组数： T-4 |
组长： 胡发丁 |
执笔人： 胡发丁 | 排灌机械工程学报
成员 ： 李彪、李季 |
完成时间：2010/11/20 |
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1.概述
在石油、化工及轻工等行业中所设计到的均相流体分离过程，多采用吸收或径流的方法进行。所采用的设备称为气液传质设备，也称塔设备。作为塔设备，首先从结构上应能使气液两相在塔内充分接触，以获得较高的传质效率。按照塔内件结构形式，塔设备可分为两大类——板式塔和填料塔。填料塔中装有一定高度的填料层，液体在填料表面行程液膜向下流动，气体自下而上与液体呈连续变化。由于填料塔的特定结构和由之决定的气液两相膜式接触传质，使之具有以下特点。 1.生产能力大。
2.压降低。
3.分离效率较高。
4.持液量小。
5.操作液—气比和弹性较大。
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填料塔由塔体和内件构成。塔体一般多为圆筒型，少数亦可方型。塔内件中核心组成部分第四国际
是塔填料，分散堆型和规整型。此外，为固定填料层，设有填料支撑板和填料压板；为使液体均匀分布，在填料层顶部设有液体初始分布器，为减少液体的壁流现象，常将填料层分段放置，在两段填料层之间这有液体收集—再分布器，在液体初始分布器上方装有除雾沫器；对大直径填料塔，气体入填料层前需经气体分布器，还设有各种气液进出口、人孔、视孔及人孔等部件。
附图（一）
1.2 课题设计内容、设计参数
1.2.1 设计内容
1.填料塔材料的选择；
2.填料塔的塔径和高度的计算；
3.筒体选材及壁厚计算；
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4.上下封头型式、材料的确定以及厚度的计算与校核；
5．填料塔的附件设计；
1.2.2 设计主参数的确定
此次设计要求完成S03吸收塔的结构尺寸计算，强度计算校核，设计温度25℃，设计压力1.6;塔体的腐蚀裕量取2，地脚螺栓的腐蚀裕量取3；设定吸收剂为油。具体设计条件如下：
CHILDRENUNDERTHEAGEOF10设计压力薛晓棠：1.6
设计温度：25℃
塔直径：1.5
塔高：30
塔体建造场地：Ⅱ类场地土、近震、B类地区
2.填料塔的分类和材料选择
2.1介绍吸收塔及填料式吸收塔
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。
工业吸收塔应具备以下基本要求：
1．塔内气体与液体应有足够的接触面积和接触时间。
2．气液两相应具有强烈扰动，减少传质阻力，提高吸收效率。
3．操作范围宽，运行稳定。
4．设备阻力小，能耗低。
5．具有足够的机械强度和耐腐蚀能力。
6．结构简单、便于制造和检修。
几种常用的吸收塔
1．填料塔
它由外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承和再分布器、气体和液体进出口接管等部件组成，塔外壳多采用金属材料，也可用塑料制造。
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QH—1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300～700Pa，与板式塔相比处理风量小，空塔气速通常为0．5～1．2m/s，气速
过大会形成液泛，喷淋密度6～8m3／(m2，h)以保证填料润湿，液气比控制在2～10L／m3。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。
2．湍球塔
它是填料塔的一种特殊形式，运行时塔内填料处于运动状态，以强化吸收过程。在塔内栅板间放置一定数量的轻质小球填料(直径29～38mm)，吸收剂自塔顶喷下，湿润小球表面，气体从塔底进入，小球被吹起湍动旋转，由于气、液、固三相充分接触，小球表面液膜不断更新，增加了吸收推动力。提高了吸收效率。
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