一、吸收的基本理论 (2)
1、吸收的定义 (2)
2、吸收过程对吸收剂的要求 (2)
3、影响吸收效果的主要因素 (3)
二、吸收设备 (4)
1、吸收过程对吸收设备的一般要求 (4)
2、填料塔的组成及各个部分的作用 (4)
3、吸收塔中填料的作用种类及选型 (4)
三、吸收过程中的气液流动方向 (5)
四、基础性数据的计算 (6)
1、液相物性数据 (6)
2、气相物性数据 (6)
3、气液相平衡数据 (6)
五、吸收塔的物料衡算 (7)
六、吸收塔的工艺尺寸的计算 (8)
1、塔径计算 (8)
2、填料层高度的计算 (9)
七、填料层压降计算 (12)
八、液体分布器简要设计 (12)
2、分布点密度计算 (12)
3、布液计算 (14)
九、吸收剂输送泵的选型 (15)
1、填料塔高度的计算 (15)
2、泵的扬程计算 (15)
3、泵的选择 (15)
十、设计数据汇总 (16)
十一、毕业设计心得体会 (17)
我国化工产品种类繁多已达45000个品种。生产企业多为中小型，加之采用高消耗低效益粗放型生产模式对环境构成了压力。所以近几年来国家提出了清洁生产这个概念。它的定义是：清洁生产是将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中以期减少对人类和环境的风险。其目的在于提高资源利用效率减少和避免污染物的产生，保护和改善生态环境保障人体的健康，促进持续发展。对于企业来说应改善生产管理提高生产效率，减少资源和能源的浪费，限制污染排放。推行原材料和能源的循环利用，替换和更新导致严重污染的落后的生产流程技术和设备开发清洁产品鼓励绿色消费。众所周知化工行业是个耗能大户。由一般组数据显示1994年我国一次能源消费为12.3亿吨标准煤，而化工行业就占1.05亿吨标准煤。在煤的燃烧和化工生产过程中会产生大量的SC?气体，目前SO
已成为大气污染中的重要原凶之一。SO在常温下为无色气体，密度为1.4337 kg/m 3,熔
点-72.4 C、沸点-10 C,在25 E下溶解度为9.4g/ml。SQ存在于大气中，可形成酸雨。而酸雨会腐蚀金属石材表面对纸制品皮革制品等造成损伤，更有甚者会给生态系统以及农业森林水产资源带来毁灭性打击。在工业生产中人如果接触了SQ对眼及呼吸系统粘膜有强
烈的刺激作用大量的吸入可引起肺水肿、声带痉挛而导致窒息。长期低浓度接触会有头痛头昏乏力等全身症状以及慢性咽喉炎支气管炎嗅觉及味觉减退的现象。因此为了减少SQ 排放对人类的危害，在工业生产我们应对含有SQ的废气进行吸收处理而在化工行业更应
该如此。
这次我做的毕业设计课题是矿石焙烧炉尾气中SQ的清水吸收，处理量为3200n3/h尾
气中SQ的含量为4%要求SQ的吸收率为95%。
一、吸收的基本理论
1、吸收的定义
吸收是根据气体混合物中各组分在液体溶剂中物理溶解度或化学反应活性不同而将混合物分离的一种方法。在化工原理中对吸收的定义是：当混合气体与一定量的液体相接触时气体中的一个或几个组分溶解于该液体中，不能溶解的组分仍然保留在气相中借助于这种方法可以使原气体中混合物得以分离。吸收操作的本质是溶质分子由气相穿过气液界面进入液相的单向传质。
在吸收过程中，如果溶质与溶剂间不发生显著的化学反应，溶质只是单纯溶解于液相中，该吸收过程称为物理吸收；如果溶质溶解于液相的同时溶质中的某组分与溶剂发生显著的化学反应，则称为化学吸收过程。
2、吸收过程对吸收剂的要求
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序上决定
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。因此吸收过程中对吸收剂的要求有：
①溶解度。吸收剂对于溶质组分应具有较大的溶解度这样可以提高吸收速率并减少吸收剂的消耗量。当吸收剂与溶质组分之间有化学反应时溶解度可大大提高，但若要循环使用吸收剂则化学反应必须是可逆的。对于物理吸收也应该选择溶解度随着操作条件改变而有显著差异的吸收剂以便回收重新利用。
②选择性。吸收剂要在对溶质组分有良好吸收能力的同时，对混合气体中的其它组分却基本上不吸收或吸收甚微否则不能实现有效的分离。
③挥发度。操作温度下吸收剂的蒸气压要低。因为离开吸收设备的气体往往为吸收剂蒸气所饱和，吸收剂的挥发度越高其损失量便越大。
④粘性。操作温度下吸收剂的粘度要低，这样可以改善吸收塔内的流动状况从而提高吸收速率且有助于降低泵的功耗还能减少传热阻力。
⑤毒性应尽量小不易燃对设备腐蚀要小，既可以节省设备费用和维修费用，又有利于安全生产。
⑥来源充足廉价易得。
3、影响吸收效果的主要因素
为了保证吸收过程的正常进行，吸收操作过程中的操作条件也非常重要，主要的条件包括温度和压力。
①压力。当压力升高时能提高吸收过程的推动力，减少了气体的体积流量这样可以减小吸收塔的塔径但是压力升高使得吸收剂的选择性降低同时也使吸收塔的造价提高。压力降低时则与上述相反。所以在化工生产中应该从过程的经济性角度出发必须兼顾吸收以及整个工艺的操作条件选择合适的操作压力。
②吸收温度的选择。对于物理吸收，吸收温度低可使溶质的溶解度增大，减少溶剂用量使吸收过程的推动力增大，降低吸收塔的高度。缺点是低于常温的操作会增加操作的费用。对于化学吸收，吸收温度升高可使化学反应速度加快。但不足之处在于会使传质的推动力降低。所以根据上述影响吸收效果的因素在这次的毕业设计过程中我选择的操作压力是常压操作温度是在25 °C下。
③液气比。根据操作线方程Y=L/V( X-X? ) +Y?，式中L/Y为塔内液气比其值反映的
是单位气体处理量的吸收剂用量。在气体处理量V相同的前提下若吸收剂用量增大表明吸
收过程进行的推动力增大，对传质过程有利，但出塔液体中溶质的含量降低，若吸收剂需再循环使用由于液体处理量大而使操作费用增大。若吸收剂用量L减小则吸收操作的推动
力减小，但液体出塔含量增大，若要在单位时间内吸收同量的溶质吸收设备也要大一些。
亠、吸收设备
吸收设备按气一液相接触形态可分为：①气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡反应器、搅拌鼓泡反应器和板式反应器；②液体以液滴状分散在气相中的喷雾、喷射和文氏反应器（它们主要用于
含尘气流的除尘，但在某些特定场合，也可用于处理气态污染物）：③液体以膜状运动与气相进行接触的填料反应器和降膜反应器等。
在工业生产中用于净化气态污染物的吸收设备主要是板式塔和填料塔。
1、吸收过程对吸收设备的一般要求
对用于处理气态污染物的吸收设备，一般要求气液有效接触面积大，气液湍动程度高（以利于提高吸收效率），设备的压力降损失小，结构简单，易于操作和维修，从而减少投资及操作费用。
在这次毕业设计过程中我选择的吸收设备是填料塔。
2、填料塔的组成及各个部分的作用
填料塔由液体分布器、液体再分布器、填料、填料支撑板、裙座、塔体这些部分组成。液体分布器是填料塔中重要组成部分。它能将液体平均分布于填料层顶部。而液体再分布器的作用是减少
填料层中液体壁流，使液体在填料层中分布均匀。对分段装设的填料它对下段填料将液体再分布。
对于填料支撑板它能支撑填料及填料上的持液量。
3、吸收塔中填料的作用种类及选型
填料在填料塔中是必不可少的部分。它能增加气液两相的接触面积，并提高液体的湍动程度以利于传质传热的进行。因此填料应能使气液接触面积增大传质系数提高。填料种类很多通常可分为
两大类：一类是实体填料、包括拉西环鲍尔环阶梯环等环形填料，矩鞍形弧鞍形等鞍形填料，栅形
填料及波纹填料等。另一类是网体填料、包括鞍形网填料9网环填料等。在这次毕业设计中我选择
的是聚丙烯阶梯环填料。这是20世纪70年代在鲍尔
环填料的基础上发展起来的新型填料。阶梯环填料由于形状不对称的特点，在填料床层内减少了填料环的相互重叠增大了空隙率同时使填料的表面得以充分利用，使压降降低传质效率提高。而且塑料填料质轻价廉、具有良好的韧性耐冲击不易碎、耐酸碱等介质的腐蚀。它可制成薄壁结构多用于吸收解吸萃取除尘装置中。填料用于工业生产以来填料的结构型式有了重大的改进，特别是近三十来发展更快，到目前为止各种型式各种规格填料已有数百种之多。而且填料也在不断的改进以期更加适应工业生产比如近些年才出现的多角螺旋填料、半环填料、高流环填料等。但总的来看填料的发展方向为：增加填料的通过能力，以适应工业生产的需要，改善流体的分布与接触以提高分离效率并解决由实验室向工厂生产的放大问题。
三、吸收过程中的气液流动方向
吸收过程还可按气液流动的方向分为并流和逆流操作。在相同的进出口组成条件下
，
逆流吸收流程具有较大的平均传质推动力，可以实现多个理论级操作，气体净化的程度较高,工业上常用的较多，而并流吸收流程只有一个理论级操作，气体净化程度不是很高，但可以避免塔的液泛现象，一般用于快速化学反应的吸收操作。而我这次毕业设计使用水吸收SO,属于中等溶解度的吸收过程，所以为提高传质效率选用逆流吸收过程。
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
板式塔设计 概述 本章符号说明 英文字母 A a——塔板开孔区面积，m2； A f——降液管截面积，m2； A0——筛孔总面积，m2； A T——塔截面积，m2； c0——流量系数，无因次； C——计算u max时的负荷系数，m/s； C s——气相负荷因子，m/s； d0——筛孔直径，m； D——塔径，m； ev——液沫夹带量,kg(液)/kg(气)； E——液流收缩系数，无因次; E T——总板效率，无因次； F——气相动能因子，kg1/2/(s·m1/2)； F0——筛孔气相动能因子，kg1/2/(s·m1/2)； h1——进口堰与降液管间的水平距离，m； h c——与干板压降相当的液柱高度，m液柱； h d——与液体流过降液管的压降相当的液柱高度，m：h f——塔板上鼓泡层高度，m； h l——与板上液层阻力相当的液柱高度，m； h L——板上清液层高度，m； h0——降液管的底隙高度，m； h ow——堰上液层高度，m； h w——出口堰高度，m； h′w——进口堰高度，m； hσ——与克服σ的压降相当的液柱高度，m；H——板式塔高度; H B——塔底空间高度，m； H d——降液管内清液层高度，m； H D——塔顶空间高度，m； H F——进料板处塔板间距，m ；
H P——人孔处塔板间距，m； H T——塔板间距，m； H1——封头高度，m； H2——裙座高度，m； K——稳定系数，无因次； l W——堰长，m； L h——液体体积流量，m3/h； L S——液体体积流量，m3/s； n——筛孔数目； N T——理论板层数； P——操作压力，Pa； △P——压力降，Pa； △P p——气体通过每层筛板的压降，Pa；r——鼓泡区半径，m； t——筛孔的中心距，m； u——空塔气速，m/s； u F——泛点气速，m/s u0——气体通过筛孔的速度，m/s； u0.min——漏液点气速，m/s； u′0——液体通过降液管底隙的速度，m/s；V h——气体体积流量，m3/h； V S——气体体积流量，kg/s； W L——液体质量流量，kg/s； W V——气体质量流量，kg/s； W c——边缘无效区宽度，m； W d——弓形降液管宽度，m； W s——破沫区宽度，m； Z——板式塔的有效高度，m； 希腊字母 β——充气系数，无因次； δ——筛板厚度，m θ——液体在降液管内停留时间，s；μ——粘度，Pa·s； ρ——密度，kg/m3； σ——表面张力，N/m； φ——开孔率或孔流系数，无因次；
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)
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
塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行；还要能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。因此，蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。 根据塔内气液接触部件的结构型式，塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。 板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘)，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。 填料塔内装有各种形式的固体填充物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续地变化。 目前在工业生产中，当处理量大时多采用板式塔，而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大，所需塔径常达一米以上，故采用板式塔较多；吸收操作的规模一般较小，故采用填料塔较多。 本章重点介绍板式塔的塔板类型，分析操作特点并讨论浮阀塔的设计，同时还介绍各种类型填料塔的流体流体力学特性和计算。 第1节板式塔 板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板，塔板上开有很多筛孔，每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，造价低，检修、清理方便 3.1.1塔板类型 按照塔内气液流动的方式，可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。 错流塔板：塔内气液两相成错流流动，即流体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层，但对整个塔来说，两相基本上成逆流流动。错流塔板降液管的设置方式及堰高可以控制板上液体流径与液层厚度，以期获得较高的效率。但是降液管占去一部分塔板面积，影响塔的生产能力；而且，流体横过塔板时要克服各种阻力，因而使板上液层出现位差，此位差称之为液面落差。液面落差大时，能引起板上气体分布不均，降低分离效率。错流塔板广泛用于蒸馏、吸收等传质操作中。 逆流塔板亦称穿流板，板间不设降液管，气液两相同时由板上孔道逆向穿流而过。栅板、淋降筛板等都属于逆流塔板。这种塔板结构虽简单，板面利用率也高，但需要较高的气速才能维持板上液层，操作范围较小，分离效率也低，工业上应用较少。 本教材只介绍错流塔板。
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
板式塔设备机械设计
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1 板式塔设备机械设计任务书 1.1 设计任务及操作条件 试进行一蒸馏塔与裙座的机械设计 已知条件为：塔体内径mm D i 2000=，塔高m 30，工作压力为MPa 2.1，设计温度为300℃，介质为原油，安装在广州郊区，地震强度为7度，塔内安装55层浮阀塔板，塔体材料选用16MnR ，裙座选用A Q -235。 1.2 设计内容 （1）根据设计条件选材； （2）按设计压力计算塔体和封头壁厚； （3）塔设备质量载荷计算； （4）风载荷与风弯矩计算； （5）地震载荷与地震弯矩计算； （6）偏心载荷与偏心弯矩计算； （7）各种载荷引起的轴向应力； （8）塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核； （9）塔体水压试验和吊装时的应力校核； （10）基础环设计； （11）地脚螺栓计算； （12）板式塔结构设计。 1.3.设计要求： （1）进行塔体和裙座的机械设计计算； （2）进行裙式支座校核计算； （3）进行地脚螺栓座校核计算； （4）绘制装备图（A3图纸）
2 塔设备已知条件及分段示意图 已知设计条件 分段示意图 塔体内径i D 2000mm 塔体高度H 30000mm 设计压力P 1.2MPa 设计温度t 300℃ 塔 体 材料 16MnR 许用应力 [σ] 170MPa [σ]t 144MPa 设计温度下弹性模量E MPa 51086.1? 常温屈服点s σ 345MPa 厚度附加量C 2mm 塔体焊接接头系数φ 0.85 介质密度ρ 3/800m kg 塔盘数N 55 每块塔盘存留介质层高度w h 100mm 基本风压值0q 500N/㎡ 地震设防烈度 7度 场地土类别 II 类 地面粗糙度 B 类 偏心质量e m 4000kg 偏心距e 2000mm 塔外保温层厚度s δ 100mm 保温材料密度2ρ 3/300m kg 材料 Q235-A 裙 座 许用应力t s ][σ 86MPa 常温屈服点s σ 235MPa 设计温度下弹性模量s E
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
目录 第1章绪论 (3) 1.1 课程设计的目的 (3) 1.2 课程设计的要求 (3) 1.3 课程设计的内容 (3) 1.4 课程设计的步骤 (3) 第2章塔体的机械计算 (5) 2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度 (5) 2.1.1 塔体厚度的计算 (5) 2.1.2 封头厚度计算 (5) 2.2 塔设备质量载荷计算 (5) 2.2.1 筒体圆筒、封头、裙座质量 (5) 2.2.2 塔内构件质量 (6) 2.2.3 保温层质量 (6) 2.2.5 操作时物料质量 (6) 2.2.6 附件质量 (7) 2.2.7 充水质量 (7) 2.2.8 各种载荷质量汇总 (7) 2.3 风载荷与风弯矩的计算 (8) 2.3.1 风载荷计算 (8) 2.3.2 风弯矩的计算 (9) 2.4 地震弯矩计算 (10) 2.5 偏心弯矩的计算 (11) 2.6 各种载荷引起的轴向应力 (11) 2.6.1 计算压力引起的轴向应力 (11) 2.6.2 操作质量引起的轴向压应力 (11) 2.6.3 最大弯矩引起的轴向应力 (12) 2.7 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (13) 2.7.1 截面的最大组合轴向拉应力校核 (13) 2.7.2 塔体与裙座的稳定性校核 (13) 2.8 塔体水压试验和吊装时代应力校核 (16)
2.8.1 水压试验时各种载荷引起的应力 (16) 2.8.2 水压试验时应力校核 (16) 2.9 基础环设计 (17) 2.9.1 基础环尺寸 (17) 2.9.2 基础环的应力校核 (17) 2.9.3 基础环的厚度 (18) 2.10 地脚螺栓计算 (18) 2.10.1地脚螺栓承受的最大拉应力 (18) 2.10.2 地脚螺栓的螺纹小径 (19) 第3章塔结构设计 (20) 3.1 塔盘结构 (20) 3.2塔盘的支承 (20) 参考文献 (20) 自我总结 (20)
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。
吸收塔基础设计计算书 1.设计基本参数：1吸收塔高度H=34.852吸收塔直径D=163基本风压：Wo=0.54恒总重量 4.1石灰石浆液重量mL26000004.2吸收塔壳体重量3730004.3内部件重量 4.3.1除雾器(包含在塔体内) 重量 4.3.2喷淋层(包含在塔体内） 重量 mmkn/㎡KGKG(提资）(提资） 风速2/1600(地勘资料）(提资）(提资） 恒总重量=3184008Kg5吸收塔周圈活荷载 (容重）350kg/㎡16.000（长度） 5m（圈） 重量87920Kg6吸收塔顶雪荷载 (容重）65kg/㎡ 重量13062.4Kg2.荷载力计算2.1风荷载计算 计算公式：Wk=βzμsμz Wo(考虑B类场地) Wo=0.5kn/㎡基本风压： 将吸收塔沿高度方向分成6份，各段高度分别为(m)： 5.811.617.423.22934.85 由壳体每段高度查表（荷载规范7.2.1）得风荷载高度系数Uz分别为：（内插法） 11.041.191.31.41.4920.718由UzWod=115.2和H/d=2.1,查规范7.3.1得风荷载体型系数Us= βz计算：计算公式：βz＝ ξν? 1+ μz z
荷载规范7.4.2 取结构基本自振周期根据荷载规范附录：E 1.2.1 75.91≤700H2/D0= T1=0.410.35+0.85x10-3*H2/D0= 1.83（荷载规范表7.4.3） 脉动影响系数V=0.5（荷载规范表7.4.4-3） ?z查表F1.3振形系数分别为： 0.0460.170.3380.5460.8131βz分别为： 1.041.151.261.381.531.61 Fi=D*5.8*βz*μs*μz *Wo各段作用于壳顶各段的风荷载P分别为(KN)： 34.7239.8349.9559.9571.4280.12∑=336.00 注:基础高度1.8(基础高1.5+0.3)] [h=19.23 6459.54M=kN.m 2.2地震荷载计算 计算水平地震影响系数α12.2.1 由地质资料，地震基本烈度为6度；设计基本地震加速度值为0.082g，设计地震第一组特征周期Tg(s)=0.45查表得αmax=0.082(地勘资料）取α1=αmax=0.082 底部剪力法计算水平地震力和罐底弯矩2.2.2 (抗规5.2.1-1)计算公式FEK=α1Geq 计算公式M=FEKhw 故结构总的水平地震作用标准值FEK=2682.98kN 注:基础高度1.8(基础高1.5+0.3)][h=11.00 29512.79056M=kN.m 2.3烟气产生内压推力 (提资）进烟道F=279kN 基础高度1.8(基础高1.h=16.05m M=4478.0kN.m (提资）出烟道F=110kN 基础高度1.8(基础高1.h=33.05m M=3635.5kN.m 2.4浆液管产生内力 C1(循环泵入口)F=540kN
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
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,
山东农业大学环境工程原理课程设计 题目清水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计 学院资源与环境学院 专业班级环境工程09级 学生姓名XXXX 学生学号20095539 指导教师孙老师 2011年12月28 日
第一章前言............................................................................................................... - 1 - 第一节填料塔的主体结构与特点 ........................................................................ - 1 - 第二节填料塔的设计任务及步骤 ........................................................................ - 1 - 第三节填料塔设计条件及操作条件..................................................................... - 2 - 第二章吸收塔主体设计方案的确定 ............................................................................. - 2 - 第一节吸收剂选择 ............................................................................................. - 2 - 第二节填料的类型与选择................................................................................... - 2 - 第三章吸收塔的工艺计算 ...................................................- 3 -第一节基础物性数据.......................................................................................... - 3 - 一、液相物性数据.......................................................................................... - 3 - 二、气相物性数据.......................................................................................... - 3 - 三、气液相平衡数据 ...................................................................................... - 4 - 第二节物料衡算................................................................................................. - 4 - 第四章填料塔的工艺尺寸的计算................................................................................. - 5 - 第一节填料塔直径的计算 ...............................................- 5 - 一、确定空塔气速........................................................................................ - 5 - 二、塔径计算： ............................................................................................. - 6 - 三、塔径校核................................................................................................. - 6 - 第二节传质单元的计算........................................................................................ - 8 - 一、传质单元数计算 ...................................................................................... - 8 - 二、传质单元高度计算................................................................................... - 8 - 第三节高度的计算..............................................................................................- 11 - 一、填料层高度的计算..................................................................................- 11 - 二、塔附属高度的计算..................................................................................- 12 - 第四节填料层压降的计算 ...................................................................................- 12 - 第五章塔内件设计 ............................................................................................- 14 - 第一节液体分布器计算 .....................................................................................- 14 - 一、液体分布器 ............................................................................................- 14 - 二、布液孔数................................................................................................- 14 - 第二节填料塔内件的选择..................................................................................- 14 - 一、液体分布器 ............................................................................................- 14 - 二、液体再分布器.........................................................................................- 15 - 三、填料支撑板 ..........................................................................................- 15 - 四、填料压板与床层限制板...........................................................................- 16 - 五、气体进出口装置与排液装置....................................................................- 16 - 主要参考文献 ..............................................................- 16 -附录一：工艺设计计算结果汇总 .............................................- 17 -附录二：主要符号说明................................................................................................- 18 - 附录三：二氧化硫填料塔设计图（单位：mm）.............................................................- 20 -