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填料塔的结构及其工作原理

填料塔的结构及其工作原理
填料塔的结构及其工作原理

填料塔的结构及其工作原理

填料塔的作用是起到吸收作用,是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。

以下讲一下填料塔的结构特点:

填料塔是以塔的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,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。

当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。

填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。

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地润湿填料表面,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适合等。

填料的分类

填料的种类很多,根据装填方式的不同,可分为散装填料和规整填料。

1.散装填料

散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体,一般以随机的方式堆积在塔,又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。现介绍几种较为典型的散装填料: 拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍填料矩鞍填料金属环矩鞍填料球形填料

(1)拉西环填料于1914年由拉西(F. Rashching)发明,为外径与高度相等的圆环。拉西环填料的气液分布较差,传质效率低,阻力大,通量小,目前工业上已较少应用。

(2)鲍尔环填料是对拉西环的改进,在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔,被切开的环壁的一侧仍与壁面相连,另一侧向环弯曲,形成伸的舌叶,诸舌叶的侧边在环中心相搭。鲍尔环由于环壁开孔,大大提高了环空间及环表面的利用率,气流阻力小,液体分布均匀。与拉西环相比,鲍尔环的气体通量可增加50%以上,传质效率提高30%左右。鲍尔环是一种应用较广的填料。

(3)阶梯环填料是对鲍尔环的改进,与鲍尔环相比,阶梯环高度减少了一半并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少,使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短,减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加了填料的机械强度,而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主,这样不但增加了填料间的空隙,同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点,可以促进液膜的表面更新,有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍尔环,成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。

(4)弧鞍填料属鞍形填料的一种,其形状如同马鞍,一般采用瓷质材料制成。弧鞍填料的特点是表面全部敞开,不分外,液体在表面两侧均匀流动,表面利用率高,流道呈弧形,流动阻力小。其缺点是易发生套叠,致使一部分填料表面被重合,使传质效率降低。弧鞍填料强度较差,容破碎,工业生产中应用不多。

(5)矩鞍填料将弧鞍填料两端的弧形面改为矩形面,且两面大小不等,即成为矩鞍填料。矩鞍填料堆积时不会套叠,液体分布较均匀。矩鞍填料一般采用瓷质材料制成,其性能优于拉西环。目前,国绝大多数应用瓷拉西环的场合,均已被瓷矩鞍填料所取代。

(6)金属环矩鞍填料环矩鞍填料(国外称为Intalox)是兼顾环形和鞍形结构特点而设计出的一种新型填料,该填料一般以金属材质制成,故又称为金属环矩鞍填料。环矩鞍填料将环形填料和鞍形填料两者的优点集于一体,其综合性能优于鲍尔环和阶梯环,在散装填料中应用较多。

(7)球形填料一般采用塑料注塑而成,其结构有多种。球形填料的特点是球体为空心,可以允许气体、液体从其部通过。由于球体结构的对称性,填料装填密度均匀,不易产生空穴和架桥,所以气液分散性能好。球形填料一般只适用于某些特定的场合,工程上应用较少。

除上述几种较典型的散装填料外,近年来不断有构型独特的新型填料开发出来,如共轭环填料、海尔环填料、纳特环填料等。工业上常用的散装填料的特性数据可查有关手册。

2.规整填料

规整填料是按一定的几何构形排列,整齐堆砌的填料。规整填料种类很多,根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。

(1)格栅填料是以条状单元体经一定规则组合而成的,具有多种结构形式。工业上应用最早的格栅填料为木格栅填料。目前应用较为普遍的有格里奇格栅填料、网孔格栅填料、蜂窝格栅填料等,其中以格里奇格栅填料最具代表性。

格栅填料的比表面积较低,主要用于要求压降小、负荷大及防堵等场合。

(2)波纹填料目前工业上应用的规整填料绝大部分为波纹填料,它是由许多波纹薄板组成的圆盘状填料,波纹与塔轴的倾角有30°和45°两种,组装时相邻两波纹板反向靠叠。各盘填料垂直装于塔,相邻的两盘填料间交错90°排列。

波纹填料按结构可分为网波纹填料和板波纹填料两大类,其材质又有金属、塑料和瓷等之分。

金属丝网波纹填料是网波纹填料的主要形式,它是由金属丝网制成的。金属丝网波纹填料的压降低,分离效率很高,特别适用于精密精馏及真空精馏装置,为难分离物系、热敏性物系的精馏提供了有效的手段。尽管其造价高,但因其性能优良仍得到了广泛的应用。

金属板波纹填料是板波纹填料的一种主要形式。该填料的波纹板片上冲压有许多f5mm左右的小孔,可起到粗分配板片上的液体、加强横向混合的作用。波纹板片上轧成细小沟纹,可起到细分配板片上的液体、增强表面润湿性能的作用。金属孔板波纹填料强度高,耐腐蚀性强,特别适用于大直径塔及气液负荷较大的场合。

金属压延孔板波纹填料是另一种有代表性的板波纹填料。它与金属孔板波纹填料的主要区别在于板片表面不是冲压孔,而是刺孔,用辗轧方式在板片上辗出很密的孔径为0.4~0.5mm小刺孔。其分离能力类似于网波纹填料,但抗堵能力比网波纹填料强,并且价格便宜,应用较为广泛。

波纹填料的优点是结构紧凑,阻力小,传质效率高,处理能力大,比表面积大(常用的有125、150、250、350、500、700等几种)。波纹填料的缺点是不适于处理粘度大、易聚合或有悬浮物的物料,且装卸、清理困难,造价高。

(3)脉冲填料是由带缩颈的中空棱柱形个体,按一定方式拼装而成的一种规整填料。脉冲填料组装后,会形成带缩颈的多孔棱形通道,其纵面流道交替收

缩和扩大,气液两相通过时产生强烈的湍动。在缩颈段,气速最高,湍动剧烈,

从而强化传质。在扩大段,气速减到最小,实现两相的分离。流道收缩、扩大的交替重复,实现了“脉冲”传质过程。

脉冲填料的特点是处理量大,压降小,是真空精馏的理想填料。因其优良的液体

分布性能使放大效应减少,故特别适用于大塔径的场合。

常用容器设备的形式

WZI型外加热式真空蒸发器

WZI型外循环式真空蒸发器,是一种在真空系统下操作的自然循环型蒸发器。

WZI型有一效、二效、三效系列规格,另有Q型为强制外循环蒸发器。本品可广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或有机溶媒溶液的蒸发浓缩。特别适用于热敏性物料,(例如中药生产的水、醇提取液、抗生素发酵液、牛奶、果汁等),在真空条件下进行低温连续浓缩,可确保产品质量。

序号项目单位

WZI-2000

WZI-1500

WZI-1000

WZI-750

WZI-500

WZI-250

1 蒸发量kgH2O/h 2000-2200 1500-1700 1000-1200 750-800 500-600 250-300

2 罐真空

pa -90000 -90000 -90000 -90000 -90000 -90000

3 加热面

m3 22 17.6 11 8 5.4 3.0

4 蒸汽压

Mpa(表

压)

0.05-0.2 0.05-0.2 0.05-0.2 0.05-0.2 0.05-0.2 0.05-0.2

5 耗汽量kg/h 2000-2200 1500-1700 1100-1200 700-800 550-600 300-350

6

冷却水压力 Mpa (表压)

0.25-0.3 0.25-0.3 0.25-0.3 0.25-0.3 0.25-0.3 0.25-0.3 7 加热器直径

mm Φ600 Φ500 Φ400 Φ400 Φ300 Φ200 8 蒸发罐直径

mm Φ1400 Φ1200 Φ1000 Φ950 Φ800 Φ500 9 捕液器直径

mm Φ650 Φ550 Φ500 Φ400 Φ400 Φ300 10 加热器直径

kg 980 685 505 400 300 188 11 蒸发罐直径

kg 1100 840 580 450 320 175 12 捕液器直径

kg / 116 106 85 85 63 13 冷凝器直径

mm / / / Φ550 Φ400 Φ300 14 冷凝器直径

kg / / / 1120 885 450 JH 系列酒精回收塔

酒精回收塔由塔釜、塔身、冷凝器、冷却器、缓冲罐、高位贮罐六个部分组

成,可用于制药、食品、化工等行业的稀酒精回收,本设备与物料部分均采用0Cr18Ni9不锈钢制造,具有良好的耐腐蚀性能,经久耐用。

标准要求 JH200

JH300 JH400 JH500 JH600 JH800 塔容积(L) 640

1220 1450 2300 2500 3200 塔身高度(mm)

8000 10000 12000 15000 15000 15000 高位罐容300 400 650 800 1000 1500

积(L)

冷凝面积

(m2)

5 9 11 18 25 45

冷却面积

(m2)

1 1.5 2.

2 4 6 8

换热面积

(m2)

3.0 6 6.5 10 15 26

回收能力

(kg/h)

45-50 90-100 150-160 280-300 420-440 600-620 设备重量

(kg)

1100 1900 2300 3800 4500 6800

外形尺寸(长×宽×高)(mm) 2300×700

×9300

2600×800

×12500

2500×100

×15000

3000×120

×18000

3500×140

×18000

4200×180

×18000

回收浓度(%) >90

填料形式瓷波纹或不锈钢波纹填料

容器类别

真空耙式干燥机

具有结构简单,操作方便,使用周期长,性能稳定可靠,蒸汽耗量小,适用性能强,产品质量好,特别适用于不耐高温、易燃、调温下易氧化的膏状物料的干燥,该机经用户长期使用证明是一良好的干燥设备。原理:被干燥物料从壳体上方正中间加入,在不断正反转动的耙齿的搅拌下,物料轴向来回走动,与壳体壁接触的表面不断更新,受到蒸汽的间接加热,耙齿的均匀搅拌,粉碎棒的粉碎,使物料表面水分更有利的排出,气化的水分经干式除尘器、湿式除尘器、冷凝器,从真空泵出口处放空。结构:真空耙式干燥机的主要部件

1、壳体2、耙齿3、出料装置4、加料装置5、粉碎棒

6、密封装置7、搅拌轴8、传动装置

适用物料:

泥浆状、高糊状 100目以下物料;各种颜料、泥头状物料、滤并、离心机

滤饼、纯碱洗涤剂、碱石淀粉、染料、颜料、粘土灰、粘土、水泥等。

适当条件下应用:

100目以下物料、溶液、合成纤维、结晶、真空液、乳浊液、甘薯片、矿砂、悬浮液等。

型号和技术特性

主要参

数型号

传热

面积

一次

装料

绝对工作压

主轴

转速

材质重量

电机功

外形尺寸

长×宽×高

筒体夹套

XPG0.5 0.5 1.86 0.2 0.021 0.686 435 15-20

注:3

辅:5.5

XPG1 1 6 0.75 0.021 0.686 435 9

A3 3400

5.5 3700×945×3270

1Cr18Ni9Ti 3300

XPG2 2 8 1.2 0.021 0.588 425 9

A3 4900

11 4570×1130×3455

1Cr18Ni9Ti 4800

XPG3 3 11.5 11.5 1.021 0.588 425 9

A3 6400

15 6076×1130×2980

1Cr18Ni9Ti 6300

切片机干燥机

一、工作原理

转鼓切片机是一个冷却结晶过程,料盘中熔融料与冷却的转鼓接触,在转鼓表面形成料膜,通过料膜与股壁间的换热,使料膜冷却、结晶,结晶的料膜被刮刀刮下,成为片状产品。

转鼓干燥是通过转动的转鼓,以传热的方式,将附在转鼓外壁的物料或带状物料进行加热干燥的一种连续操作的过程。

二、设备特点

1、性能达到年代国外设备水平;

2、设有侧刮刀,避免转鼓侧端积料;

3、设备结构紧凑,占地面积小;

4、半管夹套式料盘,安全可靠;

5、雾化冷却,冷却效果好;

6、无级变速,转鼓转速可调;

7、转鼓精度高;

8、适应围广,操作简便、灵活;

9、采用多组刮刀,调节灵活;

10多功能,既可结片又可干燥。

三、应用围

1、结片;

2、干燥。

四、设备规格及主要参数

发酵罐系列

标准的发酵罐罐型设计为,这种罐型当公称容积在6M3以下时罐采用夹套式。发酵气的冷却或加热,均由夹套来完成。公称容积为6M3以上时,发酵气的冷却由立式排管来担负,在罐排管的连接方面我们作了改进。这主要避免在罐体上多开孔,开成死角。这种连续方式在实际使用中得到满意的效果。

发酵设备罐型可分为两大类:一类是嫌气发酵的锥型(如酒精发酵),另一类是为气发酵的罐型(如标准式、伍式、自吸式等)。这类设备尤以标准式罐型使用最为普遍。我厂设计的发酵罐系列图纸资料属于标准式罐型。在设计各种规格的发酵设备时,做到设计结构严密,有足够的强度和使用寿命,力求设备部附件少,表面光滑,注意到要有良好的气枣汽接触和汽刺固混和性能,使物质传递,气体交换有效地进行。有足够的热交换面积,以保证发酵能在最适宜的温度下进行。重视设备的密封性能以保证灭菌操作。

填料塔的结构及其工作原理

填料塔的结构及其工作原理 填料塔的作用是起到吸收作用,是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。 以下讲一下填料塔的结构特点: 填料塔是以塔的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,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。 当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。 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地润湿填料表面,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适合等。 填料的分类 填料的种类很多,根据装填方式的不同,可分为散装填料和规整填料。 1.散装填料 散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体,一般以随机的方式堆积在塔,又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。现介绍几种较为典型的散装填料: 拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍填料矩鞍填料金属环矩鞍填料球形填料 (1)拉西环填料于1914年由拉西(F. Rashching)发明,为外径与高度相等的圆环。拉西环填料的气液分布较差,传质效率低,阻力大,通量小,目前工业上已较少应用。

填料塔计算部分

填料吸收塔设计任务书 一、设计题目 填料吸收塔设计 二、设计任务及操作条件 1、原料气处理量:5000m3/h。 2、原料气组成:98%空气+%的氨气。 3、操作温度:20℃。 4、氢氟酸回收率:98%。 5、操作压强:常压。 6、吸收剂:清水。 7、填料选择:拉西环。 三、设计内容 1.设计方案的确定及流程说明。 2.填料吸收塔的塔径,填料层的高度,填料层的压降的计算。 3.填料吸收塔的附属机构及辅助设备的选型与设计计算。 4.吸收塔的工艺流程图。 5.填料吸收塔的工艺条件图。

目录 第一章设计方案的简介 (4) 第一节塔设备的选型 (4) 第二节填料吸收塔方案的确定 (6) 第三节吸收剂的选择 (6) 第四节操作温度与压力的确定 (7) 第二章填料的类型与选择 (7) 第一节填料的类型 (7) 第二节填料的选择 (9) 第三章填料塔工艺尺寸 (10) 第一节基础物性数据 (10) 第二节物料衡算 (11) 第三节填料塔的工艺尺寸的计算 (12) 第四节填料层压降的计算 (16) 第四章辅助设备的设计与计算 (16) 第一节液体分布器的简要设计 (16) 第二节支承板的选用 (17) 第三节管子、泵及风机的选用 (18) 第五章塔体附件设计 (20) 第一节塔的支座 (20) 第二节其他附件 (20)

第一章设计方案的简介 第一节塔设备的选型 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。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。 1、板式塔 板式塔为逐级接触式气液传质设备,是最常用的气液传质设备之一。传质机理如下所述:塔内液体依靠重力作用,由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘,然后横向流过塔板,从另一侧的降液管流至下一层塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。气体则在压力差的推动下,自下而上穿过各层塔板的气体通道(泡罩、筛孔或浮阀等),分散成小股气流,鼓泡通过各层塔板的液层。在塔板上,气液两相密切接触,进行热量和质量的交换。在板式塔中,气液两相逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化,在正常操作下,液相为连续相,气相为分散相。 一般而论,板式塔的空塔速度较高,因而生产能力较大,塔板效率稳定,操作弹性大,且造价低,检修、清洗方便,故工业上应用较为广泛。 2、填料塔 填料塔是最常用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。几年来,由于填料塔研究工作已日益深入,填料结构的形式不断更新,填料性能也得到了迅速的提高。金属鞍环,改型鲍尔环及波纹填料等大通量、低压力降、高效率填料的开发,使大型填料塔不断地出现,并已推广到大型汽—液系统操作中,尤其是孔板波纹填料,由于具有较好的综合性能,使其不仅在大规模生产中被采用,且由于其在许多方面优于各种塔盘而越来越得到人们的重视,在某些领域中,有取代板式塔的趋势。近年来,在蒸馏和吸收领域中,最突出的变化是新型填料,特别是规整填料在大直径

化工原理实验报告-填料塔吸收实验

填料吸收塔吸收操作及体积吸收系数的测定 课程名称:过程工程原理实验(乙) 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称: 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的 1.了解填料吸收塔的构造并熟悉吸收塔的操作。 2.观察填料吸收塔的液泛显现,测定泛点空塔气速。 3.测定填料层压降ΔP与空塔气速u的关系曲线。 4.测定含氨空气—水系统的体积吸收系数K Yα。 二、实验装置 1.本实验装置的流程示意图见图5-1。主体设备是内径70毫米的吸收塔,塔内装10×9×1陶瓷拉西环填料。 2.物系是(水—空气—氨气)。惰性气体空气由漩涡气泵提供,氨气由液氨钢瓶供应,吸收剂水采用自来水,它们分别通过转子流量计测量。水葱塔顶喷淋至填料层与自下而上的含氨空气进行吸收过程,溶液由塔底经液封管流出塔外,塔底有液相取样口,经吸收后的尾气由塔顶排至室外,自塔顶引出适量尾气,用化学分析法对其进行组成分析。 1—填料吸收塔2—旋涡气泵3—空气转子流量计4—液氨钢瓶5—氨气压力表6—氨气减压阀7—氨气稳压罐8—氨气转子流量计9—水转子流量计10—洗气瓶11—湿式流量计12—三通旋塞13、14、15、16—U型差压计17、18、19—温度计

20—液位计 图5-1 填料塔吸收操作及体积吸收系数测定实验装置流程示意图 三、基本原理 (一)填料层压力降ΔP 与空塔气速u 的关系 气体通过干填料层时(喷淋密度L =0),其压力降ΔP 与空塔气速u 如图6中直线A 所示,此直线斜率约为1.8,与气体以湍流方式通过管道时ΔP 与u 的关系相仿。如图6可知,当气速在L 点以下时,在一定喷淋密度下,由于持液量增加而使空隙率减小,使得填料层的压降随之增加,又由于此时气体对液膜的流动无明显影响,在一定喷淋密度下,持液量不随气速变化,故其ΔP ~u 关系与干填料相仿。 在一定喷淋密度下,气速增大至一定程度时,随气速增大,液膜增厚,即出现“拦液状态”(如图6中L 点以上),此时气体通过填料层的流动阻力剧增;若气速继续加大,喷淋液的下流严重受阻,使极具的液体从填料表面扩展到整个填料层空间,谓之“液泛状态”(如图6中F 点),此时气体的流动阻力急剧增加。图6中F 点即为泛点,与之相对应的气速称为泛点气速。 原料塔在液泛状态下操作,气液接触面积可达最大,其传质效率最高。但操作最不稳定,通常实际操作气速取泛点气速的60%~80%。 塔内气体的流速以其体积流量与塔截面积之比来表示,称之为空塔气速u 。 Ω = ' V u (1) 式中: u ——空塔气速,m/s V’——塔内气体体积流量,m 3/s Ω——塔截面积,m 2。 实验中气体流量由转子流量计测量。但由于实验测量条件与转子流量计标定条件不一定 相同,故转子流量计的读数值必须进行校正,校正方法详见附录四。 填料层压降ΔP 直接可由U 型压差计读取,再根据式(1)求得空塔气速u ,便可得到 一系列ΔP ~u 值,标绘在双对数坐标纸上,即可得到ΔP ~u 关系曲线。 (二)体积吸收系数K Y α的测定 1.相平衡常数m 对相平衡关系遵循亨利定律的物系(一般指低浓度气体),气液平衡关系式为: mx y =* (2) 相平衡常数m 与系统总压P 和亨利系数E 的关系如下:

填料塔结构示意图

填料塔结构示意图 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

填料塔的结构及其工作原理 填料塔的作用是起到吸收作用,是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。 以下讲一下填料塔的结构特点: 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,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。 当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。 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地润湿填料表面,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适合等。 填料的分类 填料的种类很多,根据装填方式的不同,可分为散装填料和规整填料。 1.散装填料 散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体,一般以随机的方式堆积在塔内,又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。现介绍几种较为典型的散装填料: 拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍填料矩鞍填料金属环矩鞍填料球形填料 (1)拉西环填料于1914年由拉西(F. Rashching)发明,为外径与高度相等的圆环。拉西环填料的气液分布较差,传质效率低,阻力大,通量小,目前工业上已较少应用。 (2)鲍尔环填料是对拉西环的改进,在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔,被切开的环壁的一侧仍与壁面相连,另一侧向环内弯曲,形成内伸的舌叶,诸舌叶的侧边在环中心相搭。鲍尔环由于环壁开孔,大大提高了环内空间及环内表面的利用率,气流阻力小,液体分布均匀。与拉西环相比,鲍尔环的气体通量可增加50%以上,传质效率提高30%左右。鲍尔环是一种应用较广的填料。 (3)阶梯环填料是对鲍尔环的改进,与鲍尔环相比,阶梯环高度减少了一半并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少,使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短,减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加了填料的机械强度,而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主,这样不但增加了填料间的空隙,同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点,可以促进液膜的表面更新,有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍尔环,成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。

塔设备-填料的结构、作用及分类

填料塔 一、填料塔的原理 在圆筒形塔体内部,分段装有若干段填料。填料堆积于支撑装置上,液体由塔顶入口管进入分布器,均匀喷淋在填料表面上并在重力作用下向下流动,气体在压强差的推动下,由支承板下方气体入口管进入塔内,通过填料间的空隙由塔的顶部排出。填料塔内气液两相呈逆流流动,气体和液体在填料表面上进行传质和传热,两相的组成沿塔高连续变化。

二、填料塔的结构 填料塔填料塔主要由塔体、填料、喷淋装置、液体分布器、填料支承结构、支座等组成。 三、常见的填料 填料是填料塔的核心内件,它为气-液两相充分接触进行传热传质提供了表面积。可分为散装填料和规整填料两大类。

1、散装填料 散装填料是指以乱堆为主的填料,这种填料是具有一定外形的颗粒体,又称之为颗粒填料,根据外形分以下三种。 (1)环形填料:拉西环填料、鲍尔环填料、阶梯环填料。 (2)鞍形填料:弧鞍填料、矩鞍填料、改进矩鞍填料。 (3)金属鞍环填料。 2、规整填料 在乱堆的散装填料塔内,气液两相的流动路线是随机的,加之填料填装时难

以做到各处均匀如一,因而容易产生沟流等不良情况,从而降低塔的效率。 规整填料是一种在塔内按均匀的几何图形规则、整齐堆砌的填料,空隙大,故生产能力大,压降小,且因流道规则,所以只要液体初始分布均匀,则在全塔中分布也均匀,因此规整填料几乎无放大效应,通常具有很高的传质效率。 造价较高,易堵塞难清洗,因此工业上一般用于较难分离或分离要求很高的情况。 规整填料的种类按照结构可分为丝网波纹填料和板波纹填料。使用时根据填料塔的结构尺寸,叠成圆筒形整块放入塔内或分块拼成圆筒形在塔内砌装。 四、填料塔的特点 结构简单、压力降小、填料种类多、具有良好的耐腐蚀性能,特别是在处理容易产生泡沫的物料和真空操作时,有其独特的优越性。 五、填料塔的应用 1、直径较小的塔。 2、处理有腐蚀性物料。 3、处理热敏性物料的真空蒸馏。 填料塔会发生液泛现象,应绝对避免。

填料塔的设计

目录

前言 世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说:“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。”如果人类生活在污染十分严重的空气里,那就将在几分钟内全部死亡。工业文明和城市发展,在为人类创造巨大财富的同时,也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中,人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。因此,大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时,就会对人类和环境带来巨大灾难,对有害气体的控制更必不可少。 一.设计任务书 1.设计目的 通过对气态污染物净化系统的工艺设计,初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。培养学生利用所学理论知识,综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。 2.设计任务 试设计一个填料塔,常压,逆流操作,操作温度为25℃,以清水为吸收剂, ,气体处理量为1500m3/h,其中含氨%(体积分数),吸收脱除混合气体中的NH 3

要求吸收率达到99%,相平衡常数m=。 3.设计内容和要求 1)研究分析资料。 2)净化设备的计算,包括计算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工艺尺寸计算、填料层压降的计算及校核计算。 3)附属设备的设计等。 4)编写设计计算书。设计计算书的内容应按要求编写,即包括与设计有关的阐述、说明及计算。要求内容完整,叙述简明,层次清楚,计算过程详细、准确,书写工整,装订成册。设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等,格式参照学校要求。 5)设计图纸。包括填料塔剖面结构图、工艺流程图。应按比例绘制,标出设备、零部件等编号,并附明细表,即按工程制图要求。图纸幅面、图线等应符合国家标准;图面布置均匀;符合制图规范要求。 6)对设计过程的评述和有关问题的讨论。 二.设计资料 1.工艺流程 采用填料塔设计,填料塔是塔设备的一种。塔内填充适当高度的填料,以增加两种流体间的接触表面。例如应用于气体吸收时,液体由塔的上部通过分布器进入,沿填料表面下降。气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上,与液体密切接触而相互作用。结构较简单,检修较方便。广泛应用于气体吸收、蒸馏、萃取等操作。 2.进气参数 进气流量: 1500m3/h 进气主要成分:NH 3

化工原理填料塔课程设计说明书

皖西学院化学与生命科学系 化工原理课程设计说明书 题目:设计一台填料塔用于吸收小合成氨厂精炼在生气中的氨专业:应用化工技术 班级:0702班 学生姓名:章文杰 学号: 指导教师:徐国梅 设计成绩: 完成日期: 2009年6月19日 目录 一、文献综述 (4) (一)、引言 (4) (二)、填料塔技术 (5) (三)、填料塔的流体力学性能 (8) (四)、填料的选择 (9) (五)、填料塔的内件 (10) (六)、工艺流程的现状和发展趋势 (11) 二、设计方案简介 (12) 三、工艺计算 (13) (一)、基础物性数据 (13) 1、液相物性的数据 (13) 2、气相物性数据 (13) 3、气液相平衡数据 (13) 4、物料衡算 (14) (二)、填料塔的工艺尺寸的计算 (15) 1、塔径的计算 (15) 2、填料层高度计算 (16) 3、填料层压降计算 (18) 4、液体分布器简要设计 (20) 四、辅助设备的计算及选型 (21) 五、设计一览表 (24) 六、心得体会 (26) 七、参考文献………………………………………………………… 八、主要符号说明……………………………………………………

九、附图(带控制点的工艺流程简图、主体设备设计条件图) 文献综述 关键词:填料塔;聚丙烯;吸收 摘要: 填料塔洗涤吸收净化工艺不单应用在化工领域 ,在低浓度工业废气净化方面也能很好地发挥作用。工程实践表明 ,合理的系统工艺和塔体设计 ,是保证净化效果的前提。本文简述聚丙烯阶梯填料应用于水吸收氨过程的工艺设计以及工程问题。 (一)引言 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备,它是化工类企业中最常用的气液传质设备之一。而塔填料塔内件及工艺流程又是填料塔技术发展的关键。从塔填料、塔内件以及工艺流程,特别是塔填料三方面对填料塔技术的现状与发展趋势作了介绍,说明了塔填料及塔内件在填料塔技术中的重要性。与板式塔相比,新型的填料塔性能具有如下特点:(1)生产能力大;(2)分离效率高;(3)压降小;(4)操作弹性大;(5)持液量小。 聚丙烯材质填料作为塔填料的重要一类,在化工上应用较为广泛,与其他材质的填料相比,聚丙烯填料具有质轻、价廉、耐蚀、不易破碎及加工方便等优点,但其明显的缺点是表面润湿性能差。研究表明,聚丙烯填料的有效润湿面积仅为同类规格陶瓷填料的 40 % ,由于聚丙烯填料表面润湿性能差,故传质效率较低,使应用受到一定的限制.为此,对聚丙烯填料表面进行处理,以提高其润湿及传质性能的研究日益受到人们的重视. 近年来,国内外一些学者做了该方面的研究工作,研究结果表明,聚丙烯填料经表面处理后,润湿及传质性能得到了较大的提高。 聚丙烯阶梯环填料为外径是高度的两倍的圆环 ,在侧壁上开出两排长方形的窗孔 , 并在一端增加了一个锥形翻边,被切开的环壁的一侧仍与壁面相连 ,另一侧向环内弯曲 ,形成内伸的舌叶 ,各舌叶的侧边在环中心相搭。鲍尔环由于环壁开孔 ,大大提高了环内空间及环内表面的利用率 ,气流阻力小 ,液体分布均匀。阶梯环与鲍尔环相比 ,其高度减少了一半 ,并在一端增加了一个锥形翻边。(二)填料塔技术 填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,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。 当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。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地润湿填料表面,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适合等

填料塔结构设计

17.2填料塔结构设计 一、液体分布器 (喷林装置) 1、典型结构: (1)管式喷洒器 (2)莲蓬式喷洒器 (3)多孔直管分配器 (4)多孔盘管分配器 (5)溢流管式分配器 (6)筛孔盘式分配器 (7)槽式分配器 (8)排管式分配器 2、各结构特点 二、填料 自学 三、填料支承 1、支承要求 有足够的强度和刚度 而且有足够的自由截面 使支承处不发生液泛 2、类型 栅板 气体喷射式支承板 ???梁型钟罩型 四、液体再分配器 1.填料层的分段原因 P341 倒二行~~P 342 第一行 2.再分配器的作用: 收集上段填料层的液体,并使其在下段填料层重新均匀分布。 3.再分配器的类型 (1)分配锥 (2)边圈槽形分配器 (3)升气管式分配器 (4)斜板复合式分配器 五、除沫器 1.作用: 减少液体夹带,确保气体纯度,保证后续设备正常工作。 2.使用条件: 在空塔气速较大,塔顶溅液现象严重时,以及工艺过程不允许出塔气体夹带雾滴的情况下设置 3.除沫器的类型 (1)折板除沫器 (2)涤网除沫器 六、裙座结构 1.裙座的组成 座体、排净孔、基础环、筛板、盖板、人孔、管线引出孔、排气孔、保温支承圈 2.裙座与壳体的连接 (1)对接焊缝 座体外径与壳体外径相同 适用于一般情况下

(2)搭接焊缝 座体内径与壳体外径相同 由于受力较差对小塔或受力较小的情况下用 3.裙座的材料 采用普通碳钢考虑操作条件载荷封头材料等的因素取 七、管口结构及其他 1.进气管口 2.液体出口管 D大小取人、手孔倾斜安装 3.填料出口按N 4.其他结构同一般的容器相同 填料塔结构原理 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。 的塔身是一直立式圆筒(如上图所示), 塔身 底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,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。 当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。

化工原理课程设计(规整填料塔)

填料精馏塔设计任务书 一、设计题目:填料塔设计 二、设计任务:苯-甲苯精馏塔设计 三、设计条件: 1、年处理含苯41%(质量分数,下同)的苯-甲苯混合液3万吨; 2、产品苯含量不低于96%; 3、残液中苯含量不高于1%; 4、操作条件: 填料塔的塔顶压力:4kPa(表压) 进料状态:自选 回流比:自选 加热蒸汽压力:101.33kPa(表压) 5、设备型式:规整填料塔 6、设备工作日:300天/年,24h连续运行 四、设计内容和要求 序号设计内容要求 1 工艺计算物料衡算、热量衡算、理论塔板数等 2 结构设计塔高、塔径、分布器、接口管的尺寸等 3 流体力学验算塔板负荷性能图 4 冷凝器的传热面积和冷却介质的 用量计算 5 再沸器的传热面积和加热介质的 用量计算 6 计算机辅助计算将数据输入计算机,绘制负荷性能图 7 编写设计说明书目录、设计任务书、设计计算及结果、流程图、参考资料等

目录 第1章流程的确定和说明 (3) 1.1加料方式 (3) 1.2进料状态 (3) 1.3冷凝方式 (3) 1.4回流方式 (3) 1.5加热方式 (3) 1.6加热器 (4) 第2章精馏塔设计计算 (5) 2.1操作条件和基础数据 (5) 2.1.1操作压力 (5) 2.1.2基础数据 (5) 2.2精馏塔工艺计算 (7) 2.2.1物料衡算 (7) 2.2.2热量衡算 (9) 2.2.3理论塔板数计算 (11) 2.3精馏塔的主要尺寸 (12) 2.3.1精馏塔设计的主要依据 (12) 2.3.2塔径设计计算 (15) 2.3.3填料层高度的计算 (16) 第3章附属设备及主要附件的选型计算 (17) 3.1冷凝器 (17) 3.1.1计算冷却水流量 (18) 3.1.2冷凝器的计算与选型 (18) 3.2再沸器 (18) 3.2.1间接加热蒸汽 (18) 3.2.2再沸器加热面积 (18) 3.3塔内其他结构 (19) 3.3.1接管的计算与选择 (19) 3.3.2液体分布器 (20) 3.3.3除沫器 (21) 3.3.4液体再分布器 (22) 3.3.5填料支撑板的选择 (22) 3.3.6塔底设计 (23) 3.3.7塔的顶部空间高度 (23) 第4章结束语 (24) 参考文献 (25)

化工设备填料塔结构

化工设备填料塔结构 10.2.1 填料塔的结构及其结构特性 1. 填料塔的结构 如图所示为填料塔的结构示意图,填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一样不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的间隙,在填料表面上,气液两相紧密接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,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。 当液体沿填料层向下流淌时,有逐步向塔壁集中的趋势,使得塔壁邻近的液流量逐步增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。 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地润湿填料表面,使传质效率降低;不能直截了当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适合等。 2. 填料特性的评判 (1)比表面积a (2)间隙率

塔内单位体积填料层具有的间隙体积,m 2/m 3。ε为一分数。ε值大则气体通过填料层的阻力小,故ε值以高为宜。 关于乱堆填料,当塔径D 与填料尺寸d 之比大于8时,因每个填料在塔内的方位是随机的,填料层的平均性较好,这时填料层可视为各向同性,填料层的间隙率ε确实是填料层内任一横截面的间隙截面分率。 当气体以一定流量过填料层时,按塔横截面积计的气速u 称为“空塔气速”(简称空速),而气体在填料层孔隙内流淌的真正气速为1u 。二者关系为:ε/1u u =。 (3)塔内单位体积具有的填料个数n 依照运算出的塔径与填料层高度,再依照所选填料的n 值,即可确定塔内需要的填料数量。一样要求塔径与填料尺寸之比8/>d D (此比值在8~15之间为宜),以便气、液分布平均。若8/

填料塔器设计资料

6 填料塔的结构设计 I. 塔径计算 计算公式: D = ① 塔填料选择 须知: 相对处理能力:拉西环<矩鞍<鲍尔环<阶梯环<环鞍(填料尺寸相同,压降相同) 对于规整填料,分离能力:丝网类填料>板波纹类填料,板波纹填料较丝网类有较大的处理量和较小的压降。250Y ——250指的是填料的比表面积,Y 指的是波纹倾角为45o ,X Y 指的是波纹倾角为30o 填料选择的三步骤:选材质→选类型→选尺寸(径比应保持不低于某一下限值,以防止产生较大的壁效应,造成塔的分离效率下降。) 选尺寸说明:填料尺寸大,成本低,处理量大,但效率低。一般大塔常使用50mm 的填料。 塔径/mm 填料尺寸/mm D<300 20~25 300900 50~80 ② 计算方法 泛点气速法 ----散堆填料 (0.5~0.8) f u u = a. Eckert 关联图法 20.5 0.2f u ()() Y=G G L V L L W X W g ρφ?ρμρρ= 由X 值和泛点压降线查取Y 值进而求得液泛气速 b. Bain-Hougen 泛点关联式 20.20.250.125f 3u log[] 1.75()() G G L L L V L W A g W ρραμερρ=- 填料特性:比表面积、空隙率、泛点压降因子 ---规整填料 a. Bain-Hougen 泛点关联式 20.20.250.125f 3 u log[] 1.75()() G G L L L V L W A g W ρραμερρ=- 250Y 金属板波纹填料:A=0.297,CY 型丝网填料:A=0.30 b. 泛点压降法 Kister and Gill 等压降曲线(匡国柱.化工单元过程与设备课程设计.北京:化学工业出版社.2002,264-265) 泛点压降与填料因子间的关系:0.7 /40.9p Z Fp ?= Pa/m; Fp —填料因子

填料塔的结构及其工作原理

填料塔得结构及其工作原理 填料塔得作用就是起到吸收作用,就是化工、石油化工与炼油生产中最重要得设备之一。 以下讲一下填料塔得结构特点: 填料塔就是以塔内得填料作为气液两相间接触构件得传质设备。填料塔得塔身就是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌得方式放置在支承板上。填料得上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层得空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,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。 当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中得趋势,使得塔壁附近得液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器与液体再分布器两部分,上层填料流下得液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。 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地润湿填料表面,使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合得物料;对侧线进料与出料等复杂精馏不太适合等。 填料得分类 填料得种类很多,根据装填方式得不同,可分为散装填料与规整填料。 1.散装填料 散装填料就是一个个具有一定几何形状与尺寸得颗粒体,一般以随机得方式堆积在塔内,又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。现介绍几种较为典型得散装填料: 拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍填料矩鞍填料金属环矩鞍填料球形填料 (1)拉西环填料于1914年由拉西(F、 Rashching)发明,为外径与高度相等得圆环。拉西环填料得气液分布较差,传质效率低,阻力大,通量小,目前工业上已较少应用。

化工原理填料塔课程设计模板

化工原理课程设计 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: 15 40 20 22 学生姓名: 罗全海刘勇万丽蓉张硕 指导教师: 胡燕辉屈媛 年 6 月14 日 目录 1 绪论 .............................................................................. 错误!未定义书签。

1.1吸收技术概况 ...................................................... 错误!未定义书签。 1.2吸收过程对设备的要求及设备的发展概况...... 错误!未定义书签。 1.3吸收的应用概况 .................................................. 错误!未定义书签。 1.4设计方案介绍 ...................................................... 错误!未定义书签。 1.5填料选择 .............................................................. 错误!未定义书签。 1.5.1填料塔选择原则 ......................................... 错误!未定义书签。 1.5.2填料种类 ..................................................... 错误!未定义书签。 1.6填料尺寸的的选择: ........................................... 错误!未定义书签。 1.7填料材质的选择: ............................................... 错误!未定义书签。 2 吸收塔的工艺计算 ...................................................... 错误!未定义书签。 2.1 基础物性数据处理 ............................................. 错误!未定义书签。 2.1.1 液相物性数据 ............................................ 错误!未定义书签。 2.1.2气相物性数据 ............................................. 错误!未定义书签。 2.1.3气液平衡数据 ............................................. 错误!未定义书签。 2.1.4物料衡算 ..................................................... 错误!未定义书签。 2.1.5 液气比的计算 ............................................ 错误!未定义书签。 2.1.6吸收剂的用量 ............................................. 错误!未定义书签。 2.2 塔径的计算及校核 ............................................. 错误!未定义书签。 2.2.1物性数据: ................................................... 错误!未定义书签。 2.2.2 泛点气速、塔径的计算........................... 错误!未定义书签。 2.2.3 数据校核..................................................... 错误!未定义书签。

化工设备填料塔结构

10.2 填料塔 10.2.1 填料塔的结构及其结构特性 1. 填料塔的结构 如图所示为填料塔的结构示意图,填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,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。 当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。 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地润湿填料表面,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适合等。 2. 填料特性的评价 (1)比表面积a 塔内单位体积填料层具有的填料表面积,m2/m3。填料比表面积的大小是气液传质比表面积大小的基础条件。须说明两点:第一,操作中有部分填料表面不被润湿,以致比表面积中只有某个分率的面积才是

浅谈填料塔的结构、性能及安装注意点

浅谈填料塔的结构、性能及安装注意点 ——南京市金陵石化烷基苯厂烷一平涛210046 关键字:填料塔安装注意点 引言 烷基苯联合装置400#的主要任务是:在催化剂氟化氢存在的条件下,使苯和 来自脱氢装置的C 10~C 13 直链烷烯烃混合物中的烯烃进行烷基化反应,生成直链 烷基苯。并经过脱苯、脱烷烃、烷基苯精馏等过程,制取高质量的洗涤剂用直链烷基苯。C-405与C-406作为其中最重要的一环,分别肩负着将烷烃(返回300#循环以及部分作为机泵的冲洗液)与烷基化物分离以及将烷基苯(主要产品)与重烷苯分离。这两个在整个联合装置内都处于比较重要的地位的塔,采用的却同样是填料塔的结构。 1.填料塔的主要内件 填料塔的主要内件主要由以下组成 1.1 填料 填料作为填料塔的重要组成部分,其作用相当 于板式塔中的塔盘,是塔中物料进行温度交换和 传质的主要场所。填料主要分为散装填料与规整 填料两种。 散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸 的颗粒体,一般以随机的方式堆积在塔内,又称 为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点 不同,又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。 规整填料是按一定的几何构形排列,整齐堆砌的填料。规整填料种类很多,根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。 1.2 液体分布器 液体分布器是保证传质顺利进 行的重要塔内件之一。分散相得到 良好的分散和液滴群沿塔截面均匀 分布是塔内传质过程得以顺利进行 的必要条件。 大中型填料塔塔顶回流分布器 在无脏堵情况下应优先选择带管式 预分布器的二级槽式液体分布器 (见图1),以便于安装、检修,且不 易形成液沫夹带。 槽盘式气液分布器(见图2)是一种重力式液体分布器,由于该分布器的喷淋孔开在升气管的中上部,重脏物沉于盘底,小孔以下的空间内可以贮存大量的重脏物;轻脏物浮在液层上面;液层中的小孔难以被堵塞。 管式液体分布器一般都属于压力型分布器,目前应用十分广泛,其优点在

填料塔设计

1.填料塔的一般结构 填料塔可用于吸收气体等。填料塔的主要组件是:流体分配器,填料板或床限制板,填料,填料支架,液体收集器,液体再分配器等。 2.填料塔的设计步骤 (1)确定气液负荷,气液物理参数和特性,根据工艺要求确定出气口上述参数(2)填料的正确选择对塔的经济效果有重要影响。对于给定的设计条件,有多种填充物可供选择。因此,有必要对各种填料进行综合比较,限制床层,以选择理想的填料。 (3)塔径的计算:根据填料特性数据,系统物理参数和液气比计算出驱替速度,再乘以适当的系数,得出集液器设计的空塔气速度,以计算塔径。;或者直接使用从经验中获得的气体动能因子的设计值来计算塔的直径。 (4)填充层的总高度通过传质单位高度法或等板高度法算出。

(5)计算填料层的压降。如果压降超过极限值,则应调整填料的类型和尺寸或降低工作气体的速度,然后再重复计算直至满足条件。 (6)为了确保填料塔的预期性能,填料塔的其他内部组件(分配器,填料支座,再分配器,填料限位板等)必须具有适当的设计和结构。结构设计包括两部分:塔身设计和塔内构件设计。填料塔的内部组件包括:液体分配装置,液体再分配装置,填料支撑装置,填料压板或床限制板等。这些内部构件的合理设计是确保正常运行和预期性能的重要条件。 废气处理设备 第六章小型吸收塔的设计32参考文献33设计师:武汉工程大学环境工程学院08级环境工程去除工艺气体中更多的有害成分以净化气体以进一步处理或去除工业废气中的更多有害物质,以免造成空气污染。1.2吸收塔的应用塔式设备是气液传质设备,广泛用于炼油,化工,石家庄汕头化工等生产。根部列车塔中气液接触部分的结构类型可分为板式塔和填料塔。根据气体和液体的接触方式的不同,吸收设备可分为两类:阶

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