有关精馏塔填料资料(07.11下载)

摘要填料塔为连续接触式的气液传质设备，与板式塔相比，不仅结构简单，而且具有生产能力大，分离填料材质的选择，可处理腐蚀性的材料，尤其对于压强降较低的真空精馏操作，填料塔更显示出优越性。

本文以甲醇-水的混合液为研究对象，因甲醇-水系统在常压下相对挥发度相差较大，较易分离，所以此设计采用常压精馏。

根据物料性质、操作条件等因素选择填料塔，此设计采用高位槽泡点进料、塔底再沸器和塔顶全凝器的重力回流的方式，将甲醇—水进行分离的填料精馏塔。

通过甲醇—水的相关数据，对全塔进行了物料衡算和热料衡算，得出精馏产品的流量、组成和进料流量、组成之间的关系，以及再沸器和冷凝器的类型和尺寸，进而得到精馏塔的理论板数。

分析了进料、塔顶、塔底、提馏段、精馏段的流量及其物性参数。

对精馏段和提留段的塔径及填料层高度进行了计算，以确定塔的结构尺寸。

对冷凝器、加热器、塔内管径、液体分布器、填料支撑板、塔釜及除沫器进行了选型计算，从而得到分离甲醇—水混合物液的填料精馏塔。

关键词：填料塔；理论板数；结构尺寸；流量；回流比AbstractThe packed tower is continuous contact gas-liquid mass transfer equipment. Compared with tray column, the packed tower not only has a simple structure, but also has higher capacity to product. The packed tower can choose the separation of packing materials and handle corrosive materials. Especially for operation of low pressure drop vacuum distillation , the packed column shows superiority. This article make methanol-water mixture as the object of study .Because methanol-water system has a wide relative volatility at atmospheric, so this design adopt atmospheric distillation. According to the material properities, operating conditons and other factors,we select packed tower. This design adpot high groove bubble point to charge-in, the way of tower bottom reboiller and the gravity reflux of supertower condenser and this design is the pached distillation of separae methanol from water. By mthanol-water related data, this paper make material and heat material balance calculation, conclude the relationship between the flow, composition of distillation products and the flow, composition of charge-in, as well as reboiler and condensers’type and size, and then get the count of theoretical plate. This thesis analysis the flow and physical paraameters of charge-in, supertower, tower bottom, stripping section, rectifying section. This paper calculate the diameter of stripping section and rectifying section and the height of packing layer, then determine the structural size of tower. This thesis makes section and calculation on condenser, heater, inside diameter of tower, liquid distributor, packing support panel, recifier,then get packed distillation column of separating methanol and water.Key words：packed tower；number of theoretical plate；structure size；reflux ratio引言精馏塔分为筛板塔和填料塔两大类，填料塔又分为散堆填料和规整填料两种。

填料精馏塔实例甲醇和水目录第1章概述 (1)1.1 与物性有关的因素 (1)1.2 与操作条件有关的因素 (1)1.3 本章小结 (2)第2章流程确定和说明 (3)2.5 加热方式 (4)2.6 加热器 (4)2.7 本章小结 (4)第3章精馏塔的设计计算 (5)3.1 操作条件与基础数据 (5)3.2 精馏塔工艺计算 (7)3.3 精馏塔主要尺寸的设计计算 (12)3.4 填料的选择 (17)3.5 塔径的设计计算 (18)3.6 填料层高度的计算 (19)3.7 本章小结 (20)第4章附属设备及主要附件的选型计算 (21)4.1 冷凝器 (21)4.2 加热器 (21)4.3 塔内管径的计算及选择 (21)4.4 液体分布器 (20)4.5 填料及支撑板的选择 (21)4.6 塔釜设计 (22)4.7 除沫器 (22)4.8 本章小结 (22)结论 (26)在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门，塔设备属于使用量大，应用面广的重要单元设备。

塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中。

所以塔设备的研究一直是国内外学者普遍关注的重要课题。

塔设备按其结构形式基本上可分为两类：板式塔和填料塔。

以前，在工业生产中，当处理量大时多用板式塔，处理量小时采用填料塔。

近年来由于填料塔结构的改进，新型的、高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小以性能稳定等特点。

因此填料塔已被推广到大型汽液操作中。

在某些场合还代替了传统的板式塔。

如今，直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。

随着对填料塔的研究和开发，性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。

板式塔为逐级接触式汽液传质设备，它具有结构简单、安装方便、操作弹性大、持液量小等优点。

同时也有投资费用较高、填料易堵塞等缺点。

本设计目的是分离甲醇-水混合液，处理量不大，故选用填料塔。

塔型的选择因素很多。

主要因素有物料性质、操作条件、塔设备的制造安装和维修等。

精馏塔填料装填方案：1. 风险评价与消减措施1.1参与装填人员必须按安全规定穿戴好劳保用品，严格按装填方案的各项规定和要求执行。

1.2装填现场应设警界区，无关人员严禁进入区域内，以免伤人。

1.3进入现场的工作人员，必须戴好安全帽。

高空作业（2m以上），必须办理高空作业票，配戴安全带。

1.4参加装填人员必须注意相互沟通、联系，保证装填过程安全。

1.5参加装填人员必须严格按照筹建处的有关管理、安全管理规定进行。

1.6配备现场临时急救箱，配备必要的受伤临时处理、救护药品、物品。

1.7参与装填人员均参加安全教育知识与技能培训，并考核合格。

1.8装填现场附近设置了现场医疗点，并有专车准备救护。

1.9要有专人监护，严禁在附近有人员走动、逗留。

2. 填料装填应具备的条件1.各塔所有附件安装结束，工艺吹扫合格，内部清理干净。

2.所用填料质量数量达到要求并送至现场。

3.现场搭好临时平台。

3. 填料装填前的准备1.打开填料孔，作入塔安全分析，办进塔入罐许可证。

2.拆除液体分布器及填料压板。

3.将现场清扫干净。

4.接好现场照明及塔内照明灯；并准备好装填所需工器具及材料。

5.将卷扬机、吊框、拉绳等接好。

4. 填料装填应注意的事项1.必须有专人负责检验所装填料的数量和质量，防止编织袋及内膜等杂物装入塔内。

2.装填前必须进行计算并在设备内标好装填高度线。

3.塔内装填人员衣袋内禁装杂物，以防掉入塔内，装填时如有杂物掉入塔内，应立即取出。

4.入塔作业前要办理《设备内安全作业证》，在精馏塔上部作业时应系好安全带。

5.塔内的易损内件应严禁脚踏，注意防止填料从高处落下伤人，装填要逐层进行，严禁交叉作业。

6.吊车或工具操作需专人负责。

使用电器注意安全，防止触电。

7应设立特殊作业区域，闲杂人等不得入内。

5. 填料的装填步骤：1精馏塔及其相关工艺管线吹扫洗涤完毕。

装填方案已批准。

拆掉精馏塔人孔螺栓，打开人孔，进入精馏塔内，拆下填料层上部压栅。

精馏塔的流程原理进料方式和种类下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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用到的大体工具是⎪⎩⎪⎨⎧相平衡关系热量衡算物料衡算一、全塔物料衡算(塔顶、塔底产品量的确信)对图l0-20中的虚线圈作全塔物料衡算，可得W D F +=全塔轻组分物料街算W D F Wx Dx Fx +=由于设计时F ，F x ，D x ，W x 均已知，产品量D 和W 能够联解上二式取得。

式中 F ──进料量，kmol/h 或kg/h ； D ──塔顶产品量，kmol/h 或kg/h ；W ──塔底产品量，kmol/h 或kg/h ；F x ──进料中轻组分的组成，摩尔分率或质量分率； D x ──塔顶产品中轻组分的组成，摩尔分率或质量分率：W x ──塔底产品中轻组分的组成，摩尔分率或质量分率。

二、理论板数的计算(一)精馏段的物料衡算──精馏段的操作线方程1．精馏段物料衡算相邻两层板间汽液两流组成间(相遇两流)的关系，可通过对塔顶至精馏段任意两层板间截面所作的物料衡算导出。

对图10-2l 中的虚线图作总物料衡算，可得D L V n n +=+1 易挥发组分的物料衡算方程为D n n n n Dx x L y V +=++11或Dn n n n n x D L Dx D L L y +++=+1 式(10-55)至(10-57)中n x ──离开n 板液相中轻组分的摩尔分率； 1+n y ──离开n+1板气相中轻组分的摩尔分率； n L ──离开n 板液相摩尔流率，kmol/h ；1+n V ──离开n+1板汽相摩尔流率，kmol/h 。

2．恒摩尔流假定(1)恒摩尔汽化 假定在精馏塔的精馏段内，由每层板上升的汽相摩尔流率都相等，在提馏段也是如此。

即精馏段 V V V V V n n =====+121 (10-58) 提馏段''1''2'1V V V V V n n =====+ (10-59)式中 V ──精馏段每板的汽相摩尔流率，kmol ／h ；'V ──提馏段每板的汽相摩尔流率，kmol ／h 。

t07a05006已分析测得这四股物料的组成为0.62，0.7，0.75，0.82，试找出y n，x n，y n+1，x n+1的对应值，y n= ，x n= ，y n+1= ，x n+1= *t07a05008在连续精馏塔中，全回流操作，已测得相邻两板上液相组成分别为x n-1=0.7，x n=0.5（均为易挥发组份摩尔分率）。

已知操作条件下相对挥发度α=3，则y n=_______，x n*=_______，以液相组成表示的第n 块板的单板效率E ml=_________。

讨论在精馏塔任意一块理论板上，其液相的泡点温度小于气相的露点温度。

（）t07a05013分离要求一定。

当回流比为一定时，在五种进料状况中，＿＿＿＿进料的q值最大，其温度＿＿＿＿＿＿，此时，提馏段操作线与平衡线之间的距离＿＿＿＿，分离所需的总理论板数＿＿＿＿＿＿＿＿。

对有恒沸现象的二元体系，用恒沸精馏比萃取精馏好，因为前者能耗小。

t07a05026当原料组成、料液量、压力和最终温度都相同，则二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏（闪蒸）的结果比较是(1)得到的馏出物浓度（平均）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；(2)得到的残液浓度＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；(3) 馏出物总量＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

答：(1) x d简>x d平(2) 相同(3) D平>D简t07a05027恒沸精馏与萃取精馏主要针对＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿的物系，采取加入第三组分的办法以改变原物系的＿＿＿＿＿。

t07a05040精馏操作的依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

实现精馏操作的必要条件包括＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

答：混合液中各组分的挥发度差异塔顶液相回流塔底上升气流t07a05041(1)“蒸馏操作依据是组分间沸点差异”此话错在何处？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(2) 精馏塔塔顶某理论板上汽相露点温度为t1，液相泡点温度为t2。

精馏塔填料类型
精馏塔是用于分离混合物的一种设备，而填料则是塔内的分离元件。

填料种类的选择直接影响着精馏的分离效率和经济性。

下面是几种常见的精馏塔填料类型：
1. 条状填料：条状填料通常由金属、塑料或陶瓷制成，具有良好的机械强度和耐腐蚀性能。

其优点是填料体积大，对液体和气体的传质效果好，适用于低压操作。

常见的条状填料有金属条网、塑料条网和陶瓷条网等。

2. 球状填料：球状填料由金属、塑料或陶瓷制成，球形外形便于填充和分布，具有较大的表面积和良好的传质效果。

其优点是填料体积小、重量轻、气液分布均匀，适用于高压操作。

常见的球状填料有金属球、塑料球和陶瓷球等。

3. 蜂窝填料：蜂窝填料由金属或陶瓷制成，具有类似蜂窝的结构，是一种高效的传质填料。

其优点是填料表面积大、稳定性好、容易清洗维护，适用于高温高压操作。

常见的蜂窝填料有金属蜂窝和陶瓷蜂窝等。

4. 网状填料：网状填料由金属制成，具有大量的孔隙和表面积，可促进液体和气体的传质。

其优点是填料体积小、容易清洗维护，适用于较高的气液负荷。

常见的网状填料有金属丝网和金属网板等。

不同的填料类型适用于不同的操作条件和物料。

在选择填料时，需要考虑到物料的性质、操作温度和压力等因素，以及填料的成本和对分离效率的影响。

填料精馏塔相关知识1. 塔径计算 u4D πsV =其中 ：D - 精馏塔塔径；mVs - 塔内气体体积流量，由设计任务决定；m 3/s u - 空塔气速；m/s 1.1 V s 与 u 的计算：V s ： 在常低压条件下，可按理想气体计算u ： 根据泛点率u/u F =0.6-0.95（规整填料）计算，其中①易起泡物质，取低限；②减压操作，取较低限。

1.1.1 u F :泛点气速，开始出现液泛现象时的气速 可根据Bain-Hougen 经验关联式计算8/14/12.032lg ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅L V V L L L V F W W K A a g u ρρμρρε⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧⋅状、材质有关：关联常数，与填料形、：填料层空隙率，：填料比表面积，填料参数，：液相、气相质量流量、操作参数：液体粘度，：气相、液相密度，、物性常数：重力加速度，泛点气速，K A /m m /m m a h /kg W W smPa kg/m m/s g m/s :u 3332V L L 3L V 2εμρρF1.2 由上可知，塔径与V s 、 u 有关。

V s 由设计任务决定，u 与物性、操作条件、填料相关。

1.3 塔径对间歇精馏的影响1.3.1 u 一定，D ↑，V s ↑，产能↑；1.3.2 D ↑，塔内持液量↑，过渡馏分↑；D ↑，连接管道直径可 能↑，管道持液量↑，过渡馏分↑； 1.3.3 V s 一定，D ↑，u ↓，压降↓，传质效率↓；1.3.4 D 一定，V s ↑，u ↑，压降↑，若u>u F ，则导致液泛。

2. 填料层压力降2.1 产生原因：在操作过程中，从塔顶喷淋下来的液体，依靠重力在填料表面成膜状向下流动，上升气体与下降液膜的摩擦阻力形成了填料层的压降。

2.2 影响因素：压降与液体喷淋量及气速有关： （1）一定的气速下，液体喷淋量越大，压降越大； （2）在一定的液体喷淋量下，气速越大，压降也越大。