目 錄第一章 概述21.1吸收的目的21.2吸收塔的用途21.3設(shè)計(jì)方案的確定3第二章 填料吸收塔概況52.1 填料吸收塔基本結(jié)構(gòu)52.2 流向選擇62.3 吸收劑的選擇62.4 填料的相關(guān)內(nèi)容7第三章基本數(shù)據(jù)103.1操作條件103.2相關(guān)物性參數(shù)103.3 設(shè)計(jì)參數(shù)103.3基本數(shù)據(jù)換算10第四章 塔高、塔徑及壓降的計(jì)算114.1 乙醇-水氣液平衡相圖114.2 吸收劑用量、塔徑、壓降及填料層高度的計(jì)算11l填料塔選用25mm瓷質(zhì)鮑爾環(huán)14l液體噴淋密度核算163填料層高度計(jì)算16l求氣相總傳質(zhì)單元數(shù)：脫吸因素法16l求傳質(zhì)單元高度計(jì)算：恩田公式法18l填料層壓降計(jì)算22第五章 塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)235.1筒體的設(shè)計(jì)235.2 封頭的設(shè)計(jì)235.3除沫器的設(shè)計(jì)245.4 液體進(jìn)料管的設(shè)計(jì)255.5 噴淋裝置的設(shè)計(jì)265.6 法蘭的設(shè)計(jì)275.7 填料板壓板的設(shè)計(jì)275.8填料支撐裝置的設(shè)計(jì)275.9手孔的設(shè)計(jì)275.10吸收塔支座設(shè)計(jì)285.11氣體進(jìn)料管設(shè)計(jì)285.12液體出料管設(shè)計(jì)285.13氣體出料管設(shè)計(jì)295.14泵的選擇29第六章填料吸收塔主要尺寸30設(shè)計(jì)小結(jié)31致謝32參考文獻(xiàn)：32附表33第一章 概述1.1吸收的目的在化學(xué)工業(yè)中，經(jīng)常需將氣體混合物中的各個(gè)組分加以分離，其目的是：（1）回收或捕獲氣體混合物中的有用物質(zhì)，以制取產(chǎn)品；（2）除去工藝氣體中的有害成分，使氣體凈化，以便進(jìn)一步加工處理，或除去工業(yè)放空尾氣的有害物質(zhì)，以免污染大氣。1.2吸收塔的用途塔設(shè)備是煉油、化工、石油化工等生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的氣液傳質(zhì)設(shè)備。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的結(jié)構(gòu)型式，可分為板式塔與填料塔兩大類。按氣液兩相接觸方式的不同可將吸收設(shè)備分為級(jí)式接觸與微分接觸兩大類，填料塔即為微分接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備。板式塔內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量塔板，氣體以泡沫或噴射形式穿過板上液層進(jìn)行物質(zhì)和熱傳遞，氣液相組成呈階梯變化，屬逐級(jí)接觸逆流操作過程。填料塔內(nèi)裝有一定高度的填料層，液體自塔頂沿填料表面下流，氣體逆流向上（也有并流向下者）與液相接觸進(jìn)行質(zhì)熱傳遞，氣液相組成沿塔高連續(xù)變化，屬微分接觸操作過程。工業(yè)上對(duì)塔設(shè)備的主要要求：（1）生產(chǎn)能力大；（2）傳質(zhì)、傳熱效率高；（3）氣流的摩擦阻力??；（4）操作穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大；（5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料耗用量??；（6）制造安裝容易，操作維修方便。此外還要求不易堵塞、耐腐蝕等。實(shí)際上，任何塔設(shè)備都難以滿足上述所有要求，因此，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)塔型特點(diǎn)、物系性質(zhì)、生產(chǎn)工藝條件、操作方式、設(shè)備投資、操作與維修費(fèi)用等技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)以及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等因素，依矛盾的主次，綜合考慮，選擇適宜的塔型。填料塔具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓降低、填料易用耐腐蝕材料制造等優(yōu)點(diǎn)。本次課程設(shè)計(jì)吸收設(shè)備采用填料塔進(jìn)行操作。1.3設(shè)計(jì)方案的確定確定設(shè)計(jì)方案總的原則是在可能的條件下，盡量采用科學(xué)技術(shù)上的最新成就，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)上最先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上最合理、生產(chǎn)可行的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低消耗的原則。為此，必須具體考慮如下幾點(diǎn)：1、方案的可行性（1）設(shè)計(jì)方案應(yīng)充分考慮符合國(guó)情和因地制宜原則，流程布置和設(shè)備結(jié)構(gòu)不應(yīng)超出一般土建要求和機(jī)械加工能力。（2）滿足工藝和操作的要求。即所設(shè)計(jì)出來的流程和設(shè)備，首先必須保證產(chǎn)品達(dá)到任務(wù)規(guī)定的要求，而且質(zhì)量要穩(wěn)定，這就要求各流體流量和壓頭穩(wěn)定，入塔料液的溫度和狀態(tài)穩(wěn)定，從而需要采取相應(yīng)的措施。其次所定的設(shè)計(jì)方案需要有一定的操作彈性，各處流量應(yīng)能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，必要時(shí)傳熱量也可進(jìn)行調(diào)整。因此，在必要的位置上要裝置調(diào)節(jié)閥門，在管路中安裝備用支線。計(jì)算傳熱面積和選取操作指標(biāo)時(shí)，也應(yīng)考慮到生產(chǎn)上的可能波動(dòng)。再其次，要考慮必需裝置的儀表(如溫度計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)，流量計(jì)等)及其裝置的位置，以便能通過這些儀表來觀測(cè)生產(chǎn)過程是否正常，從而幫助找出不正常的原因，以便采取相應(yīng)措施。2、方案的經(jīng)濟(jì)性（1）應(yīng)對(duì)市場(chǎng)情況作適當(dāng)?shù)木C合分析，估計(jì)產(chǎn)品目前和將來的市場(chǎng)需求；（2）設(shè)計(jì)應(yīng)符合能量充分有效合理利用和節(jié)能原則，符合經(jīng)常生產(chǎn)費(fèi)用和設(shè)備投資費(fèi)用的綜合核算最經(jīng)濟(jì)原則，符合有用物料高回收率、低損耗率原則，也即近代所提出的“優(yōu)構(gòu)低耗高效”原則。具體來說，就是設(shè)備費(fèi)用與操作費(fèi)用應(yīng)盡量低。設(shè)備費(fèi)用主要是塔體、塔板、附屬設(shè)備、管材費(fèi)用與加工、基建費(fèi)用構(gòu)成，也是初投資的一次性費(fèi)用。操作費(fèi)用主要是熱能、電能的消耗，以及各種物料、材料的消耗。在蒸餾過程中如能適當(dāng)?shù)乩盟?、塔底的廢熱，就能節(jié)約很多生蒸汽和冷卻水，也能減少電能消耗。又如冷卻水出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量，另方面也影響到所需傳熱面積的大小，即對(duì)操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)都有影響。同樣，回流比的大小對(duì)操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)也有很大影響。降低生產(chǎn)成本是各部門的經(jīng)常性任務(wù)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，每種設(shè)備型號(hào)的選定、零部件的設(shè)計(jì)，每一個(gè)工藝參數(shù)的確定，是否合理利用熱能，采用哪種加熱方式，以及回流比和其他操作參數(shù)是否選得合適等，都要考慮。而對(duì)這兩種費(fèi)用的影響又往往是矛盾的，所以確定設(shè)計(jì)方案要全面考慮，力求總費(fèi)用盡可能低一些。而且，應(yīng)結(jié)合具體條件，選擇最佳方案。3、方案的先進(jìn)性 應(yīng)對(duì)目前工廠生產(chǎn)上和設(shè)備上存在的問題提出改進(jìn)方案和改進(jìn)措施，并盡可能采用國(guó)內(nèi)外最新技術(shù)成果。 4、方案的安全性對(duì)易燃、易爆、有腐蝕的物料，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)格外注意，都應(yīng)采用相應(yīng)的設(shè)備與操作參數(shù)以確保。又如，塔是指定在常壓下操作的，塔內(nèi)壓力過大或塔驟冷而產(chǎn)生真空，都會(huì)使塔受到破壞，因而需要安全裝置。5、方案的可靠性和穩(wěn)定性 現(xiàn)代化生產(chǎn)應(yīng)優(yōu)先考慮運(yùn)行的安全可靠和操作的穩(wěn)定易控這一原則。不得采用缺乏可靠性的不成熟技術(shù)和設(shè)備，不得采用難以控制或難以保證安全生產(chǎn)的技術(shù)和設(shè)備。以上幾項(xiàng)原則在生產(chǎn)中都是同樣重要的。但在化工原理課程設(shè)計(jì)中，對(duì)第一個(gè)原則應(yīng)作較多的考慮，對(duì)第二個(gè)原則只作定性的考慮，而對(duì)其他原則只要求作一般的考慮。第二章 填料吸收塔概況2.1 填料吸收塔基本結(jié)構(gòu)混合氣體從塔底側(cè)的進(jìn)氣管進(jìn)氣，經(jīng)過填料支撐板上升至填料層，液體從液體進(jìn)液塔自塔頂均勻淋下并沿填料表面下流，氣體經(jīng)過填料間的空隙上升與液體作連續(xù)的逆流接觸。在填料層中，氣體中的可溶組分不斷的被吸收，其濃度自下而上連續(xù)的降低；液體則相反，其中可溶組分的濃度則由上而下連續(xù)的增高。氣體經(jīng)過塔頂?shù)某鰵夤芘懦?，液體則自塔底的出料管排出。圖2-1 填料塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.2 流向選擇在兩相進(jìn)出口摩爾分?jǐn)?shù)相同情況下，逆流時(shí)的對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力必大于并流，故就吸收過程本身而言逆流優(yōu)于并流。但是，就吸收設(shè)備而言，逆流操作時(shí)流體的下流受到上升氣體的作用力；這種曳力過大時(shí)會(huì)妨礙液體的順利流下，因而限制了吸收塔所允許的液體流率和氣體流率，這是逆流的缺點(diǎn)。為使過程具有最大的推動(dòng)力，一般吸收操作采用逆流吸收，本次課程設(shè)計(jì)采用了逆流吸收操作。2.3 吸收劑的選擇吸收操作是氣液兩相之間的接觸傳質(zhì)過程，吸收操作的成功與否在很大程度上決定于吸收劑的性質(zhì)，特別是，吸收劑與氣體混合物之間的相平衡關(guān)系。本課程設(shè)計(jì)設(shè)備選用水作為吸收劑，乙醇在水中的溶解度很大，易于獲取，價(jià)格低廉，而且吸收效果較好。2.4 填料的相關(guān)內(nèi)容填料在物質(zhì)吸收的過程中起著非常重要的作用，填料塔具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單壓力降小，且可用各種材料制造等優(yōu)點(diǎn)。在處理容易產(chǎn)生泡沫的物料以及用于真空操作時(shí)，有其獨(dú)特的優(yōu)越性。過去由于填料及塔內(nèi)件的不完善，填料塔大多局限于處理腐蝕性介質(zhì)或不宜安裝塔板的小直徑塔。近年來，由于填料結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，新型的高效高負(fù)荷填料的開發(fā)，既提高了塔德通過能力和分離效能，又保持了壓力降及性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，因此填料已被推廣到許多大型氣液操作中。在許多場(chǎng)合下，代替了傳統(tǒng)的板式塔。填料時(shí)填料塔氣液接觸的元件，正確的選擇填料，對(duì)塔的經(jīng)濟(jì)效果有著重要影響。從填料塔用于手工業(yè)以來，填料的結(jié)構(gòu)型式有了重大的改進(jìn)，到目前為止，各種形式各種規(guī)格的填料已有幾百種之多。填料改進(jìn)的方向增加其通過能力，以適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需要；改善流體的分布與接觸，以提高分離效率。填料應(yīng)具有盡可能多的表面積以提供液體鋪展，形成較多的氣液接觸截面。單位填充體積所具有的填料表面稱為比表面積a ，單位為m 。對(duì)同種填料，小尺寸填料具有較大的比表面積，但填料過小不但造價(jià)高而且氣體流動(dòng)的阻力大。在填料塔內(nèi)氣體是在填料間的空隙內(nèi)通過的。流體通過顆粒層的阻力與空隙率e密切相關(guān)。為減少氣體的流動(dòng)阻力，提高填料塔德允許氣速（處理能力），填料層應(yīng)有盡可能大的空隙率。對(duì)于各向同性的填料層，空隙率等于填料塔德自由截面百分率。填料是填料塔的核心部分，填料塔操作性能的好壞與所選用的填料關(guān)系很大，選用填料時(shí)要注意以下幾點(diǎn)要求：1、單位體積填料的表面積需大，且填料表面易被液體潤(rùn)濕；2、填料的孔隙率需大，對(duì)氣體阻力??；3、填料單位體積價(jià)格低；4、填料應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性，不被氣體或液體所腐蝕；5、填料的重度需小，機(jī)械強(qiáng)度需大。填料的種類很多，大致可分為實(shí)體填料和網(wǎng)體填料兩大類。實(shí)體填料由陶瓷、金屬、塑料等制作，其形式有環(huán)形填料（拉西環(huán)）、鮑爾環(huán)、鞍型填料及波紋填料等。網(wǎng)體填料主要由金屬網(wǎng)制成的各種填料，如鞍型絲網(wǎng)，如圖所示為幾種填料型式。l 拉西環(huán)填料最早使用的一種填料，為高徑比相等的陶瓷和金屬等制成的空心圓環(huán)。優(yōu)點(diǎn)：易于制造，價(jià)格低廉，且對(duì)它的研究較為充分，所以在過去較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。缺點(diǎn)：高徑比大，堆積時(shí)填料間易形成線接觸，故液體常存在嚴(yán)重的溝流和壁流現(xiàn)象。且拉西環(huán)填料的內(nèi)表面潤(rùn)濕率較低，因而傳質(zhì)速率也不高。l 鮑爾環(huán)填料在環(huán)的側(cè)壁上開一層或兩層長(zhǎng)方形小孔，小孔的母材并不脫離側(cè)壁而是形成向內(nèi)彎的葉片。上下兩層長(zhǎng)方形小孔位置交錯(cuò)。同尺寸的鮑爾環(huán)與拉西環(huán)雖有相同的比表面積和空隙率，但鮑爾環(huán)在其側(cè)壁上的小孔可供氣液流通，使環(huán)的內(nèi)壁面得以充分利用。 圖2-2 鮑爾環(huán)填料比之拉西環(huán)，鮑爾環(huán)不僅具有較大的生產(chǎn)能力和較低的壓降，且分離效率較高，溝流現(xiàn)象也大大降低。鮑爾環(huán)填料的優(yōu)良性能使它一直為工業(yè)所重視，應(yīng)用十分廣泛?？捎商沾?、金屬或塑料制成。l 階梯環(huán)填料階梯環(huán)填料的結(jié)構(gòu)與鮑爾環(huán)填料相似，環(huán)壁上開有長(zhǎng)方形小孔，環(huán)內(nèi)有兩層交錯(cuò) 45的十字形葉片，環(huán)的高度為直徑的一半，環(huán)的一端成喇叭口形狀的翻邊。這樣的結(jié)構(gòu)使得階梯環(huán)填料的性能在鮑爾環(huán)的基礎(chǔ)上又有提高，其生產(chǎn)能力可提高約10%，壓降則可降低25%，且由于填料間呈多點(diǎn)接觸，床層均勻，較好地避免了溝流現(xiàn)象。階梯環(huán)一般由塑料和金屬制成，由于其性能優(yōu)于其它側(cè)壁上開孔的填料，因此獲得廣泛的應(yīng)用。l 弧鞍型填料一種表面全部展開的具有馬鞍形狀的瓷質(zhì)型填料 (馬鞍填料)?；“疤盍显谒?nèi)呈相互搭接狀態(tài)，形成弧形氣體通道。優(yōu)點(diǎn)：空隙率高，氣體阻力小，液體分布性能較好，填料性能優(yōu)于拉西環(huán)。缺點(diǎn)：相鄰填料易相互套疊，使填料有效表面降低，從而影響傳質(zhì)速率。l 矩鞍形填料矩鞍填料的兩端為矩形，且填料兩面大小不等?？朔嘶“疤盍舷嗷ブ丿B的缺點(diǎn)，填料的均勻性得到改善。液體分布均勻，氣液傳質(zhì)速率得到提高。瓷矩鞍填料是目前采用最多的一種瓷質(zhì)填料。l 金屬環(huán)矩鞍形填料有環(huán)形與鞍形的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，生產(chǎn)能力大、壓降低、液體分布性能好、傳質(zhì)速率高及操作彈性大，在減壓蒸餾中其優(yōu)勢(shì)更為顯著。l 波紋填料優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絲細(xì)密，空隙很高，比表面積很大。由于毛細(xì)管作用，填料表面潤(rùn)濕性能很好。故網(wǎng)體填料氣體阻力小，傳質(zhì)速率高。缺點(diǎn)：造價(jià)很高，故多用于實(shí)驗(yàn)室中難分離物系的分離。 l 金屬英特洛克斯填料金屬英特洛克斯填料把環(huán)形結(jié)構(gòu)與鞍形結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，氣體壓降低，可用于真空精餾，處理能力大。填料表面的液膜更新好，傳質(zhì)單元高度明顯低于瓷制矩鞍填料，是現(xiàn)代工業(yè)性能優(yōu)良的一種散裝填料。l 網(wǎng)體填料網(wǎng)體填料是一種以金屬網(wǎng)或多孔金屬片為基本材料制成的填料。它可制成不同形狀，如網(wǎng)環(huán)和鞍形網(wǎng)等。網(wǎng)體填料的特點(diǎn)是網(wǎng)材薄，填料尺寸小，比表面積和空隙率都很大，液體均布能力強(qiáng)。因此，網(wǎng)體填料的氣體阻力小，傳質(zhì)效率高。但是，這種填料的造價(jià)過高，在大型的工業(yè)生產(chǎn)中難以應(yīng)用。l 規(guī)整填料是將金屬絲網(wǎng)或多孔板壓制成波紋狀并疊成圓筒形整塊放入塔內(nèi)。對(duì)大直徑的塔，可分塊拼成圓筒形砌入塔內(nèi)。這種填料不但空隙率高壓降低，而且液體按預(yù)分布器設(shè)定的途徑流下，只要液體的初始分布均勻，全塔填料層內(nèi)的液體分布良好，克服了大塔的放大效應(yīng)，傳質(zhì)性能高。但填料造價(jià)高，易被雜物堵塞且難以清洗。目前，絲網(wǎng)波紋和板波紋填料已較廣泛地用于分離要求高的精餾塔中。本課程設(shè)計(jì)選用25mm鮑爾環(huán)瓷制亂堆，其具體參數(shù)性質(zhì)如下比表面積a=220/m；空隙率=0.76m/m；塔內(nèi)單位體積床層具有的個(gè)數(shù)為48000，對(duì)于亂堆填料來說，是一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)字，它與塔徑裝填發(fā)法（干裝填充水裝填等），使用時(shí)間長(zhǎng)短等均有關(guān)系。因此各種資料上面的填料特性數(shù)據(jù)往往都有出入，一般在10-15%之間。對(duì)于亂堆鮑爾環(huán)也是如此。第三章 基本數(shù)據(jù)3.1操作條件操作壓力101.3 kpa，操作溫度25，操作液氣比為最小液氣比的1.5倍。3.2相關(guān)物性參數(shù)25時(shí)水的黏度= 0.8937 mpas,對(duì)于水=1；水的摩爾質(zhì)量M=18kg/kmol；25時(shí)水的密度：997.05 kg/m；標(biāo)準(zhǔn)狀況下T=273.15k,P=101.3kpa；標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的密度：1.29kg/m；空氣的摩爾質(zhì)量M=29kg/kmol；3.3 設(shè)計(jì)參數(shù)處理量為1000 m3/h（25、101.3 kpa），混合氣體中乙醇的摩爾分率為 2%；設(shè)計(jì)氣速為泛點(diǎn)氣速的70%，吸收率為95%，總傳質(zhì)系數(shù)Kya=0.028kmol/（m3s）填料層高度取20%的裕量。3.3基本數(shù)據(jù)換算根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下理想氣體狀態(tài)方程PV=NRT,將操作條件下的處理量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況的處理量：由V0= V代入數(shù)值：V0=1000 m3/h=916.15 m3/hG0= V0/(22.4*3600)=916.15/(22.4*3600)kmol/s=0.01136 kmol/s第四章 塔高、塔徑及壓降的計(jì)算4.1 乙醇-水氣液平衡相圖依據(jù)乙醇-水氣液平衡數(shù)據(jù)繪制氣液平衡相圖。X00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.008Y（）00.3830.7981.2511.7362.2652.8323.4404.104X0.0090.0100.0120.0140.0150.0200.0300.035Y（）4.8155.5607.2409.14210.1812.9519.5523.05表4-1 氣液平衡數(shù)據(jù)圖4-1氣液平衡相圖4.2 吸收劑用量、塔徑、壓降及填料層高度的計(jì)算吸收劑用量可以根據(jù)過程的物料衡算，依據(jù)最小液氣比確定，根據(jù)混合氣氣體的進(jìn)出口組成得到，并且由已知得： =0.02由公式得=0.001由上圖可以得到乙醇水氣液相平衡曲線方程為y = 0.6803x - 0.0008其= 0.9957； 根據(jù)氣液平衡相圖讀得當(dāng)= 0.02 時(shí)由上述公式得到，x1e= 0.03 ，并且因?yàn)槭羌兯鳛槲找阂虼藊2=0最小液氣比實(shí)際液氣比因?yàn)橛猩鲜鲛D(zhuǎn)換得標(biāo)準(zhǔn)狀況下 =0.01136 kmol/s所以液體流量=0.01079 kmol/s依據(jù)對(duì)全塔進(jìn)行物料守恒關(guān)系式得：可得x1：X1=0.02由,依據(jù)乙醇-水相平衡圖，讀得。過程平均推動(dòng)力理想氣體滿足PV=nRT所以經(jīng)過換算得：在25時(shí)， G=0.01136kmol/s；L=0.01079kmol/s因?yàn)闅怏w和液體的質(zhì)量流量和，其計(jì)算公式分別是；上述計(jì)算過程中因?yàn)橐掖伎諝饣旌蠚怏w因?yàn)槠渲幸掖細(xì)怏w所占比重只有2%，對(duì)混合氣體平均摩爾分?jǐn)?shù)的貢獻(xiàn)不大，因此用空氣的摩爾質(zhì)量代替；此外由于吸收劑是純水，因此計(jì)算時(shí)以水的近似摩爾數(shù)代替由式依據(jù)填料塔和壓降的通用關(guān)聯(lián)圖即?？颂兀‥ckert）泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)圖，其縱坐標(biāo)表達(dá)式為 或，而橫坐標(biāo)表達(dá)式為或或得到一下?？颂胤狐c(diǎn)關(guān)聯(lián)圖： 圖4-2 泛點(diǎn)氣速關(guān)聯(lián)圖上述式中：空塔氣速，m/s;,氣體和液體的質(zhì)量流速，kg/(ms); 氣體和液體的密度，； 氣體和液體的質(zhì)量流量，； 氣體和液體的體積流量，； 液體的粘度，mPa.s; 填料因子，; 水的密度和液體的密度之比；g 重力加速度9.81；計(jì)算得當(dāng)橫坐標(biāo)為0.02時(shí)其縱坐標(biāo)為：已知，在25時(shí)=0.8937mpas,l 當(dāng)填料塔選用尺寸（）為2525瓷質(zhì)鮑爾環(huán)； 堆積方式為亂堆； 比表面積a為220； 空隙率為0.76；每立方米堆積個(gè)數(shù)為48000個(gè)；堆積密度為505；填料因子時(shí)；下表 為集中常用填料的特性數(shù)據(jù)，如附表所示：則液泛氣速因?yàn)橐悍簹馑贋椴僮鳉馑俚淖畲髽O限速度，所以操作氣速必須小于液泛氣速，一般取操作氣速為液泛氣速的50%80%，即泛點(diǎn)率（操作氣速與液泛氣速的比值）約為0.50.8。若泛點(diǎn)率小，操作氣速小，壓力降小，能耗低，操作彈性大；但塔徑增大，設(shè)備投資高，生產(chǎn)能力低，同時(shí)不利于氣、液充分接觸，致使分離效率低若泛點(diǎn)率取值過大，壓力降大，能耗多，且操作不平穩(wěn)，難以控制，分離效果更差。因此，泛點(diǎn)率應(yīng)根據(jù)具體情況而定。大多數(shù)情況下，泛點(diǎn)率應(yīng)選在0.60.8之間。這次課程設(shè)計(jì)中取設(shè)計(jì)氣速為泛點(diǎn)氣速的70%，則設(shè)計(jì)氣速為u=0.7uf=0.7*2.6=1.82m/s.(說明在正常操作范圍)P141教材圖4-3 ?？颂貓D 依據(jù)化工原理陳恒敏第三版P142填料塔和壓降的通用關(guān)聯(lián)圖，縱坐標(biāo)為0.12，橫坐標(biāo)為0.02的點(diǎn)落在每米填料的等壓線上，即此時(shí)每米填料層壓降為1000Pa。氣體體積流量所需塔內(nèi)徑m圓整后取0.45m由于：塔徑（D/mm）圓整間隔舉例70050或100如：600、650、700700D1000100如：700、800、900D1000200如：1000、1200、1400表4-2 塔徑圓整規(guī)律標(biāo)準(zhǔn)故塔壁厚d=3mm+2mm=5mm塔外徑Do=(450+5)=455mm故本設(shè)備塔外徑為455*5mm。填料種類D/d的推薦值拉西環(huán)2030鞍環(huán)15鮑爾環(huán)1015階梯環(huán)8環(huán)矩鞍8表4-3 不同填料D/d推薦表D/d=450/25=18基本上滿足上述要求并且l 液體噴淋密度核算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，其計(jì)算式為 式中： U液體噴淋密度，m3/(m2h); Lh液體噴淋 D填料塔直徑，m為使填料能獲得良好的潤(rùn)濕，塔內(nèi)液體噴淋量應(yīng)不低于某一極限值，此極限值稱為最小噴淋密度，以Umin表示 式中： Umin最小噴淋密度，m3/(m2h); 最小潤(rùn)濕密度，m3/h; 填料的總比面積，m2/m3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。其值可由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，也可采用一些經(jīng)驗(yàn)值。對(duì)于直徑不超過75mm的散裝填料，可取最小潤(rùn)濕速率(LW)min為0.08m3/(mh);對(duì)于直徑大于75mm的散裝填料，可取 (LW)min為0.12m3/(mh)。因此查表 得25mm瓷質(zhì)亂堆鮑爾環(huán)填料為220所以m/(mh)經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用合理 3 填料層高度計(jì)算l 求氣相總傳質(zhì)單元數(shù)：脫吸因素法液體質(zhì)量通量為氣體質(zhì)量通量為脫吸因數(shù)為l 求傳質(zhì)單元高度計(jì)算由以上計(jì)算求得塔內(nèi)徑Di=443mm，故氣相流率 依據(jù)物料守恒：可得： 已知Ky，a=0.028kmol/(m3s)，所以傳質(zhì)單元高度：氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計(jì)算：濕潤(rùn)表面積：氣膜傳質(zhì)系數(shù)：液膜傳質(zhì)系數(shù)：式中：填料的濕潤(rùn)表面積，； 填料的比表面積，； ，分別是氣相與液相的質(zhì)量流率，；氣相傳質(zhì)系數(shù)，；液相傳質(zhì)系數(shù)，；溶質(zhì)在液相中的擴(kuò)散系數(shù)，；溶質(zhì)在氣體中的擴(kuò)散系數(shù)，；R氣體常數(shù)，8.314；T氣體溫度，K；C關(guān)聯(lián)系數(shù)，小于1/2英寸的環(huán)形和鞍形填料取0.2，其余尺寸取5.23；氣體粘度，Pas;流體密度，；液體表面張力，；填料材質(zhì)的臨界表面張力，；形狀態(tài)修正系數(shù)材質(zhì)表面涂石蠟聚四氯乙烯聚苯乙烯路氯乙烯石墨2018.5313340材質(zhì)陶瓷玻璃鋼處理后聚乙烯*處理后聚丙烯*5561737554表 4-4 不同材質(zhì)的臨界表面張力值查表知陶瓷制填料臨界表面張力值為通過查表得知:25下水()的粘度系數(shù)表中X、Y值分別是10.2和13.0，粘度為0.8937；查得已知298.15K下水的表面張力為 Nm-1； 一般有機(jī)化合物可按分子式由表45查相應(yīng)的原子擴(kuò)散體積加和得到，某些簡(jiǎn)單物質(zhì)則在表4-5種直接列出。系統(tǒng)溫度/K擴(kuò)散系數(shù)/(10-5m2/s)系統(tǒng)溫度/K擴(kuò)散系數(shù)/(10-5m2/s)H2空氣2736.11甲醇空氣2731.32He空氣3177.56乙醇空氣2731.02O2空氣2731.78正丁醇空氣2730.703Cl2空氣2731.24苯空氣2980.962H2O空氣2732.20甲醇空氣2980.8442982.56H2CO2736.513323.05H2CO22735.50NH3空氣2731.98H2N22736.89CO2空氣2731.382947.632981.64H2NH32987.83SO2空氣2931.22HeAr2987.29表45 某些二元?dú)怏w在常壓下（）的擴(kuò)散系數(shù)l 因?yàn)閯t298.15，101.3下，在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為l 查表得：乙醇在水中的擴(kuò)散系數(shù)由式 進(jìn)行估算（陳敏恒等主編. 化工原理.下冊(cè). 化學(xué)工業(yè)出版社， 2006）溶劑締合因子，當(dāng)溶劑是水的時(shí)候；組分A在常沸點(diǎn)下的摩爾體積，；乙醇在水中的擴(kuò)散系數(shù)參數(shù)空氣的粘度：匯總：陶瓷制填料臨界表面張力值；液相： 水的密度；粘度= 0.8937；298.15K下水的表面張力= ；乙醇在水中的擴(kuò)散系數(shù)參數(shù)氣相： ；空氣的粘度：；在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為同理得：；氣膜傳質(zhì)系數(shù)由下式計(jì)算：的計(jì)算；??；的計(jì)算C取5.32；由 得，m=0.6803;則 由 由 ；設(shè)計(jì)取填料層高度為：Z=9.54m;填料類型h/DH/m拉西環(huán)2.54矩鞍586鮑爾環(huán)5106階梯環(huán)8156環(huán)矩鞍5156表4-6 散裝填料分段高度推薦值對(duì)于鮑爾環(huán)來說：取則h=D所以填料分兩層，每層4.77m,共9.54 m。l 填料層壓降計(jì)算：采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算填料層壓降橫坐標(biāo)為：查表得：縱坐標(biāo)為：查圖得，填料層壓降為：第五章 塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1筒體的設(shè)計(jì)在壓力不是太高，筒體有鋼板卷焊而成和取自大口無縫鋼管的兩種，直徑較大的一半用鋼卷制，其內(nèi)徑必須符合公稱直徑的數(shù)值，并且均為整數(shù)。直徑較小的筒體，為方便計(jì)算，課選用適當(dāng)?shù)臒o縫鋼管，由于鋼管內(nèi)徑會(huì)因不同厚度規(guī)格而變化故取外徑為筒體的公稱直徑，本塔的公稱直徑為Do=450*5mm。所需塔內(nèi)徑D=0.45m由于：故塔壁厚d=3mm+2mm=5mm3mm-塔壁必須保證的基本厚度；2mm-塔壁的腐蝕裕量。塔外徑Do=(450+5)=455mm故本設(shè)備塔外徑為f455*5mm。5.2 封頭的設(shè)計(jì)化工容器上常用的封頭型式有半球形、橢圓形、五折邊球形、錐形和平板蓋。因本次設(shè)計(jì)中所涉及的塔頂壓力不是太大，故可選擇結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的平頂蓋上封頭。平板蓋封頭的幾何形狀包括圓形、橢圓形、長(zhǎng)圓形及方形等幾種。本次選用圓形。平板封頭的厚度計(jì)算是以薄板理論為基礎(chǔ)。因塔頂上封口處設(shè)有氣體出料管。塔底要承載液體，故選擇橢圓形封頭。標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的長(zhǎng)短軸之比為2，型號(hào)及尺寸按JB1154-73橢圓形封頭型式與尺寸的規(guī)定，長(zhǎng)軸即為筒體的直徑，短軸即為長(zhǎng)軸的一半。塔底橢圓封頭的部分尺寸如下：封頭內(nèi)徑Di=443mm封頭外徑Do=448mm封頭高度：h=180mm。5.3除沫器的設(shè)計(jì) 在空塔氣速較大，塔頂濺液現(xiàn)象嚴(yán)重，以及工藝過程不允許出塔夾帶霧滴的情況下，需設(shè)置除沫器，從而減少液體的夾帶損失，確保氣體的純度，保證后續(xù)設(shè)備的正常操作。除沫器有絲網(wǎng)除沫器、折流板除沫器、旋流板除沫器等。其中絲網(wǎng)除沫器又可分為平放式除沫器、導(dǎo)液式除沫器、多通道二級(jí)除沫器。 此次設(shè)計(jì)選擇絲網(wǎng)平放式除沫器。絲網(wǎng)除沫器具有比表面積大重量輕孔隙率大以及使用方便等優(yōu)點(diǎn)，尤其是它具有除沫效率高，壓力將小的特點(diǎn)，從而是使用最廣泛的除沫裝置。 絲網(wǎng)除沫器適用于清潔氣體，不宜用在液滴中含有或易折出固體物資的場(chǎng)合（如堿液、碳酸氫氨溶液等），以免液體蒸發(fā)后留下固體堵塞絲網(wǎng)。當(dāng)霧沫中含有少量懸浮物時(shí)，應(yīng)經(jīng)常沖洗。絲網(wǎng)除沫器常用的設(shè)計(jì)氣速為13ms。絲網(wǎng)層的適宜厚度應(yīng)按工藝條件實(shí)驗(yàn)確定。對(duì)于金屬絲網(wǎng)，當(dāng)絲網(wǎng)直徑為0.0760.4mm、網(wǎng)層密度為48530m時(shí)，在適宜的氣速下，絲網(wǎng)層的續(xù)液厚度約為2550mm，取網(wǎng)層厚度為100150mm，就能把氣體中絕大部分霧滴分離下來。除沫要求嚴(yán)格時(shí)，可以取厚些或采用兩段絲網(wǎng)。當(dāng)合成纖維直徑誒0.0050.03mm時(shí)，制成的網(wǎng)應(yīng)壓緊到密度為110160m，網(wǎng)層厚度一般取50 mm.平放式絲網(wǎng)除沫器由于截面積較大而不易發(fā)生二次夾帶除沫效果較高，用于蒸餾和吸收操作，由于夾帶的液滴較大，當(dāng)操作不高時(shí)除沫效率可達(dá)99.5%，對(duì)的液滴也能有效的除去。當(dāng)絲網(wǎng)厚度為100150mm時(shí)，通過除沫網(wǎng)的壓降為。除沫器的直徑計(jì)算如下所示絲網(wǎng)除沫器的直徑D由允許氣速?zèng)Q定，最大允許氣速可由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 式中 ，分別為液體與氣體的密度，； 經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，按不同類型絲網(wǎng)取值，見表 ：類型堆積密度/（）空隙率/%比表面積/（）K使用條件標(biāo)準(zhǔn)型（N）型144982792950.1070.116所有場(chǎng)合高效型（SL）型19219397.53753770.1070.108需求高效場(chǎng)合高穿透率（H型）80112991582130.1220.129高通量，高粘度多股型(R型)43294.517800.055除10.8的霧沫纏繞型（W型）20822497.23944280.076表5-1幾種除沫器屬性查上表，選擇標(biāo)準(zhǔn)（N）型，取K為0.11則而操作氣速設(shè)計(jì)氣速為1.82m/s， 大致滿足要求，又 V=916.15網(wǎng)層厚度取50 mm為了達(dá)到預(yù)期的除沫效率，在絲網(wǎng)除沫器的上方和下方，都應(yīng)留有適當(dāng)?shù)姆蛛x空間。對(duì)于裝于塔頂?shù)某?，?dāng)進(jìn)料液和回流液無閃蒸時(shí)，除沫器的安裝位置如設(shè)計(jì)圖所示：5.4 液體進(jìn)料管的設(shè)計(jì)液體進(jìn)料管允許液體流速為1.51.8 ms高度取120150mm取u=1.6m/s壁厚取4mm高度取135mm外徑214mm查得標(biāo)準(zhǔn)管徑為f20*4mm。5.5 噴淋裝置的設(shè)計(jì) 根據(jù)液體在塔中的分布是否均勻，選不易堵塞，壓降小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造安裝方便的蓮蓬頭噴淋裝置。 液體通過蓮蓬頭上均勻分布開在球面上的小孔，借助壓差計(jì)使液體噴出。通過蓮蓬頭壓降一般為0.989.8kpa，本處采用1.5 kpa的壓降。蓮蓬頭式分布器，多用于600mm以下的塔中，缺點(diǎn)是小孔易堵，霧沫夾帶嚴(yán)重，操縱性能隨壓差而變。 噴頭直徑d=0.25Di=0.25*443=111mm厚度 4mm小孔直徑d0=3mm小孔數(shù)n輸液能力計(jì)算 上式中，F(xiàn)-流量系數(shù)，在0.82-0.85范圍內(nèi),本次設(shè)計(jì)取0.82 f-小孔面積，f=n*0.785d02； h-空口以上液柱高度，。噴頭安裝位置距填料的距離H=0.8Di=0.8*443=354mm；噴頭直徑dL=tan29*2*0.8*443=400mm；因?yàn)樯徟铑^式分布器噴灑角小于180，取120彎曲半徑R=（2-3）外徑，此次設(shè)計(jì)取3倍， R=3*20=60mm。5.6 法蘭的設(shè)計(jì)法蘭連接由一對(duì)法蘭，若干個(gè)螺栓、螺母和一個(gè)墊片所組成。當(dāng)設(shè)備或管道工作時(shí)，介質(zhì)內(nèi)壓有將法蘭分開，并降低密封面與墊片間壓力的趨勢(shì)。為此，設(shè)備或管道在開工操作前，螺栓，螺母就需擰緊至給墊片以一個(gè)適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力。顯然，這個(gè)預(yù)緊力與墊片的材料有關(guān)。而且與墊片的寬度有關(guān)，墊片越寬，所需的預(yù)緊力越大。本設(shè)計(jì)因壓力不高而選用因制造容易而被廣泛采用的甲型平焊法蘭，具體參數(shù)參考GB115873。5.7 填料板壓板的設(shè)計(jì)對(duì)防止填料層在氣體壓力差和符合波動(dòng)引起的沖擊作用下發(fā)生的攢動(dòng)和膨脹，對(duì)任何填料塔都必須安裝填料壓板或床層限制板。 填料壓板：使用于固定陶瓷填料層，憑自身的重量限制填料松動(dòng)，無需固定于塔壁。其關(guān)鍵的壓強(qiáng)常設(shè)計(jì)為1100pa左右。此外自由界面率不應(yīng)少于70%，以減少阻力，其形式分為柵條壓板式和絲網(wǎng)壓板等。5.8填料支撐裝置的設(shè)計(jì)填料層底部的支撐板在設(shè)計(jì)中往往容易被忽略，因而造成阻力過大，容易導(dǎo)致液泛等問題，特別是孔板式支撐板此缺點(diǎn)較為突出。從化工要求來說支撐板應(yīng)滿足二個(gè)基本條件：（1）自由截面不小于填料的孔隙率；（2）其強(qiáng)度足以支撐上面填料的重量。用堅(jiān)扁鋼組成的柵板，通過常能滿足這一要求。扁鋼條之間的距離宜為填料外徑的0.6-0.8倍左右。在直徑較大的塔中，也可用較大的間距，上面再放一層十字隔板式陶瓷。然后再在上面堆放拉西環(huán)。本次設(shè)計(jì)選用鮑爾環(huán)。故堆放在鮑爾環(huán)上面。當(dāng)用柵板結(jié)構(gòu)不能滿足上述兩個(gè)基本條件時(shí)，可采用升氣管式支撐板。氣相從氣管的齒縫走，而液相由小孔及部分由齒縫的底部溢流下去。當(dāng)有足夠的齒縫面積時(shí)這種結(jié)構(gòu)甚至能達(dá)到超過100%（對(duì)于塔的橫截面而言）的氣相自由截面率。5.9手孔的設(shè)計(jì)手孔最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形式是在接管上安裝一塊盲板，這種結(jié)構(gòu)用于常壓和低壓，以及不需要經(jīng)常打開的場(chǎng)合。回轉(zhuǎn)蓋快開手孔，采用鉸鏈螺栓緊固和回轉(zhuǎn)蓋結(jié)構(gòu)，是開啟較為方便。因此，用于要求經(jīng)常開啟的低壓設(shè)備。需要快速啟閉的手孔，應(yīng)設(shè)置快速押金裝置。常壓快開手孔采用卡板和球形手柄將手孔壓緊。這種結(jié)構(gòu)啟閉迅速，但壓緊時(shí)，密封不好，只能用在常壓操作的設(shè)備。旋柄快開手孔只需轉(zhuǎn)動(dòng)手柄就可以將蓋子和法蘭上緊。受力較常壓快開手孔均勻，可用在低壓操作的設(shè)備。操作壓力在2.5MPa以上時(shí)，應(yīng)采用對(duì)焊法蘭手孔。手孔的直徑應(yīng)使工人帶手套并握有工具的手能順利通過。手孔的直徑不宜小于150mm,一般為Dg150mm 、Dg250mm 。本實(shí)驗(yàn)手孔采用1654.5。5.10吸收塔支座設(shè)計(jì)懸掛式支座亦稱耳式支座，是立式容器中用的極為廣泛的一種，尤其是中小型設(shè)備。它通常是用數(shù)塊鋼板焊接而成，亦可用從鋼板上切下一條直線彎成。耳式支座通常由底板及肋板組成，底板的作用是與基礎(chǔ)接觸并連接，肋板的作用是增加支座的剛性，使作用在容器上的外力通過底板傳遞到支撐梁上。支座的肋板不應(yīng)有尖角，應(yīng)做成圖中所示形狀。國(guó)外常用一種具有橫向板的耳式支座，此種支座橫向板均需用連續(xù)焊縫，堅(jiān)持肋板與殼體由支座集中載荷所產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)。每臺(tái)設(shè)備一般配置兩個(gè)或四個(gè)支座，必要時(shí)也可以多一些，但在安裝時(shí)不容易保證每個(gè)支耳在同一平面上，也就不能保證每個(gè)耳座受力均勻。焊接在每個(gè)支座上的肋板數(shù)目是根據(jù)作用在支座上載荷大小決定的，小水箱和輕型設(shè)備的支座可用角鋼做成。JB1165-80懸掛式支座上，是采用具有兩塊肋板和一些底板做成的焊接結(jié)構(gòu)。5.11氣體進(jìn)料管設(shè)計(jì)為避免氣體淹沒通道，使氣體沿塔截面分布均勻，防止破碎填料進(jìn)入氣體進(jìn)料管，故選用側(cè)面擋板式進(jìn)氣，選用普通的無縫鋼管。部分尺寸計(jì)算如下：,取u=15m/s管徑 d=147mm故取d=160mm，;實(shí)際氣速在1020m/s范圍內(nèi)。5.12液體出料管設(shè)計(jì)液體出料管位于塔底承受一定壓力，用焊接鋼管取流速u=1.5m/s 管徑 5.13氣體出料管設(shè)計(jì)氣體出料管位于塔頂，采用GBB163875.14泵的選擇本次設(shè)計(jì)采用清水泵，清水泵是應(yīng)用最廣的離心泵。在化工生產(chǎn)中用來輸送各種工業(yè)用水以及物理，化學(xué)性質(zhì)類似于水的其他液體，采用IS100-80-125。第六章 填料吸收塔主要尺寸填料層高度：H= 9540 mm塔徑：D=450*5 mm板壓降：P= 9.54 Kpa出料管留在塔外的部分：210 mm除沫器據(jù)塔頂?shù)木嚯x：400 mm蓮蓬頭距填料層頂： 330 mm手孔中線距填料層底部：180 mm進(jìn)氣管中心線距填料層底部：400 mm進(jìn)氣管中心線距塔底： 800mm則整個(gè)填料塔高度為： 12770 mm設(shè)計(jì)小結(jié)經(jīng)過這次長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)星期的化工原理課程設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備以及設(shè)計(jì)計(jì)算、制作，我對(duì)之前所學(xué)的理論知識(shí)有了進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)。熟悉了工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，以及工程設(shè)計(jì)中的一些貫徹思想，例如方案選定不僅具有技術(shù)可行性，還要有經(jīng)濟(jì)上的計(jì)算選擇和安全生產(chǎn)的保證。當(dāng)然課程設(shè)計(jì)也是對(duì)自己分析和解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)，還樹立了實(shí)事求是，高度負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和思想。課程設(shè)計(jì)中許多步驟和環(huán)節(jié)需要自己綜合分析并作出最佳選擇。如設(shè)計(jì)方案的選擇和論證，要對(duì)擬方案從技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上比較論證，說明所選方案的適宜性與優(yōu)越性，然后確定工藝流程。因而課程設(shè)計(jì)能很好地鍛煉我們的工作實(shí)踐能力。通過本次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)從填料塔設(shè)計(jì)方案到填料塔設(shè)計(jì)的基本過程的設(shè)計(jì)方法、步驟、思路、有一定的了解與認(rèn)識(shí)。它相當(dāng)于實(shí)際填料塔設(shè)計(jì)工作的模擬。在課程設(shè)計(jì)過程中，基本能按照規(guī)定的程序進(jìn)行，先針對(duì)填料塔的特點(diǎn)和收集、調(diào)查有關(guān)資料，然后進(jìn)入草案階段，其間與指導(dǎo)教師進(jìn)行幾次方案的討論、修改，再討論、逐步了解設(shè)計(jì)填料塔的基本順序，最后定案。設(shè)計(jì)方案確定后，又在老師指導(dǎo)下進(jìn)行擴(kuò)初詳細(xì)設(shè)計(jì)，并計(jì)算物料守衡，傳質(zhì)系數(shù)，填料層高度，塔高等；最后進(jìn)行塔附件設(shè)計(jì)。在這次課程設(shè)計(jì)中，我在以下方面的能力得到培養(yǎng)和訓(xùn)練。第一，綜合運(yùn)用化工原理和有關(guān)課程所學(xué)知識(shí)和聯(lián)系化工實(shí)際單元操作的實(shí)踐的能力。以前在學(xué)習(xí)化工原理很多實(shí)際操作中的選型，計(jì)算方法沒有形成一個(gè)完整的模式，很多知識(shí)在頭腦中相當(dāng)零碎，而在這次課程設(shè)計(jì)中，從最小回流比的確定到負(fù)荷性能操作線的作取，很自然地使知識(shí)有機(jī)地結(jié)合在一起。第二，查閱資料和標(biāo)準(zhǔn)，正確選用公式，圖表的能力，在設(shè)計(jì)中常常需要從大量資料中查取所需要公式，圖表，剛開始覺得非常繁多，但必須靜下心來仔細(xì)查閱，經(jīng)過這幾天也培養(yǎng)了自己做事的耐心。第三，在設(shè)計(jì)時(shí)，樹立正確設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)工程意識(shí)，提高分析工程問題的能力。工程不同于理論，它需要進(jìn)一步與經(jīng)濟(jì)效益等各方面掛鉤，必須全方位考慮，綜合設(shè)計(jì)任務(wù)找到工程與經(jīng)濟(jì)的最佳結(jié)合點(diǎn)，而作為環(huán)境工程專業(yè)，盡量選用環(huán)保節(jié)能的設(shè)備也很重要。第四，文字和工程語(yǔ)言正確表達(dá)設(shè)計(jì)思路的能力。在設(shè)計(jì)書上盡量用表格，算式，圖表等真觀手段表達(dá)思路。第五，在設(shè)計(jì)時(shí)，每個(gè)題目由十個(gè)人合作一起完成，這樣組員間可以相互討論，所以我們也學(xué)會(huì)了團(tuán)結(jié)，明白了團(tuán)結(jié)的力量。總之，這次課程設(shè)計(jì)我獲益匪淺。致謝本次課程設(shè)計(jì)要特別感謝指導(dǎo)老師楊嘉謨的熱心幫助和教導(dǎo)，同時(shí)感謝在設(shè)計(jì)過程中同學(xué)們的幫助和指點(diǎn)。第一次自己完成一項(xiàng)大型的作業(yè)，水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中難免會(huì)有不足之處，請(qǐng)老師批評(píng)指正。參考文獻(xiàn)：1、化工原理，陳敏恒等編（下冊(cè)）. 化學(xué)工業(yè)出版社, 20062、化工原理課程設(shè)計(jì), 天津大學(xué)化工原理教研室編3、化學(xué)工程手冊(cè)，第1篇，化學(xué)工程手冊(cè)編委會(huì). 化學(xué)工業(yè)出版社19804、化工設(shè)備設(shè)計(jì)，聶清德主編. 化學(xué)工業(yè)出版社, 19915、環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用，羅輝等編. 高等教育出版社, 19976、工業(yè)塔規(guī)整填料應(yīng)用手冊(cè)，劉乃鴻主編.天津大學(xué)出版社, 19937、化工容器及設(shè)備，張石銘主編。湖北科學(xué)技術(shù)出版社，19848、王樹楹主編. 現(xiàn)代填料他技術(shù)指南. 中國(guó)石化出版社， 19989、萊恩哈特畢力特著. 填料塔. 化學(xué)工業(yè)出版社， 199810、 謝端綬等合編. 第一冊(cè). 常用物料物性數(shù)據(jù). 化學(xué)工業(yè)出版社. 1982附表附表一幾種常用填料的特性數(shù)據(jù)填料尺寸尺寸 mm材質(zhì)及堆積方式比表面積(a)m2/m3空隙率()m3/m3每m3填料個(gè)數(shù)堆積密度kg/m3干填料因子(a/3)m-1填料因子()m-1注拉西環(huán)10101.510100.525252.525254.550504.550504.55050180809.576761.5瓷質(zhì)亂堆鋼質(zhì)亂堆瓷質(zhì)亂堆鋼質(zhì)亂堆瓷質(zhì)亂堆瓷質(zhì)亂堆鋼質(zhì)亂堆瓷質(zhì)亂堆鋼質(zhì)亂堆4405001902209312411076680.700.880.780.920.810.720.950.680.95720103800103491035510361038.8310371031.911031.8710370096050564045767343071440012807404002901773391302438015001000450260205175280105直徑高厚鮑爾環(huán)252525250.62550504.550500.9瓷質(zhì)亂堆鋼質(zhì)亂堆塑料亂堆瓷質(zhì)亂堆鋼質(zhì)亂堆2202092091101030.760.940.900.810.954810361.510351.110361036.210350548072.645735530016017013066直徑高直徑階梯環(huán)2512.51.433.5191.0塑料亂堆塑料亂堆223132.50.900.9181.510327.210397.857.5172115直徑高厚弧鞍形252550瓷質(zhì)鋼質(zhì)鋼質(zhì)2522801060.690.830.7278.110388.51038.871037251400645360148矩鞍形253.3507瓷質(zhì)瓷質(zhì)2581200.7750.7984.61039.4103548532320130名義尺寸厚網(wǎng)環(huán)鞍行網(wǎng)壓延孔環(huán)881066鍍鋅鐵絲網(wǎng)1030110013000.9360.910.962.121064.5610610.210649034035540目，絲徑0.230.25mm；60目，絲徑0.152mm附表二 共軛環(huán)填料的特性數(shù)據(jù)名稱高徑厚mm比表面積m2/m3空隙率m3/m3個(gè)數(shù)個(gè)/m3堆積重度kg/m3干填料因子m-1不銹鋼1623160.43130.96211250340354不銹鋼2525250.71850.9575001363.6216不銹鋼3838380.91160.9619500332.7131不銹鋼5050500.8860.96977226897不銹鋼7676760.8810.953980246.894.5塑料38型34401.51300.931865061.3162塑料38型38371.51420.911632180.0188塑料39型38371.51430.911697376.9190塑料50型40501.41040.86920084.8164附錄三 部分符號(hào)說明表36