

29、属阶梯环-11882-塑料鲍尔环34323211412562塑料阶梯环-17611689-瓷矩鞍环700215140160-瓷拉西环1050576450288-查表得 纵坐标为 查图得 填料层压降为 3.2.4塔附属高的确定塔的附属空间高度主要包括塔的上部空间高度，安装液体分布器和液体再分度器所需的空间高度，塔的底部空间高度以及塔的群坐高度。塔的上部空间高度是指塔填料层以上，应有一足够的空间高度，以使随气流携带的液滴能够从气相中分离出来，该高度一般取1.2-1.5。塔的底部空间高度是指塔底最下一块塔板到塔底封头之间的垂直距离。该空间高度含釜液所占的高度及釜液面上方的气液分离高度的两部分。釜液所

30、占空间高度的确定是依据塔的釜液流量以及釜液在塔内的停留时间确定出空间容积，然后根据该容积和塔径计算出塔釜所占的空间高度。塔底液相液相停留时间按5min考虑，则塔釜液所占空间为考虑到气相接管所占的空间高度，底部空间高度可取1米，所以塔的附属空间高度可以取2.4米。3.2.5人孔公称压力公称直径密封面型标准号常压450 mm平面(FS)HG21515-953.3辅助设备的计算及选型3.3.1液体分布器(1)液体分布器的设计计算根据吸收要求和物系性质选用重力排管式液体分布器。分布点密度计算:布液孔数应依所用填料的质量分布要求决定，喷淋点密度应遵循填料的效率越大所需的喷淋点密度越大这一规律。塔径,mm

31、分布点密度,点/ m2塔截面D=400330D=750170D120042由于D=500 所以，取布液孔数为280个/，则总布液孔数为：布液计算：由 取 ， 则 设计 （2）液体分布器的选型 该吸收塔液相负荷较大，而气相负荷相对较低，故选用槽式液体分布器。按分布点几何均匀与流量均匀的原则，进行布点设计。设计结果为：二级槽共设七道，在槽侧面开孔，槽宽度为80mm ，槽高度为210mm 。两槽中心矩为 160mm 。分布点采用三角形排列，实际设计布点数为 n=132点.3.3.2填料支承装置填料支承结构用于支承塔内填料及其所持有的气体和液体的重量之装置。对填料的基本要求是：有足够的强度以支承填料的

32、重量;提供足够的自由截面以使气液两相流体顺利通过，防止在此产生液泛；有利于液体的再分布；耐腐蚀，易制造，易装卸等。常用填料支承板有栅板式和气体喷射式。这里选用分块梁式支承板。3.3.3填料限定装置为防止在上升气流的作用下填料床层发生松动或者跳动，需在填料层上方设置填料压紧装置。3.3.4气体和液体的进出口装置管道的公称通径758090100120130140160185205235260315（1）气体和液体的进出口直径的计算由公式 Vs 为流体的体积流量，m3/su 为适宜的流体流速，m/s .常压气体进出口管气速可取1020m/s；液体进出口速度可取0.81.5 m/s（必要时可加大）。选

33、气体流速为12m/s 由代入上公式得d=154mm圆整之后，气体进出口管径为d=160mm选液体流速为2.0 m/s，由代入上公式得 d=160 mm,圆整之后液体进出口管径为d=160 mm（2）底液出口管径：选择 d= 75 mm3.3.5离心泵的选择与计算计算过程如下所选管为热轧无缝钢管校核管内流速则雷诺数 局部阻力损失：三个标准截止阀全开 ; 三个标准90弯头 ；管路总压头损失 扬程流量 经查陆美娟 张浩勤编化工原理P225附表十八泵与风机，P230附表十九选型号IS50-32-200泵合适。4、工艺计算数据汇总表意义及符号结果混合气体处理量V30.43kmol/h气液相平衡常数m1.

34、75进塔气相摩尔分率y10.07出塔气相摩尔分率y20.000175进塔液相摩尔分率x10.0279出塔液相摩尔分率x20最小液气比L/V1.746混合气体平均式量 31.04g/mol混合气体的密度1.268kg/m3混合气体的粘度0.066kg/(m.h)吸收剂用量L 76.696kmol/h塔径D500mm填料层高Z5.0m气相总传质单元高度 0.64m气相总传质单元数5.677布液孔数n55个空塔气速1.132m/s泛点气速2.89泛点率f55.96%5、 对本次设计的评述及总结 通过课程设计我遇到了在理论计算中不曾遇到的困难，使我认识到实际与理论的差距。填料的选择是决定填料塔性能的主

35、要因素，在决定如何选择塔填料时要考虑多方面的因素，如：填料的类型等。设计过程中计算所需塔填料层高度时，参数的选择将决定塔是否合理。塔内部件决定了塔的操作性能的好坏、传质效率的高低，因此要计算好液体分布器等。在设计离心泵 时，要考虑管路的阻力损失及填料层的压降。在选择管路的尺寸时，要考虑液体和气体的流速范围，因此要求我们必须具备基础的化工设计知识。如何把设计好的工艺流程和设备形象地展示给别人，需要我们有良好的绘图能力。在绘图时，要注意各个仪表的功能及表示方法，管路的连接及各控制点的正确表示。6、 工艺流程图图 主体设备图 7、 参考文献1谭天恩，麦本熙，丁惠华主编.化工原理（上下册）.北京：化学

36、工业出版社，19982化学工程手册编辑委员会.第12篇.气体吸收.北京：化学工业出版社,19823化学工程手册编辑委员会.第13篇.气液传质设备.北京：化学工业出版社，19824化工原理教研室.化工原理课程设计指导书.吉林：吉林化工学院编，19995匡国柱，史启才主编. 化工单元过程及设备课程设计.化学工业出版社，2002 6陈敏恒，丛德滋，方图南,齐鸣斋编.化工原理(上下册).上海：化学工业出版社,2004 7大连理工化工原理教研室.化工原理课程设计.沈阳：大连理工大学出版社, 1996课程设计评定意见设计题目： 填料吸收塔课程设计 学生姓名： 评定指标：评定成绩： 指导教师（签名）： 年 月 日