填料塔的工艺计算及结构设计毕业论文.doc

填料塔的工艺计算及结构设计毕业论文 目录 绪论 ............................................... 1 塔设备的发展 ................................ 1 吸收技术的概况及其设备 ....................... 2 设计条件及设计内容 ........................... 4 设计题目 ..................................... 4 设计方案 ..................................... 4 吸收操作参数的选择 ........................... 5 填料的选择 ................................... 5 吸收塔的工艺计算 ............................. 8 基础的物性数据 ............................... 8 物料衡算 ..................................... 8 塔径的计算 .................................. 10 填料层高度的计算 ............................ 13 填料层压降的计算 ............................ 16 塔附属设备工艺计算 .......................... 18 塔附属高度的计算 ............................ 18 填料塔的结构设计 ............................ 18 辅助装置及附件 .............................. 21 吸收塔的机械计算 ............................ 23 主要的工艺参数 .............................. 23 材料的选择 .................................. 23塔的强度和稳定性校核 ........................ 23 结论 ................................................. 32 参考文献 ............................................ 33 致谢 ................................................ 35 绪论 第一节 塔设备的发展 塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它能使（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。精馏、吸收、解吸、和萃取等可在塔设备完成，这些是常见的塔设备单元操作。此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。 在化学工业中，经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其主要目的是回收气体混合物中的有用物质，以制取产品，或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成分，以免污染空气。吸收操作是气体混合物分离方法之一，它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的。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，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。 塔器得到了快速的发展，20世纪80年代，装置开始大型化，填料重新受到了重视，新型填料接二连三问世，这些填料压降较低和传质效率高，为填料塔的推广创造了条件。在炼油、化学工业的发展中，塔器得到了快速的发展。此后20年间，填料塔技术有了很大的进步，涌现很多高效填料与新型塔内件，?特别是新型高效规整填料的不断开发与应用，冲击了蒸馏设备以板式塔为主的局面，且大有取代板式塔的趋势最大直径规整填料塔已达14～20m，结束了填料塔只适用于小直径塔的历史，这标志着填料塔的塔填料、塔内件及填料塔本身的综合设计技术进入了一个新阶段。纵观填料塔的发展，可以看出，直至80年代末，新型填料