填料塔课程设计
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目录前言 (1)第一章概述 (4)1.1 吸收的目的 (4)1.2 吸收塔的用途 (4)1.3 设计方案的确定 (4)第二章填料吸收塔概况 (7)2.1填料吸收塔 (7)2.2流向选择 (7)2.3吸收剂的选择 (8)2.4填料的相关内容 (8)第三章基本数据 (12)3.1操作条件 (12)3.2相关物性参数 (12)3.3设计参数 (12)3.4基本数据换算 (12)第四章吸收塔的设计 (13)4.1乙醇--水气液平衡相图 (13)4.2吸收剂用量、塔径、压降及填料层高度计算 (13)第五章塔的结构设计 (17)5.1筒体的设计 (17)5.2封头的设计 (17)5.3除沫器的设计 (18)5.4液体进料管设 (19)5.5喷淋装置设计 (19)5.6法兰的设计 (20)5.7填料压板的设计 (20)5.8填料支撑装置的设计 (20)5.9手孔的设计 (21)5.10吸收塔支座的设计 (21)5.11气体进料管设计 (21)5.12液体出料管设计 (22)5.13气体出管设计 (22)5.14泵的选择 (22)第六章填料吸收塔主要尺寸 (23)设计小结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附图:填料吸收塔装配图前言第一章概述1.1吸收的目的在化学工业中,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的有害物质,以免污染大气。
1.2吸收塔的用途塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触部件的结构型式,可分为板式塔与填料塔两大类。
按气﹑液两相接触方式的不同可将吸收设备分为级式接触与微分接触两大类,填料塔即为微分接触式气液传质设备。
板式塔内设置一定数量塔板,气体以泡沫或喷射形式穿过板上液层进行物质和热传递,气液相组成呈阶梯变化,属逐级接触逆流操作过程。
填料塔化工原理课程设计填料塔是一种常见的化工设备,广泛应用于化工、环保、石油等领域。
填料作为塔内的主要组成部分,对于塔内的传质、反应等过程起着至关重要的作用。
因此,在化工原理课程设计中,填料塔的设计和优化是必不可少的一部分。
填料塔化工原理课程设计主要包括以下内容:一、填料的选择和设计填料的种类繁多,不同的填料有着不同的物理化学性质和结构特征,对于塔内传质、反应等过程有着重要的影响。
在填料选择时,需要根据实际工艺要求和特定条件进行选择,同时考虑填料的成本、维护和清洗难度等因素。
设计填料塔需要考虑的因素包括:填料堆积密度、总塔体积、填料层数、塔径、塔高、塔底和塔顶结构等。
这些因素需要通过计算和模拟来确定最佳的设计参数,以满足特定的工艺要求。
二、塔内流体传输和传质填料塔中的流体传输和传质是塔内传质过程的关键。
塔内传质过程可以用物理和数学模型来描述和分析,以确定传质速率、传质效率等基本参数。
主要的传质模型包括:对流传质、扩散传质、反应传质等。
对于填料塔的设计和优化,需要进行流体传输和传质的数值模拟和实验验证。
实验验证可以通过建立实验装置,通过对工艺参数和填料种类的变化,来实现对塔内传质的观测和分析。
数值模拟可以基于参数偏微分方程或者多相流模型,来模拟塔内传质过程,从而得到设计和优化的基本参数。
三、塔内反应过程填料塔中的反应过程是化工原理课程设计的另一个关键部分。
填料塔由于具有大量的表面积、液膜和气液界面,为反应过程提供了良好的反应条件。
塔内反应过程主要包括:吸收、脱吸附、萃取、沉淀等反应过程。
在设计和优化填料塔反应过程时,需要考虑多种因素,如反应物浓度、反应速率、塔高、填料种类等。
通过物理学和化学动力学等基本原理,可以建立反应过程的模型,从而对反应过程进行分析和优化设计。
四、优化设计与实践填料塔化工原理课程设计的最后一部分是优化设计与实践。
通过对填料塔的设计和优化,可以实现工艺目标的达成。
同时,优化设计也需要根据实际情况和运行经验进一步调整和改善,以适应工艺的不断发展和变化。
填料塔课程设计丙酮一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握填料塔的基本原理、设计和应用。
通过本课程的学习,学生将能够:1.描述填料塔的结构和原理,理解其在化工、环保等领域的应用。
2.分析填料塔的设计参数,包括塔径、塔高、填料类型等,并能够进行初步的设计计算。
3.掌握填料塔的操作和维护方法,确保其稳定运行。
在情感态度价值观方面,学生将能够:1.认识化工行业的重要性和影响力,提高对化工工艺的兴趣和热情。
2.培养严谨的科学态度和良好的职业道德,注重安全生产。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括填料塔的原理、设计和应用。
具体安排如下:1.填料塔的基本原理:介绍填料塔的工作原理、填料类型和选择原则。
2.填料塔的设计:学习填料塔的设计方法,包括塔径、塔高、液气流速等参数的计算。
3.填料塔的应用:探讨填料塔在化工、环保等领域的实际应用案例。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法:1.讲授法:讲解填料塔的基本原理、设计和应用。
2.案例分析法:分析实际案例,让学生更好地理解填料塔的运用。
3.实验法:安排实验室实践,让学生亲自动手操作,提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:《化工工艺设备设计》等有关填料塔的教材。
2.参考书:提供相关的专业书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、视频等,帮助学生形象地理解填料塔的原理和设计。
4.实验设备:准备填料塔模型等实验设备,供学生进行实践操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采取以下评估方式:1.平时表现:评估学生的课堂参与度、提问回答等情况,以考察其对课程内容的掌握程度。
2.作业:布置相关的设计题目,评估学生对填料塔原理和设计的理解和应用能力。
3.考试:期末进行闭卷考试,测试学生对填料塔知识的掌握程度。
六、教学安排本课程的教学安排如下:1.课时:共计32课时,每课时45分钟。
化工课程设计填料塔设计一、教学目标本节课的学习目标包括:知识目标:学生需要掌握填料塔的基本概念、类型和设计方法;了解填料塔在化工过程中的应用和重要性。
技能目标:学生能够运用所学的知识,独立完成填料塔的设计计算;能够分析并解决实际工程中的问题。
情感态度价值观目标:培养学生对化工行业的兴趣和热情,提高学生对工程实践的重视,培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括:1.填料塔的基本概念和类型:介绍填料塔的定义、结构和工作原理,分析不同类型填料塔的特点和应用范围。
2.填料塔的设计方法:讲解填料塔的设计步骤和方法,包括填料的选择、塔径的确定、塔高的计算等。
3.填料塔在化工过程中的应用:介绍填料塔在化工过程中的重要作用,分析其在不同领域的应用案例。
4.实际工程案例分析:通过分析实际工程中的填料塔设计案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题解决。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法:1.讲授法:教师通过讲解填料塔的基本概念、设计方法和应用案例,使学生掌握相关理论知识。
2.讨论法:学生进行小组讨论,分享不同类型的填料塔设计和应用经验,培养学生的团队合作精神和创新意识。
3.案例分析法:分析实际工程中的填料塔设计案例,引导学生运用所学知识解决实际问题。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自操作填料塔设备,增强学生的实践能力和操作技能。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法,将采用以下教学资源:1.教材:选用权威的化工教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:推荐相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,通过图片、图表和动画等形式,直观地展示填料塔的原理和设计方法。
4.实验设备:提供填料塔实验装置,让学生亲身体验填料塔的操作和应用。
五、教学评估本节课的评估方式包括:1.平时表现:通过观察学生的课堂参与、提问回答、小组讨论等,评估学生的学习态度和积极性。
吸收填料塔的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解吸收填料塔的基本概念,掌握其工作原理和应用场景。
2. 学生能够掌握吸收填料塔的构造、性能参数及其对吸收效率的影响。
3. 学生能够掌握吸收填料塔的设计原则和计算方法。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,进行吸收填料塔的选型和计算。
2. 学生能够分析吸收填料塔在实际工程中的应用,并提出优化方案。
3. 学生能够通过实验和模拟等方法,验证吸收填料塔的设计效果。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到吸收填料塔在环保和节能领域的重要意义,增强环保意识。
2. 学生通过吸收填料塔的学习,培养解决实际工程问题的兴趣和自信心。
3. 学生在团队协作中,培养沟通、交流和合作的能力。
课程性质:本课程为化学工程与工艺专业的一门专业课程,旨在帮助学生掌握吸收填料塔的基本理论、设计和应用。
学生特点:学生已具备一定的化学基础和工程观念,具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求:结合实际案例,采用理论教学、实验操作和课后练习相结合的方式,使学生能够将所学知识应用于实际工程问题。
在教学过程中,注重培养学生的创新能力、实践能力和团队协作能力。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,并为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 吸收填料塔的基本概念与工作原理- 吸收填料塔的定义及其在化工中的应用- 吸收填料塔的工作原理及分类2. 吸收填料塔的构造与性能参数- 填料的种类、结构及其对吸收效率的影响- 填料塔的流体力学性能和传质性能参数3. 吸收填料塔的设计原则与计算方法- 设计原则及其考虑因素- 填料塔的塔径、塔高、填料层高度等计算方法4. 吸收填料塔的选型与应用- 填料塔选型的原则及方法- 填料塔在化工、环保等领域的应用案例5. 实验与模拟- 吸收填料塔的实验操作方法- 计算机模拟在吸收填料塔设计中的应用教学大纲安排:第一周:吸收填料塔的基本概念与工作原理第二周:吸收填料塔的构造与性能参数第三周:吸收填料塔的设计原则与计算方法第四周:吸收填料塔的选型与应用第五周:实验与模拟教学及课后实践教学内容依据课程目标和教材章节进行安排,注重理论与实践相结合,通过讲解、案例分析、实验和模拟等多种方式,使学生掌握吸收填料塔的相关知识。
水吸收填料塔课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握填料塔的基本概念、分类和结构特点;2. 使学生了解水吸收过程中填料塔的工作原理;3. 帮助学生理解影响填料塔传质效果的主要因素。
技能目标:1. 培养学生运用化学原理分析填料塔传质过程的能力;2. 提高学生运用实验方法研究填料塔传质效果的能力;3. 培养学生运用CAD等软件进行填料塔设计的初步技能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对化学工程学科的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力;3. 增强学生的环保意识,使其认识到化学工艺在环保领域的重要性。
本课程针对高中年级学生,结合化学工程学科特点,注重理论联系实际,提高学生的实践操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够掌握填料塔的相关知识,培养其解决实际工程问题的能力,同时培养其良好的情感态度和价值观。
课程目标具体、可衡量,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 填料塔的基本概念与分类:介绍填料塔的定义、作用及分类,重点讲解散装填料塔和规整填料塔的结构特点及优缺点。
2. 填料塔的工作原理:阐述水吸收过程中填料塔内气液两相的流动特性,分析传质过程的基本原理。
3. 影响填料塔传质效果的因素:分析填料类型、填料层高度、气液流速等参数对传质效果的影响。
4. 填料塔的设计计算:介绍填料塔设计的基本原则,讲解塔径、塔高、填料层高度等参数的计算方法。
5. 填料塔的实验研究:组织学生进行填料塔传质实验,观察不同工况下的传质效果,分析实验数据。
6. 填料塔CAD设计:引导学生运用CAD软件进行填料塔结构设计,培养学生的实际操作能力。
教学内容根据课程目标,紧密结合教材,注重科学性和系统性。
教学大纲明确,内容包括教材相关章节,确保教学内容的安排和进度合理。
通过本章节的学习,使学生全面掌握填料塔相关知识,为实际工程应用打下基础。
三、教学方法本章节采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:通过生动的语言和丰富的实例,为学生讲解填料塔的基本概念、工作原理及设计计算方法,巩固学生的理论基础。
填料塔课程设计论文一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握填料塔的基本原理、设计和应用。
具体包括:1.知识目标:–理解填料塔的定义、分类和应用领域;–掌握填料塔的设计原理和计算方法;–了解填料塔的优缺点和操作条件对其性能的影响。
2.技能目标:–能够运用所学知识对填料塔进行设计和计算;–能够分析填料塔的性能,并提出改进措施;–能够运用填料塔的知识解决实际工程问题。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的创新意识和团队合作精神;–培养学生的工程伦理观念和责任感;–增强学生对化工行业的兴趣和认同感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括填料塔的定义和分类、填料塔的设计原理、填料塔的应用领域等。
具体包括:1.填料塔的定义和分类:介绍填料塔的基本概念,以及不同类型填料塔的特点和应用。
2.填料塔的设计原理:讲解填料塔的设计步骤和方法,包括填料的选择、塔径的计算、塔高的确定等。
3.填料塔的应用领域:介绍填料塔在化工、环保、能源等领域的应用实例,以及填料塔的优缺点和操作条件对其性能的影响。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、案例分析法和实验法。
具体包括:1.讲授法:通过教师的讲解,让学生掌握填料塔的基本原理和设计方法。
2.案例分析法:通过分析实际工程案例,让学生了解填料塔的应用和操作条件对其性能的影响。
3.实验法:通过实验室的实验,让学生亲手操作填料塔,并观察其性能变化,加深对填料塔的理解。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、多媒体资料和实验设备。
具体包括:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的填料塔知识。
2.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,增强课堂教学的趣味性和生动性。
3.实验设备:准备填料塔实验装置,让学生能够实际操作,加深对填料塔的理解。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分,以保证评估的客观性和全面性。
1.平时表现:通过课堂参与、提问和小组讨论等方式评估学生的参与度和积极性。
填料塔课课程设计书一、教学目标本课程旨在让学生了解填料塔的基本概念、结构、工作原理和应用领域,掌握填料塔的设计计算方法,培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体目标如下:1.知识目标:(1)掌握填料塔的定义、分类和基本结构。
(2)了解填料塔的工作原理和性能参数。
(3)学会填料塔的设计计算方法。
(4)了解填料塔在化工、环保等领域的应用。
2.技能目标:(1)能够运用所学知识对填料塔进行初步设计。
(2)具备分析解决填料塔实际问题的能力。
(3)具备查阅相关资料、文献的能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的环保意识,使学生在实际工程中能够充分考虑环保因素。
(2)培养学生团队合作精神,提高学生的沟通与协作能力。
(3)培养学生勇于创新、敢于实践的精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.填料塔的基本概念、分类和基本结构。
2.填料塔的工作原理和性能参数。
3.填料塔的设计计算方法。
4.填料塔在化工、环保等领域的应用实例。
5.填料塔的最新研究动态和发展趋势。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:用于传授填料塔的基本概念、理论和设计方法。
2.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生更好地理解填料塔的应用。
3.实验法:学生进行填料塔性能实验,提高学生的实践能力。
4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养学生的创新思维。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:《化工原理》、《填料塔设计与应用》等。
2.参考书:《化工设备设计手册》、《填料塔研究进展》等。
3.多媒体资料:相关视频、图片、动画等。
4.实验设备:填料塔性能实验装置。
5.网络资源:相关学术期刊、论文、企业案例等。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性。
填料塔课程设计
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:应用化工技术级(1)班
学号: 308 9
学生姓名:曹婧婕
指导教师:屈媛老师
6 月 3 日
课程设计任务书
~年第 2 学期
学生姓名:曹婧婕专业班级: 10应用化工技术
指导教师:屈媛工作部门:化材学院化工教研室一、课程设计题目
填料吸收塔的设计
二、工艺条件
1.处理能力:1500m3/h混合气(空气、SO2)
2.年工作日:300天
3.混合气中含SO2: 3%(体积分数)
4.SO2排放浓度:0.16%
5.操作压力:常压操作
6.操作温度:20℃
7.相对湿度:70%
8.填料类型:自选 (塑料鲍尔环,陶瓷拉西环等)
9.平衡线方程:(20℃)
三、课程设计内容
1.设计方案的选择及流程说明;
2.工艺计算;
3.主要设备工艺尺寸设计;
(1)塔径的确定;
(2)填料层高度计算;
(3)总塔高、总压降及接管尺寸的确定。
4.辅助设备选型与计算。
四、进度安排
1.课程设计准备阶段:收集查阅资料,并借阅相关工程设计用书;
2.设计分析讨论阶段:确定设计思路,正确选用设计参数,树
立工程观点,小组分工
协作,较好完成设计任务;
3.计算设计阶段:完成物料衡算、流体力学性能验算及主要设备的工艺设计计算;
4. 课程设计说明书编写阶段:整理文字资料计计算数据,用简
洁的文字和适当的图表表示自己的设计思想及设计成果。
五、基本要求
1.格式规范,文字排版正确;
2. 主要设备的工艺设计计算需包含:物料衡算,能量衡量,工
艺参数的选定,设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算;
3.工艺流程图:以2号图纸用单线图的形式绘制,标出主体设备与辅助设备的物料方向,物流量、能流量,主要测量点;
4. 填料塔工艺条件图:以2号图纸绘制,图面应包括设备的主
要工艺尺寸,技术特性表和接管表;
5. 按时完成课程设计任务,上交完整的设计说明书一份。
教研室主任签名:
年月日
第一章概述
1.1设计依据
本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计
1、填料的选择
由于水吸收S02的过程、操作、温度及操作压力较低,工业上一般选用所了散装填料。
在散装填料中,金属鲍尔环填料的综合性能较
好,故此选用D N38金属鲍尔环填料。
2、吸收塔的物料衡算
3、填料塔的工艺尺寸计算
主要包括:塔径,填料层高度,填料层压降。
4、设计液体分布器及辅助设备的选型
5、绘制有关吸收操作图纸
1.2设计任务及要求
1、原料气处理量:1500m3/h混合气(空气、SO2)
2、年工作日:300天
3、混合气中含SO2:3%(体积分数)
4、SO2排放浓度:0.16%
5、操作压力:常压操作
6、操作温度:20℃
7、相对湿度:70%
8、填料类型:金属鲍尔环
9、吸收剂:清水
10、平衡线方程:y=66.76676x15237
.1(20℃)
第二章设计方案的简介
2.1塔设备的选型
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,它是关键的设备。
例如在气体吸收、液体精馏(蒸馏)、萃取、吸附、增湿中、、离子交换等过程中都有体现。
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。
其中填料塔是最常见的气液传质设备之一,它广泛应用于蒸馏、吸收、解吸、汽提、萃取、化学交换、洗涤和热交换等过程。
它是一个圆筒塔体,塔内装载一层或多层填料,气相由下而上,液相由上而下接触,传热和传质主要在填料的表面进行,填料的选择是填料塔的关键。
填料塔制造方便,结构简单,采用材料可是耐腐蚀的材料或者是金属以及塑料,在塔径较小的情况较有效,使用金属材料省,一次投料较少,塔高较低。
表1 填料塔与板式塔的比较
序号填料塔板式塔
1 Φ800mm以下,造价低,直径大则价高Φ600mm以下时,安装困
难
2 用小填料时,小塔的效率高,塔径增大,效率下
降,所需高度急增
效率较稳定。
大塔板效
率比小塔板有所提高
3 空塔速度(生产能力)低空塔速度高
4 大塔检修费用高,劳动量大检修清理比填料塔容易
5 压降小。
对阻力要求小的场合较适用(如:真空操
作)
压降比填料塔大
6 对液相喷淋量有一定要求气液比的适应范围大。