吸收塔的设计
课程设计任务书
1.设计题目：水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计
矿石焙烧炉送出的气体冷却到25℃后送入填料塔中，用20℃清水洗涤除去其中的
SO
2。入塔的炉气流量为2250m3/h，其中进塔SO
2
的摩尔分数为0．05，要求SO
2
的吸收率为
96％。吸收塔为常压操作，因该过程液气比很大，吸收温度基本不变，可近似取为清水的温度。吸收剂的用量为最小量的1．4倍。
2.工艺操作条件：
(1) 操作平均压力常压101.325kpa
(2) 操作温度t=20℃
(4) 所用填料为D N38聚丙烯阶梯环形填料。
3.设计任务
完成填料吸收塔的工艺设计与计算，有关附属设备的设计和选型，绘制吸收系统工艺流程图和吸收塔工艺条件图，编写设计说明书。
目录
课程设计任务书 ........................................................................................................................................................... I 摘要 . (1)
1绪论 (2)
1.1吸收技术概况 (2)
1.2吸收过程对设备的要求及设备的发展概况 (2)
1.3吸收在工业生产中的应用 (3)
1.3.1吸收的应用概况 (3)
1.3.2典型吸收过程 (3)
2设计方案 (4)
2.1吸收方法及吸收剂的选择 (4)
2.1.1吸收方法 (4)
2.1.2吸收剂的选择: (4)
2.2吸收工艺的流程 (5)
2.2.1吸收工艺流程的确定 (5)
3吸收塔的工艺计算 (7)
3.3塔径的计算 (9)
3.3.1塔径的计算 (9)
3.3.2泛点率校核 (9)
3.3.3填料规格校核: (9)
3.3.4液体喷淋密度校核 (9)
3.4填料层高度计算 (10)
H计算 (10)
3.4.1传质单元高度OG
3.4.2填料层高度Z的计算: (11)
3.6填料塔附属高度及最终高度计算 (12)
结论 (14)
主要符号说明 (16)
摘要
在化工生产中，气体吸收过程是利用气体混合物中，各组分在液体中溶解度或化学反应活性的差异，在气液两相接触是发生传质，实现气液混合物的分离。在化学工业中，经常需将气体混合物中的各个组分加以分离，其目的是：
①回收或捕获气体混合物中的有用物质，以制取产品；
②除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理；或除去工业放空尾气中
的有害物，以免污染大气。
实际过程往往同时兼有净化和回收双重目的。
气体混合物的分离，总是根据混合物中各组分间某种物理和化学性质的差异而进行的。根据不同性质上的差异，可以开发出不同的分离方法。吸收操作仅为其中之一，它利用混合物中各组分在液体中溶解度或化学反应活性的差异，在气液两相接触时发生传质，实现气液混合物的分离。
一般说来，完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分。在化工生产过程中，原料气的净化，气体产品的精制，治理有害气体，保护环境等方面都要用到气体吸收过程。填料塔作为主要设备之一，越来越受到青睐。二氧化硫填料吸收塔，以水为溶剂，经济合理，净化度高，污染小。此外，由于水和二氧化硫反应生成硫酸，具有很大的利用。
1绪论
1.1吸收技术概况
在化学工业中，利用不同气体组分在液体溶剂中的溶解度的差异，对其进行选择性溶解，从而将混合物各组分分离的传质过程称为吸收。气体吸收过程是化工生产中常用的气体混合物的分离操作，其基本原理是利用混合物中各组分在特定的液体吸收剂中的溶解度不同，实现各组分分离的单元操作。
实际生产中，吸收过程所用的吸收剂常需回收利用，故一般来说，完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分，因而在设计上应将两部分综合考虑，才能得到较为理想的设计结果。作为吸收过程的工艺设计，其一般性问题是在给定混合气体处理量、混合气体组成、温度、压力以及分离要求的条件下，完成以下工作：
（1）根据给定的分离任务，确定吸收方案；
（2）根据流程进行过程的物料和热量衡算，确定工艺参数；
（3）依据物料及热量衡算进行过程的设备选型或设备设计；
（4）绘制工艺流程图及主要设备的工艺条件图；
（5）编写工艺设计说明书。
1.2吸收过程对设备的要求及设备的发展概况
近年来随着化工产业的发展，大规模的吸收设备已经广泛用于实际生产过程中。对于吸收过程，能够完成分离任务的塔设备有多种，如何从众多的塔设备中选择合适类型是进行工艺设计的首要任务。而进行这一项工作则需对吸收过程进行充分的研究后，并经多方面对比方能得到满意的结果。一般而言，吸收用塔设备与精馏过程所需要的塔设备具有相同的原则要求，用较小直径的塔设备完成规定的处理量，塔板或填料层阻力要小，具有良好的传质性能，具有合适的操作弹性，结构简单，造价低，便于安装、操作和维修等。
但是吸收过程，一般具有液气比大的特点，因而更适用填料塔。此外，填料塔阻力小，效率高，有利于过程节能。所以对于吸收过程来说，以采用填料塔居多。近年来随着化工产业的发展，大规模的吸收设备已经广泛用于实际生产当中。具有了很高的吸收效率，以及在节能方面也日趋完善。填料塔的工艺设计内容是在明确了装置的处理量，操作温度及操作压力及相应的相平衡关系的条件下，完成填料塔的工艺尺寸及其他塔内件设计。在今后的化学工业的生产中，对吸收设备的要求及效率将会有更高的要求，所以日益完善的吸收设备会逐渐应用于实际的工业生产中。
1.3吸收在工业生产中的应用
1.3.1吸收的应用概况
在化工生产中，原料气的净化，气体产品的精制，治理有害气体保护环境
等方面得到了广泛的应用，在研究和开发过程中，在方法上多从吸收过程的传
质速率着手，希望在整个设备中，气液两相为连续微分接触过程，这一特点则
与填料塔得到了良好的结合，由于填料塔的通量大，阻力小，使得其在某些处
理量大要求压降小的分离过程中备受青睐，尤其近年高效填料塔的开发，使得
填料塔在分离过程中占据了重要的位置。吸收在化工的应用大致有以下几种：
（1）原料气的净化。
（2）有用组分的回收。
（3）某些产品的制取。
（4）废气的处理。
1.3.2典型吸收过程
煤气脱苯为例:在炼焦及制取城市煤气的生产过程中，焦炉煤气内含有少量
的苯、甲苯类低碳氢化合物的蒸汽（约353/m g ）应予以分离回收，所用的吸
收溶剂为该工业生产过程中的副产物，即焦煤油的精制品称为洗油。
回收苯系物质的流程包括吸收和解吸两个大部分。含苯煤气在常温下由底
部进入吸收塔，洗油从塔顶淋入，塔内装有木栅等填充物。在煤气与洗油接触
过程中，煤气中的苯蒸汽溶解于洗油，使塔顶离去的煤气苯含量降至某允许值
(<3/2m g )，而溶有较多苯系物质的洗油(称富油)由吸收塔底排出。为取出富油
中的苯并使洗油能够再次使用(称溶剂的再生)，在另一个称为解吸塔的设备中
进行与吸收相反的操作----解吸。为此，可先将富油预热到170C 左右由解吸
塔顶淋下，塔底通入过热水蒸气。洗油中的苯在高温下逸出而被水蒸气带走，
经冷凝分层将水除去，最终可得苯类液体（粗苯），而脱除溶质的洗油（称贫
油）经冷却后可作为吸收溶剂再次送入吸收塔循环使用.
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.用水吸收S02属中等溶解度的吸收
过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流程。因用水作为吸收剂，且S02不作
为产品，故采用纯溶剂。
2.1吸收方法及吸收剂的选择
2.1.1吸收方法
完成同一吸收任务，可选用不同吸收剂，从而构成了不同的吸收方法，如以合成氨厂变换器脱CO2的为例，若配合焦炉气为原料的制氢工艺，宜选用水，碳酸丙烯酯，冷甲酸等作吸收剂，既能脱CO2，又能脱除有机杂质。后继配以碱洗和低温液氨洗构成了一个完整的净化体系，若以天然气为原料制H2和N2时，宜选用催化热碳酸钾溶液作吸收剂，净化度高。后继再配以甲烷化法，经济合理。其中，前者为物理吸收，后者则为化学吸收。一般而言，当溶剂含量较低，而要求净化度又高时，宜采用化学吸收法；若溶质含量较高，而净化度又不很高时，宜采用物理吸收法。
2.1.2吸收剂的选择:
对于吸收操作,选择适宜的吸收剂,具有十分重要的意义.其对吸收操作过程的经济性有着十分重要的影响.一般情况下,选择吸收剂,要着重考虑如下问题.
(一)对溶质的溶解度大
所选的吸收剂多溶质的溶解度大,则单位量的吸收剂能够溶解较多的溶质,在一定的处理量和分离要求下,吸收剂的用量小,可以有效地减少吸收剂循环量,这对于减少过程功耗和再生能量消耗十分有利.另一方面,在同样的吸收剂用量下,液相的传质推动力大,则可以提高吸收效率,减小塔设备的尺寸.
(二)对溶质有较高的选择性
对溶质有较高的选择性,即要求选用的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或基本不溶,这样,不但可以减小惰性气体组分的损失,而且可以提高解吸后溶质气体的纯度.
(三)不易挥发
吸收剂在操作条件下应具有较低的蒸气压,以避免吸收过程中吸收剂的损失,提高吸收过程的经济性.
(四)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,还应注意所选择的吸收剂应具有良好的物理、化学性能和经济性.其良好的物理性能主要指吸收剂的粘要小,不易发泡,以保证吸收剂具有良好的流动性能和分布性能.良好的化学性能主要指其具有良好的化学稳定性和热稳定性,以防止在使用中发生变质,同时要求吸收剂尽可能无毒、无易燃易爆性,对相关设备无腐蚀性(或较小的腐蚀性).吸收剂的经济性主要指应尽可能选用廉价易得的溶剂.
表2—1 物理吸收剂和化学吸收剂的特性
2.2吸收工艺的流程
2.2.1吸收工艺流程的确定
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。
（一）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，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。
（二）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）
（三）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。
（四）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。
3吸收塔的工艺计算。
3.1基础物性数据
3.1.1液相
密度ρL=998.2kg/m3
粘度μL=0.001Pa.s=3.6kg/(m. h)
表面张力σL=72.6dyn/cm=940896kg/h2
SO 2在水中的扩散系数为 D L =1.47×10-5cm 2/s=5.29×10-6m 2/h
3.1.2气相 混合气体平均摩尔质量为=vm M ∑Уi Μi =0.05×6
4.06＋0.95×29=30.75 平均密度=vm ρ=RT M p vm = 3/257.115
.298314.875.30325.101m kg =?? y 1=0.05 所以近似取空气粘度 查表得当T=20O C 时，
h m S cm SO h m kg s pa v /039.0/108.0D )./(065.0..1081.132V 25===?=-在空气中扩散系数为μ
3.1.3
相关平衡数据 04.35325.1011055.3kP 103055E C 20T 3320=?==?==kpa
kpa P E m a
SO 于水中的亨利系数为时，由表查得，当 )./(0156.002
.181055.32.99833m kpa kmol EM H S l
=??==ρ 3.2 物料计算
0526.095
.005.01111==-=y y Y 又002104.096.010526.01Y Y 96.012=-=-==）（）（，所以?? 进塔惰性气体气体流量L kmol /42.8705.012515.27315.2734.222250=-?+?=∨）（ 64.33001.350526.0002104.00526.0)(2121min =--=--=X m Y Y Y V
L 取操作液气比最小值的1.4倍 得10.4764.334.1)(4.1min =?==V
L V L 所以/13.411742.8710.47L kmol =?= 由物料守恒得 0011.013
.4117)005104.00526.0(42.871=-?=X
阿尔法60万吨/年沥青装置常、减压塔吊装方案
一、编制说明 在阿尔法60万吨/年沥青装置安装工程中，需将常压塔、减压蒸馏塔两套装置安装就位，为使工程顺利安全地进行，根据现场情况及常、减压塔规格尺寸重量特做以下起重吊装方案。 二、编制依据 1.300吨履带吊车、120吨全液压汽车吊、50吨全液压汽 车吊起吊性能参数； 2.常、减压塔规格及尺寸； 3.安装现场平面位置； 4.起重现场作业手册； 5.大型设备吊装工程施工工艺标准。 三、设备基本参数 常压塔（C-101）高38.42米，起重重量为39.2T； 减压蒸馏塔（C-102）高45.8米，起重重量为88.15T。 下图为两塔的塔体示意图：
四、吊装方法及要求 1. 减压蒸馏塔（C-102）吊装办法 考虑到减压蒸馏塔重量大，高度高，且塔体抗弯强度够，决定由300吨履带吊车整体吊装，120T吊车溜尾。吊车现场站位情况如下图所示：
参考减压蒸馏塔（C-102）设计资料可得出，其起重重量为88.2T。特作以下吊装要求及说明： 1.1．吊装前，须在顶部端口下1000mm处焊接一组对称的标准管轴式吊耳，吊耳级别为50T，具体规格尺寸祥见附件一。 1.2. 吊装选用长度为3米、抗弯强度大的平衡梁一具，φ39×20000的钢丝绳两对，φ39×16000的钢丝绳一根。 1.3. 常压塔尾端则需焊接一溜尾的板式吊耳，吊耳规格为R=300mm，d=150mm，δ=40mm，焊接处需加一加强板。 1.4. 300T吊车跨距为9米，杆长72米，额定载荷98.5T，SH工况，携带配重80吨。 1.5. 溜尾120T吊车，站位及递送不得超出7米跨距。 2. 常压塔（C-101）吊装办法
吉林化工学院 化工原理课程设计 题目处理量为3100m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计 教学院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 2011 年 12 月 5 日
课程设计任务书 1、设计题目：处理量为2550~3200m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计 。 矿石焙烧炉送出的气体冷却到20℃后送入填料塔中，用20℃清水洗涤洗涤除去其中的SO 2入塔的炉气流量为3100m3/h，其中进塔SO2的摩尔分率为0.05，要求SO2的吸收率为95％。吸收塔为常压操作，因该过程液气比很大，吸收温度基本不变，可近似取为清水的温度。吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。 2、工艺操作条件： （1）操作平均压力常压 （2）操作温度t=20℃ （3）选用填料类型及规格自选。 3、设计任务： 完成吸收塔的工艺设计与计算，有关附属设备的设计和选型，绘制吸收系统的工艺流程图和吸收塔的工艺条件图，撰写设计说明书。 处理量为3100m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计 化工原理教学与实验中心 2011年11月
目录 摘要.................................................................................................................................IV 第一章绪论. (1) 1.1 吸收技术概况 (1) 1.2 吸收设备发展 (1) 1.3 吸收在工业生产中的应用 (3) 第二章吸收塔的设计方案 (4) 2.1 吸收剂的选择 (4) 2.2 吸收流程选择 (5) 2.2.1 吸收工艺流程的确定 (5) 2.2.2 吸收工艺流程图及工艺过程说明 (6) 2.3 吸收塔设备及填料的选择 (7) 2.3.1 吸收塔设备的选择 (7) 2.3.2 填料的选择 (8) 2.4 吸收剂再生方法的选择 (10) 2.5 操作参数的选择 (11) 2.5.1 操作温度的确定 (11) 2.5.2 操作压强的确定 (11) 第三章吸收塔工艺条件的计算 (12) 3.1 基础物性数据 (12) 3.1.1 液相物性数据 (12) 3.1.2 气相物性数据 (12) 3.1.3 气液两相平衡时的数据 (12) 3.2 物料衡算 (12) 3.3 填料塔的工艺尺寸计算 (13)
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型 （2） 喷淋塔吸收区高度设计（二） 对于喷淋塔，液气比范围在8L/m 3-25 L/m 3之间[5]，根据相关文献资料可知液气比选择12.2 L/m 3是最佳的数值。 逆流式吸收塔的烟气速度一般在2.5-5m/s 范围内[5][6]，本设计方案选择烟气速度为3.5m/s 。 湿法脱硫反应是在气体、液体、固体三相中进行的，反应条件比较理想，在脱硫效率为90%以上时（本设计反案尾5%），钠硫比(Na/S)一般略微大于1，本次选择的钠硫比(Na/S)为1.02。 （3）喷淋塔吸收区高度的计算 含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率，以ζ表示。 首先给出定义，喷淋塔内总的二氧化硫吸收量除于吸收容积，得到单位时间单位体积内的二氧化硫吸收量 ζ＝h C K V Q η0= (3) 其中 C 为标准状态下进口烟气的质量浓度，kg/m 3 η为给定的二氧化硫吸收率,％;本设计方案为95％ h 为吸收塔内吸收区高度，m K 0为常数，其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃) ; K 0=3600u ×273/(273+t) 按照排放标准，要求脱硫效率至少95%。二氧化硫质量浓度应该低于580mg/m 3 （标状态） ζ的单位换算成kg/( m 2.s),可以写成 ζ=3600× h y u t /*273273*4.22641η+ (7) 在喷淋塔操作温度10050752 C ?+=下、烟气流速为 u=3.5m/s 、脱硫效率η=0.95 前面已经求得原来烟气二氧化硫SO 2质量浓度为 a (mg/3m )且 a=0.650×
项目名称中国石化高桥分公司润滑油系统改造项目 25万吨/年加氢裂化尾油减压分馏装置 工艺部分 编制蹇江海 校核薛楠 审核刘凯祥 审定朱昌莹 项目经理冀琳
目录 1. 概述 (3) 1.1 项目编制的依据 (3) 1.2 装置概况及特点 (3) 2 原料与产品 (6) 2.1 原料 (6) 2.2 产品性质 (7) 3 物料平衡 (8) 4 主要操作条件 (9) 5 工艺流程说明 (10) 6 公用工程消耗 (11) 6.1 用水量 (11) 6.2 用电量 (12) 6.3 蒸汽用量 (13) 6.4 压缩空气用量 (14) 6.5 氮气用量 (14) 6.6 燃料气用量 (14) 7．装置能耗计算 (15) 7.1 能耗 (15) 7.2 节能措施 (15) 8. 生产控制分析 (17) 9 装置定员 (18) 10. 装置内外关系 (19) 10.1 原料及产品 (19) 10.2 公用工程 (19)
1. 概述 加氢裂化尾油量约25万吨/年，其中约有50%的尾油要作为润滑油加氢异构进料，但从加氢裂化装置开工后生产的尾油性质来看，尾油收率远高于设计值，馏程较宽、部分柴油等轻质组分被压入尾油组分中。而当此尾油作为润滑油加氢异构进料时，这部分轻质组分将发生裂化反应生成轻质燃料油或燃料气，这样会降低润滑油加氢装置基础油收率，降低润滑油加氢的实际负荷。因此，需要通过减压分馏除去这部分轻质组分。 1.1 项目编制的依据 1）上海高桥分公司对于该项目基础设计的委托书，编号为：SEI-R-2008-121。 2）中国石化工程建设公司编制的《中国石化股份有限公司上海高桥分公司润滑油系统改造项目25万吨/年加氢裂化尾油综合利用设施可行性研究报告》（调整上报版）（档案号：02102-15FS）（2008年12月）。 3）上海高桥分公司与我公司的历次设计协调会议纪要。 4）高化分公司提供的自然条件和公用工程条件 1.2 装置概况及特点 1.2.1 装置概况 1）装置规模：装置设计规模25万吨/年。年开工时间为8400小时。 2）原料组成：加氢裂化尾油。 3）主要产品 主要有侧线产品和一个塔底产品： 减一、二线油（<489℃） 14.77t/h 减底油（442~565℃） 15t/h 4)设备概况
第4节吸收塔的计算 吸收过程既可在板式塔内进行，也可在填料塔内进行。在板式塔中气液逐级接触，而在填料塔中气液则呈连续接触。本章对于吸收操作的分析和计算主要结合连续接触方式进行。 填料塔内充以某种特定形状的固体填料以构成填料层。填料层是塔实现气、液接触的主要部位。填料的主要作用是：①填料层内空隙体积所占比例很大，填料间隙形成不规则的弯曲通道，气体通过时可达到很高的湍动程度；②单位体积填料层内提供很大的固体表面，液体分布于填料表面呈膜状流下，增大了气、液之间的接触面积。 通常填料塔的工艺计算包括如下项目： （1）在选定吸收剂的基础上确定吸收剂的用量； （2）计算塔的主要工艺尺寸，包括塔径和塔的有效高度，对填料塔，有效高度是填料层高度，而对板式塔，则是实际板层数与板间距的乘积。 计算的基本依据是物料衡算，气、液平衡关系及速率关系。 下面的讨论限于如下假设条件： （1）吸收为低浓度等温物理吸收，总吸收系数为常数； （2）惰性组分B在溶剂中完全不溶解，溶剂在操作条件下完全不挥发，惰性气体和吸收剂在整个吸收塔中均为常量； （3）吸收塔中气、液两相逆流流动。 吸收塔的物料衡算与操作线方程式 全塔物料衡算图2－12所示是一个定态操作逆流接触的吸收塔，图中各符号的意义如下：
V －惰性气体的流量，kmol （B ）／s ； L —纯吸收剂的流量，kmol （S ）／S ； Y 1；、Y 2—分别为进出吸收塔气体中溶质物质量的比，kmol （A ）／kmol （B ）；X 1、X 2——分别为出塔及进塔液体中溶质物质量的比，kmol （A ）／kmol （S ）。注意，本章中塔底截面一律以下标“l ”表示，塔顶截面一律以下标“2”表示。 在全塔范围内作溶质的物料衡算，得： VY 1＋LX 2＝VY 2＋LX 1 或V （Y 1－Y 2）＝L （X 1－X 2） （2－38） 一般情况下，进塔混合气体的流量和组成是吸收任务所规定的，若吸收剂的流量与组成已被确定，则V 、Y 、L 及X 2。为已知数，再根据规定的溶质回收率，便可求得气体出塔时的溶质含量，即： Y 2＝Y l （1－фA ） （2－39） 式中фA 为溶质的吸收率或回收率。 通过全塔物料衡算式2－38可以求得吸收液组成X 1。于是，在吸收塔的底部与顶部两个截面上，气、液两相的组成Y 1、X l 与Y 2、X 2均成为已知数。 2．吸收塔的操作线方程式与操作线 2 1 图2-12 物料衡算示意图
课程设计任务书 一、设计题目：水吸收氨气过程填料吸收塔的设计； 试设计一座填料吸收塔，采用清水吸收混于空气中的氨气。混合气体的处理量为2600m3/h，其中含氨为7%（体积分数），混合气体的进料温度为25℃。要求：氨气的回收率达到98%。（20℃氨在水中的溶解度系数为H＝0.725kmol/（m3.kPa） 二、工艺操作条件： （1）操作平均压力常压 （2）操作温度 : t=20℃ （3）吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定 （4）选用填料类型及规格自选。 三、设计容 （1）设计方案的确定和说明 （2）吸收塔的物料衡算； （3）吸收塔的工艺尺寸计算； （4）填料层压降的计算； （5）液体分布器简要设计； （6）绘制液体分布器施工图 （7）吸收塔接管尺寸计算； （8）设计参数一览表； （9）绘制生产工艺流程图（A4号图纸）； （10）绘制吸收塔设计条件图（A4号图纸）； （11）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录 1. 设计方案简介 (1) 1.1设计方案的确定 (1) 1.2填料的选择 (1) 2. 工艺计算 (1) 2.1 基础物性数据 (1) 2.1.1液相物性的数据 (1) 2.1.2气相物性的数据 (1) 2.1.3气液相平衡数据 (1) 2.1.4 物料衡算 (1) 2.2 填料塔的工艺尺寸的计算 (2) 2.2.1 塔径的计算 (2) 2.2.2 填料层高度计算 (3) 2.2.3 填料层压降计算 (6) 2.2.4 液体分布器简要设计 (7) 3. 辅助设备的计算及选型 (8) 3.1 填料支承设备 (8) 3.2填料压紧装置 (8) 3.3液体再分布装置 (8) 4. 设计一览表 (9) 5. 后记 (9) 6. 参考文献 (9) 7. 主要符号说明 (10) 8. 附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图）
常减压精馏塔机械设计 DN4200/DN3000 减压塔机械设计摘要本设计是对工艺设计中的常滴油精馏塔进行设计，设计过程主要依据GB150-1998《钢制压力容器》标准和 JB/T4710-2005《钢制塔式容器》标准进行设计计算的。该减压塔采用的是变径板式塔结构，并采用单溢流型塔盘与泡罩塔盘，操作介质为常底油。精馏塔是目前石油化工领域应用的最多的塔设备。在说明部分中，主要介绍塔设备在石油化工生产中的作用、地位、发展现状、特点以及分类，优先选用板式塔的条件，以及舌型塔盘和泡罩塔盘的结构和优缺点，同时又对塔的材料选择，筒体和封头的选用进行了说明和论述。接下来又介绍了塔的附属构件结构，对筒体、裙座、封头、吊柱、地脚螺栓座、基础换班、筋板的选用进行了介绍并且校核了他们的强度，同时也对裙座与通体的连接方式与结构进行了说明。在计算部分主要是针对塔体的筒体、封头的材料选择、壁厚的选取进行了计算，还有稳定性的校核。对自振周期、地震载荷、风载荷进行了计算，同事又进行了该筒体的轴向强度以及稳定性的校核，全做的设计计算及其校核，地脚螺栓座的设计及其强度校核、筋板、盖板及开孔补强的设计计算校核。最后经过计算以及强度校核，设计出合理的减压精馏塔的结构，并绘制出图纸。关键词:筒体、封头、强度、校核。1 说明部分1.1 前言在石油炼化厂的生产装置中，气-液和液-液 2 相直接接触进行传质传热的工艺很多。例如，精馏、吸收、解吸、萃取和气体增湿等。这些公益大多数都在塔内完成。因此，塔设备的性能对炼油、化工装置的生产能力、产品质量与消耗指标以及三废处理以及环境保护等各个方面都有较大影响。据统计，在石油炼化厂中，塔设备的投资额占到总投资额的 10-20，塔设备消耗的钢材量占总投资刚才量的 25-30。塔设备之所以被大量采用，是因为它可以为气-液之间的传质传热提供了适宜的条件。这些条件除了维持一定的塔内压力、温度、气液流量以外，一些特定的塔内件还从
化工原理课程设计-填料吸收塔的设计
课程设计 题目：填料吸收塔的设计 教学院：化学与材料工程学院 专业：化学工程与工艺（精细化工方向） 学号： 学生姓名： 指导教师： 2012 年 5 月31 日
《化工原理课程设计》任务书 2011～2012 学年第2学期 学生姓名：专业班级：化学工程与工艺(2009) 指导教师：工作部门：化工教研室 一、课程设计题目：填料吸收塔的设计 二、课程设计内容（含技术指标） 1. 工艺条件与数据 煤气中含苯2%（摩尔分数），煤气分子量为19；吸收塔底溶液含苯≥0.15%（质量分数）；吸收塔气-液平衡y*=0.125x；解吸塔气-液平衡为y*=3.16x；吸 收回收率≥95%；吸收剂为洗油，分子量260，相对密度0.8；生产能力为每小时 处理含苯煤气2000m3；冷却水进口温度＜25℃，出口温度≤50℃。 2. 操作条件 吸收操作条件为：1atm、27℃，解吸操作条件为：1atm、120℃；连续操作；解吸气流为过热水蒸气；经解吸后的液体直接用作吸收剂，正常操作下不再补充 新鲜吸收剂；过程中热效应忽略不计。 3. 设计内容 ①吸收塔、解吸塔填料层的高度计算和设计； ②塔径的计算； ③其他工艺尺寸的计算。 三、进度安排 1．5月14日：分配任务； 2．5月14日-5月20日：查询资料、初步设计； 3．5月21日-5月27日：设计计算，完成报告。 四、基本要求 1. 设计计算书1份：设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。设计说明 书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程 和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计 算结果，对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。 设计说明书应附有带控制点的工艺流程图。 设计说明书具体包括以下内容：封面；目录；绪论；工艺流程、设备及操作 条件；塔工艺和设备设计计算；塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算； 设计结果概览；附录；参考文献等。 2. 图纸1套：包括工艺流程图(3号图纸)。 教研室主任签名： 年月日
常减压装置中常压塔设计 摘要 塔设备是化工，石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。塔设备是大部分机械专业理论学习的重点设备，也是化工厂中常见的设备。随着石油，化工生产的迅速发展，塔设备在石油化工生产中投入所占的比例越来越大，占到大概百分之五十的比例。塔设备的性能，整个装置的产品产量，质量，生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护方面都有重要意义。因此选择沥青装置常压塔设计。 本文是以专业知识为基础，对六十万吨每年氧化沥青装置常压塔进行的设计计算，该塔可以在常压，一百五十摄氏度温度下工作。该塔设备为浮阀塔，优点是生产能力高，操作弹性大，气液流动阻力较小，塔板效率较高，但浮阀装卸清洗较困难，造价高，总体来讲综合性能较好，可以在工业上得到普遍应用。塔设备的设计具有很强的综合性，尤其在塔的高度较高时，要注意考虑高振型以及横风向风振对塔设备的影响。当前板式塔应该以处理能力为第一目标，传质效率为第二目标，开发的重点集中在降液管结构改进，塔板空间合理利用，气液分散结构优化以及降低成本等方面的改进。 关键词: 常压塔；沥青装置；浮阀
Design of atmospheric tower Abstract Tower equipment in chemical, petrochemical and oil refining production is one of the most important equipment .Tower equipment is key equipment which learned by most mechanical engineering, but also common equipment in chemical factory. With the rapid development of petroleum, chemical production, tower equipment in petrochemical production input accounted for an increasingly large proportion about fifty percent. Performance, the entire device product yield, quality, production and consumption, and waste treatment and environmental protection of tower equipment has important significance. So asphalt unit atmospheric distillation tower design is the choice. This paper is based on the professional knowledge as the basis, to design and calculate of six hundred thousand tons per year of asphalt oxidation device atmospheric tower, which at atmospheric pressure, one hundred and fifty degrees Celsius temperature. The tower equipment for the float valve tower, has the advantages of high production capacity, high operating flexibility, which gas-liquid flow resistance is small and the plate efficiency is higher, but handling and cleaning float valve is more difficult and costs more, generally speaking, the float valve tower, which comprehensive performance is good, can be widely applied in industry. Tower equipment design has the very strong comprehensive, especially in the height of the tower is high, and paying attention to high vibration mode and crosswind vibration that has a influence on tower equipment is a must. The current tower should take to processing capacity as the first goal, the mass transfer efficiency as second goal, focus in improvement of structure of down comer plate, reasonable use in plate space, optimization of gas-liquid dispersion structure, cost reduction and other improvements. Keywords: atmospheric tower；device for asphalt；float valv
一、工艺流程 1.1装置概况 本装置为石油常减压蒸馏装置，原油经原油泵（P-1/1.2）送入装置，到装置内经两路换热器，换热至120℃，加入一定量的破乳剂和洗涤水，充分混合后进入电脱盐罐（V1）进行脱盐。脱后原油经过两路换热器，换热至235℃进入初馏塔（T1）闪蒸。闪蒸后的拔头原油经两路换热器，换热至310℃，分四股进入常压塔加热炉（F1）升至368℃进入常压塔（T2）。常压塔塔底重组分经泵送到减压塔加热炉（F2）升温至395℃进入减压塔（T4）。减压塔塔底渣油经两路换热器，送出装置。 1.2工艺原理 1.2.1原油换热 罐区原油（45℃）经原油泵P-1/1.2进入装置，分两路进行换热。一路原油与E-1（常顶气）、E-2（常二线）、E-3（减一线）、E-4(减三线)、E-5(常一线)、E-6(减渣油)换热到120℃；二路原油与E-14（常顶气）、E-16(常二线)、E-17(减二线)换热到127.3℃。两路原油混合换热后温度为120℃，注入冷凝水，经混合阀（PDIC-306）充分混合后，进入电脱盐罐(V-1)进行脱盐脱水。 脱后原油分成两路进行换热，一路脱后原油与E-7(常二线)、E-8(减二线)、E-9/1.2(减三线)、E-10/1～4(渣油)换热到239.8℃；二路脱后原油与E-11/1.2（减一中）、E-12/1.2(常二线)、E--13/1.2(减渣)换热到239.7℃。两路脱后原油换热升温到230℃合为一路进入初馏塔(T-1)汽化段。 初馏塔塔顶油气经空冷气（KN-5/1～5）冷凝到77℃，进入初顶回流罐（V-2）。油气经分离后，液相用初顶回流泵（P-4/1.2）打回初馏塔顶作回流，其余油气继续由初顶空冷器（KN-1/1～3）、初顶后冷器（N-1）冷却到40℃，进入初顶产品罐(V-3)。 初馏塔侧线油从初馏塔第10层用泵（P-6/1.2）抽出与常一中返塔线合并送到常压塔第33层塔盘上。 初馏塔底拔头油，经初底泵（P-2/1.2）抽出分两路换热。一路拔头原油与E-30/1.2(常二中)、 E-31(渣油)换热到270?C、E-32(渣油)、E-33(减四线)、E-34/1.2(减渣油)换热到308.3?C；二路拔头原油与E-35/1.2(减二中)、E-36(减渣油)、E-37/1.2(减二中)、E-38(常四线)、E-39/1.2(减渣油)换热到312.8?C。两路拔头原油汇合换热到308.3?C，然后分四路进入常压炉(F-1)，加热到365?C，进入常压塔(T-2)进料段。 1.2.2常压塔
电信工程系毕业设计（论文）学生自拟课题审批表
江苏联合职业技术学院江苏省惠山中等专业学校（办学点） 毕业设计（论文）任务书 设计课题填料吸收塔的设计 系部电信工程系 专业精细化学品生产技术 年级班级 姓名 学号 指导教师职称 2014年4月 2 3 日
毕业设计（论文）任务书精细化学品生产技术专业G1051 教学班
吸收塔课程设计 摘要：氨是化工生产中极为重要的生产原料，但是其强烈的刺激性气味对于人体健康和大气环境都会造成破坏和污染，因此，为了避免化学工业产生的大量的含有氨气的工业尾气直接排入大气而造成空气污染，需要采用一定方法对于工业尾气中的氨气进行吸收，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吸收的方法来净化含有氨气的工业尾气，使其达到排放标准。设计采用填料塔进行吸收操作是因为填料可以提供巨大的气液传质面积而且填料表面具有良好的湍流状况，从而使吸收过程易于进行，而且，填料塔还具有结构简单、压降低、填料易用耐腐蚀材料制造等优点，从而可以使吸收操作过程节省大量人力和物力。 引言：填料塔是以塔内装有大量的填料为相间接触构件的汽液传质设备。填料塔于19世纪中期已应用于工业生产，此后，它与板式塔竞相发展，构成了两类不同的汽液传质设备。填料塔属于连续接触式的汽液传质设备，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。 与板式塔相比，填料塔具有以下特点：①生产能力大。②分离效率高。③压力降小。 ④持液量小。⑤操作弹性大。但是，填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效的润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太合适等。因此，在选择塔的类型时，应根据分离物系的具体情况和操作所追求的目标综合考虑上述各因素。 填料的种类很多，根据装填方式不同，可分为散装填料和规整填料两大类。散装填料中较为典型的有拉西环填料、鲍尔环填料、阶梯环填料、弧鞍填料、矩鞍填料、金属环矩鞍填料、球形填料。工业上常用的规整填料有格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。 塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。
陕西延长石油集团油煤新技术开发公司2018年加氢装置减压塔基础加固专项施工方案 编制： 审核： 批准： 陕西化建工程有限责任公司 年月日
目录 一、编制说明 (1) 二、编制依据 (1) 三、工程概况 (1) 四、施工技术及措施 (1) 五、质量保证措施 (3) 六、质量保证体系及质保措施 (4) 七、劳动力计划 (6) 八、施工机具计划 (6) 九、项目部组织机构 (7) 十、安全保证体系 (7) 十一、安全文明施工 (8) 附表一作业危险分析表 (10) 动火作业 (10)
一、编制说明 本方案针对为煤油共炼工业示范装置工业技术优化研究及改进项目（三期），2018年技改项目减压塔基础加固专项方案。 二、编制依据 2.1煤油共炼项目施工图纸及有关技术文件 2.2 业主方提供的施工时段计划表及设备有关资料 2.3本工程所采用的施工技术规范及标准 2.4《混凝土结构设计规范GB50010-2010》 2.5《建筑抗震设计规范GB50011-2010》 2.6《混凝土结构加固设计规范GB50367-2006》 2.7《建筑结构荷载规范GB50009-2012》 2.8《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2012 2.9《建筑拆除工程安全技术规范》JGJ147-2013 2.10《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013 三、工程概况 3.1施工地点：加氢车间 3.2主要改造内容 3.2.1基础表面剔除旧混凝土 3.2.2基础半径增加500mm 3.2.3基础侧面植筋￠10@450mm；基础底面植筋￠20@200mm 3.2.4基础增加M36螺栓20根 四、施工技术及措施 4.1施工准备 4.1.1施工技术资料的准备
苯氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计 算书 1
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苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书(精馏段部分) 化学与环境工程学院 化工与材料系 5月27日
课程设计题目一——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计 一、设计题目 设计一座苯-氯苯连续精馏塔,要求年产纯度为99.8%的氯苯50000t/a,塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为35%(以上均为质量%)。 二、操作条件 1.塔顶压强4kPa(表压); 2.进料热状况,自选; 3.回流比,自选; 4.塔釜加热蒸汽压力506kPa; 5.单板压降不大于0.7kPa; 6.年工作日330天,每天24小时连续运行。 三、设计内容 1.设计方案的确定及工艺流程的说明; 2.塔的工艺计算; 3.塔和塔板主要工艺结构的设计计算; 4.塔内流体力学性能的设计计算; 5.塔板负荷性能图的绘制; 1 2020年5月29日
2 2020年5月29日 6.塔的工艺计算结果汇总一览表; 7.辅助设备的选型与计算; 8.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制; 9.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。 四、基础数据 1.组分的饱和蒸汽压οi p (mmHg) 2.组分的液相密度ρ(kg/m 3) 纯组分在任何温度下的密度可由下式计算 苯 t A 187.1912-=ρ 推荐:t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-=ρ 推荐:t B 0657.14. 1124-=ρ 式中的t 为温度,℃。 3.组分的表面张力σ(mN/m)
3 2020年5月29日 双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算: A B B A B A m x x σσσσσ+= (B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率) 4.氯苯的汽化潜热 常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示: 38 .01 238 .012??? ? ??--=t t t t r r c c (氯苯的临界温度:C ?=2.359c t ) 5.其它物性数据可查化工原理附录。 附参考答案:苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书(精馏段部分) 苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书(精馏段部分) 一、设计方案的确定及工艺流程的说明 原料液经卧式列管式预热器预热至泡点后送入连续板式精馏塔(筛板塔),塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液,其余作为产品经冷却后送至苯液贮罐;塔釜采用热虹吸立式再沸器提供汽相流,塔釜产品经卧式列管式冷却器冷却后送入氯苯贮罐。流程图略。
《化工原理》课程设计报告 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 学院 专业 班级 学号 姓名 合作者 指导教师
化工原理设计任务书 一、设计题目: 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 二、设计任务 1）进精馏塔的原料液中含氯苯为38%（质量百分比，下同），其余为苯。 2）塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。 3）生产能力为日产纯度为99.8%的氯苯Z吨产品。年工作日300天，每天24小时连续运行。（设计任务量为3.5吨/小时） 三、操作条件 1.塔顶压强4kPa（表压）； 2.进料热状况，自选； 3.回流比，自选； 4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa； 5.单板压降不大于0.7kPa； 6. 设备型式：自选 7．厂址天津地区 四、设计内容 1.精馏塔的物料衡算； 2.塔板数的确定； 3.精馏塔的工艺条件及有关五行数据的计算； 4.精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 5.塔板的主要工艺尺寸计算； 6.塔板的流体力学计算； 7.塔板负荷性能图； 8.精馏塔接管尺寸计算； 9.绘制生产工艺流程图； 10.绘制精馏塔设计条件图； 11.绘制塔板施工图； 12.对设计过程的评述和有关问题的讨论
五、基础数据 1.组分的饱和蒸汽压 i p （mmHg ） 2.组分的液相密度ρ（kg/m 3） 纯组分在任何温度下的密度可由下式计算 苯 t A 187.1912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-= ρ 式中的t 为温度，℃。 3.组分的表面张力σ（mN/m ） 双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算： A B B A B A m x x σσσσσ+= （B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率） 4.氯苯的汽化潜热 常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。 纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示： 38 .01212??? ? ??--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ?=2.359c t ） 5.其他物性数据可查化工原理附录。
年产15万吨硫酸吸收塔工艺设计 摘要 硫酸是一种工农业生产必需的大宗化工基础原料，用途十分广泛。在冶金工业中可用于钢材酸洗、纺织工业中可用于棉纱漂染，染料行业用于染料中间体生产，化肥行业用于磷铵、过磷酸钙的生产，有机合成工业用于脱水剂与高分子组合物，无机工业用于制取金属硫酸盐，民用用于净水剂硫酸铝等。此外，还用于制药、农药、石油精炼、制革、人造纤维、国防军工等工业部门。硫酸生产方法有硫铁矿法、硫磺法、冶炼尾气法、石膏法等。由于硫酸是主要的基础化工原料，其发展程度是一个国家的工业、国民经济发达程度上的标志之一，各国对硫酸生产都比较重视。 此次毕业设计的主要研究对象为硫酸整个生产的基本原理和流程以及着重研究吸收工序中吸收塔的设计和材料的选择对于每一个生产方法的选择的原因和目的进行详细的剖析(如转化装置选用“3+2”五段转化工艺.选用浓度为98％的硫酸来做干燥剂和吸收剂，动力波进化工艺、等技术),从而加深对细节的把握和全局的整合. 关键词: 硫酸、吸收塔、改造
Process Design of a 300㎏／a Sulfuric Acid absorption tower abstract Sulfuric acid is a kind of industrial and agricultural production must base material, the commodity chemicals widely used. Can be used in metallurgy industry, textile industry in steel pickling yarn dyeing can be used for dye intermediates, dye industry production, chemical fertilizer industry for the production of ammonium phosphate, calcium superphosphate, organic synthesis industry for dehydrating agents.it and polymer composition, inorganic industrial used in producing metal sulphate, civil for DTC vitriolic etc. In addition, also used in pharmaceutical, pesticide, oil refining, leather, synthetic fiber, national defense industry, etc. Sulfuric acid production methods have pyrite, sulfur, smelting exhaust, gypsum etc. The foundation is mainly because of sulfuric acid, the development degree of chemical raw materials of industry, is a national economic development level in one of the marks of sulfuric acid production, countries are seriously. The main research object of graduation design for the production of sulfuric acid and basic principle and process of research on absorption process design and materials absorption tower of choice for each production method of choice for the purpose and detailed analysis (such as the transformation of "devices" 3 + 2 conversion processes. Choose consists of sulphuric acid concentration of 98% for desiccant and absorbing wave evolution process, such as motivation, thus deepening) for technical details and global integration. Keywords: Sulfuric acid, the absorption tower, transformation,
课程设计任务书 1.设计题目：水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计 矿石焙烧炉送出的气体冷却到25℃后送入填料塔中，用20℃清水洗涤除去其中的SO2。 入塔的炉气流量为2250m3/h，其中进塔SO2的摩尔分数为0．05，要求SO2的吸收率为96％。 吸收塔为常压操作，因该过程液气比很大，吸收温度基本不变，可近似取为清水的温度。 吸收剂的用量为最小量的1．4倍。 2.工艺操作条件： (1) 操作平均压力常压101.325kpa (2) 操作温度t=20℃ (4) 所用填料为D N38聚丙烯阶梯环形填料。 3.设计任务 完成填料吸收塔的工艺设计与计算，有关附属设备的设计和选型，绘制吸收系统工艺流程图和吸收塔工艺条件图，编写设计说明书。
目录 摘要 (1) 1绪论 (2) 1.1吸收技术概况 (2) 1.2吸收过程对设备的要求及设备的发展概况 (2) 1.3吸收在工业生产中的应用 (2) 1.3.1吸收的应用概况 (3) 1.3.2典型吸收过程 (3) 2设计方案 (4) 2.1吸收方法及吸收剂的选择 (4) 2.1.1吸收方法 (4) 2.1.2吸收剂的选择: (4) 2.2吸收工艺的流程 (5) 2.2.1吸收工艺流程的确定 (5) 2.2.2吸收工艺流程图及工艺过程说明 (6) 2.3操作参数的选择 (6) 2.3.1操作温度的选择 (6) 2.3.2操作压力的选择 (6) 2.3.3吸收因子的选择 (7) 2.4吸收塔设备及填料的选择 (8) 2.4.1吸收塔的设备选择 (8) 2.4.2填料的选择 (8) 3吸收塔的工艺计算 (9) 3.1基础物性数据 (9) 3.1.1液相物性数据 (9) 3.1.2气相物性数据 (9) 3.1.3气液平衡数据 (9) 3.2物料衡算 (10) 3.3塔径的计算 (10) 3.3.1塔径的计算 (10) 3.3.2泛点率校核 (11) 3.3.3填料规格校核: (11) 3.3.4液体喷淋密度校核 (11) 3.4填料层高度计算 (11) 3.4.1传质单元高度 H计算 (11) OG
第一章：绪论 第一章绪论一设计任务、设计思想、设计特点 （一）设计任务 500万吨/年常减压装置常压汽提塔机械设计 主要参数如下： 操作压力：0.07MPa 设计压力：0.24MPa 最高操作温度：390 C 塔总高：31675 mm 塔基础高：4500 m 地震烈度：8度 基本风压值：500Pa （二）设计思想 塔内直径：①1400/①1800 塔内塔盘数：24 保温层厚度：硅酸铝镁120/150伽容器类别：一类 塔内介质平均密度：830Kg/m3 其他参数：参照茂石化四蒸馏 建造场地类别：U类 1根据GB《钢制压力容器》与JB《钢制塔式容器》等国家标准为基础进行设计。 2满足工艺和操作要求，所设计出来的流程和设备能保证得到质量稳定的产品，设计的流程与设备需要一定的操作弹性，可方便地进行流量和传热量的调节。 3满足经济上的要求，设计省热能和电能的消耗，减少设备与基础的费用，选择合适的回流比，节省冷却水，设计时要全面考虑，力求总费用尽可能低一些。 4保证生产安全，保证塔设备具有一定的刚度和强度。设计中设计压力确定壁厚，再校核其他载荷作用下容器的应力，是容器有足够的腐蚀裕度。 5采用某些高新技术（如：一脱三注）或应用某些工艺系统来降低原料的含硫量， 减缓腐蚀，延长设备的使用寿命。 （三）设计特点 1塔设备是石油、化工、轻工、食品等工业部门中重要的设备之一，塔设备通过其内部的结构使气（汽）液两相或液液之间充分接触，进行质量传递和热量传递。通过塔设备完全的单元操作有：精流、吸收、解吸、萃取、冷却等。 2塔的结构形式各异，但根据塔内件，一般可将塔分成板式塔和填料塔两大类，两者的基本结构可以概括为：塔体、内件、支座、附件等。
第三章 精馏塔工艺设计计算 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。根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。 板式塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形势穿过板上的液层，进行传质与传热，在正常操作下，气象为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。 本次设计的萃取剂回收塔为精馏塔，综合考虑生产能力、分离效率、塔压降、操作弹性、结构造价等因素将该精馏塔设计为筛板塔。 3.1 设计依据[6] 3.1.1 板式塔的塔体工艺尺寸计算公式 （1） 塔的有效高度 T T T H E N Z )1( -= （3-1） 式中 Z –––––板式塔的有效高度，m ； –––––塔内所需要的理论板层数； –––––总板效率； –––––塔板间距，m 。 （2） 塔径的计算 u V D S π4= （3-2） 式中 D –––––塔径，m ； –––––气体体积流量，m 3 u –––––空塔气速， u =（0.6~0.8） （3-3） V V L C u ρρρ-=m a x （3-4） 式中 L ρ–––––液相密度，3
V ρ–––––气相密度，3 C –––––负荷因子， 2 .02020?? ? ??=L C C σ （3-5） 式中 C –––––操作物系的负荷因子， L σ–––––操作物系的液体表面张力， 3.1.2 板式塔的塔板工艺尺寸计算公式 (1) 溢流装置设计 W OW L h h h += (3-6) 式中 L h –––––板上清液层高度，m ； OW h –––––堰上液层高度，m 。 3 2100084.2??? ? ??=W h OW l L E h （3-7） 式中 h L –––––塔内液体流量，m ； E –––––液流收缩系数，取1。 h T f L H A 3600= θ≥3~5 (3-8) 006.00-=W h h (3-9) ' 360000u l L h W h = (3-10) 式中 u 0ˊ–––––液体通过底隙时的流速，。 (2) 踏板设计 开孔区面积a A ： ??? ? ? ?+-=-r x r x r x A a 1 222s i n 1802π （3-11）