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第一章 前言
塔设备是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛采用的气液传质设备。塔设备的设计主要包括填料的选择、塔径的计算、填料层总高度的计算、压力降的计算、结构设计、机械设计等方面。其中塔设备的机械设计为本设计的主要部分，包括设计计算塔体壁厚，考虑操作压力、内件及物料重力、荷载等条件，进行塔体应力校核，水压试验等。本设计选用填料塔为设计对象，在操作压力为101.3kpa，温度为20摄氏度时，完成填料塔的机械设计。 一.2 填料塔结构简介
瓶花木填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承扫地机器人方案
板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 图1-1 填料塔结构图
填料塔不但结构简单，且流体通过填料层的压降较小，易于用耐腐蚀材料制造，所以它特别适用于处理量肖，有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。液体自塔顶经液体分布器喷洒于填料顶部，并在填料的表面呈膜状流下，气体从塔底的气体口送入，流过填料的空隙，
在填料层中与液体逆流接触进行传质。因气液两相组成沿塔高连续变化，所以填料塔属连续接触式的气液传质设备。
第二章 设计方案的确定
该填料塔中，氨气和空气混合后，经由填料塔的下侧进入填料塔中，与从填料塔顶流下的清水逆流接触，在填料的作用下进行吸收。经吸收后的混合气体由塔顶排除，吸收了氨气的水 由填料塔的下端流出。 二.1 装置流程的确定
本次设计采用逆流操作：气相自塔低进入由塔顶排出，液相自塔顶进入由塔底排出，即逆流操作。
逆流操作图
逆流操作的特点是：传质平均推动力大，传质速率快，分离效率高，吸收剂利用率高。工业生产中多采用逆流操作。二.2 吸收剂的选择
吸收剂对溶质的组分要有良好地吸收能力，而对混合气体中的其他组分不吸收，且挥发度要低。所以本设计选择用清水作吸收剂，氨气为吸收质。水廉价易得，物理化学性能稳定，选择性好，符合吸收过程对吸收剂的基本要求。且氨气不作为产品，故采用纯溶剂。
二.3 填料的选择
本课设选择散装阶梯环填料。塑料填料具有轻质、廉价、耐冲击、不易破碎等优点，多用于吸收、解吸、萃取、除尘等装置中。塑料填料的缺点是表面润湿性能较差，在某些特殊应用场合，需要对其表面进行处理，以提高表面润湿性能。本次课设选用聚丙烯填料。该过程处理量不大，所用的塔直径不会太大，可选用50mm聚丙烯阶梯环塔填料。综上所述选用50mm聚丙烯阶梯环塔填料，其主要性能参数查表2.1得：比表面积a：114.2 ，空隙率正渗透膜局域表面等离子体共振：0.927，干填料因子：
二.4 材料选择
本设计我们选用Q-235作为填料塔的设计材料。
Q235的机械性能：抗拉强度（σb/MPa）：375-500
伸长率（δ5/%）： ≧26（a≦16mm） ≧25（a>16-40mm）
≧24（a>40-60mm） ≧23（a>60-100mm） ≧22（a>100-150mm）
≧21（a>150mm）其中 a 为钢材厚度或直径。
第三章 工艺参数
(1)选用50mm聚丙烯阶梯环填料塔，
(2)填料层高度为1500mm，塔径为800mm,
(3)设计操作温度为20，设计操作压力为101.3kpa.
(4)材料选用Q235，其=170MPa，=170 MPa,=235 MPa，塔体与座对接焊接，塔体焊接接头系数。
其他工艺参数依据下表确定
填料吸收塔设计一览表
吸收塔类型：聚丙烯阶梯环吸收填料塔 |
混合气处理量： 4500m3/h | 风力摆控制系统
名称 | 工艺参数 |
物料名称 | 清水 | 混合气体 |
操作压力，kPa | 101.3 | 101.3 |
操作温度，℃ | 20 | 20 |
流体密度，kg/m3 | 998.2 | 集成供应链管理系统1.205 |
黏度，kg/(m*h) | 3.6 | 0.065 |
接管尺寸（直径） | 41.63 | 115.9 |
塔径，mm | 800 |
填料层高度，mm | 1500 |
压降，KPa | 6.622 |
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