汽油吸收富氣畢業(yè)論文

1、<p><b>　　設計說明</b></p><p>　　穩(wěn)定汽油吸收煉油廠催化裂化產生的富氣，本設計任務是富氣年處理量為10萬噸，關鍵組分丙烯的吸收分率大于等于94%。此吸收屬于物理吸收法。采用常規(guī)逆流操作流程，見附圖1。填料塔設備見附圖2，帶控制點的流程圖見附圖3。</p><p>　　設計計算的大致步驟如下： </p><p>

2、　　首先，據富氣處理量及關鍵組分的吸收分率，求出塔頂尾氣的量為301.96936，吸收劑用量865.4及塔底吸收液的量1080.43，因進出物料吸收和釋放的能量沒有達到平衡，所以格外凝聚根據設計需要一個熱負荷為換熱器。再據富氣及吸收劑的特性選擇合適的填料（種類、材質、規(guī)格），該設計選取了直徑的拉西環(huán)填料（亂堆填料），由此求取塔徑及填料層高度。再由吸收條件富氣進料溫度，塔頂出料溫度為，操作壓力為(絕),根據設計的要求和經濟的合理性，選擇合

3、適的鋼號——筒體和封頭都選用。</p><p>　　其次，塔內部構件及附屬構件的設計與選?。阂后w分布器、液體再分布器、塔底支承板、塔頂壓板、人孔、泵。</p><p>　　再次，各種接管的求取及法蘭規(guī)格的查取，裙座、封頭的設計求算等。即完成設計。最后，整體論證該塔的可行性及經濟價值。</p><p>　　關鍵詞： C2 C3 亂堆 泵</p>

4、<p>　　Design elucidation</p><p>　　Stable gas absorption refinery FCC produces rich gas, this design task is rich gas for 10 million tons per year, key components of propylene absorption points rate grea

5、ter than or equal to 94%. This absorbing belong to physical absorption method. The conventional counter-current operation flow, see figure 1. Packed tower equipment control, to see figure 2 flowchart sees attached figure

6、 3. </p><p>　　Design calculation roughly steps as follows: </p><p>　　First of all, according to rich gas productivity and key components absorption points out the top rate, the amount of exhaust

7、 gas 301.96936, absorb agent for 865.4 and the amount of thetower bottom absorbing liquid, because 1080.43 and material absorb and release energy did not reach balance, so particularly condensed according to design needs

8、 a heat load for heat exchanger. Then according to the rich gas and absorbent characteristics choose appropriate packing (type, material qualitative, speci</p><p>　　Secondly, tower internals and subsidiary c

9、omponent design and selection: liquid distributor, liquid to distributor and bottom plate, column top clips, manhole, pump. </p><p>　　Again, all sorts of over deriving and flange specifications of collect, s

10、kirt seat, sealing head design calculate, etc. Design is completed. Finally, the feasibility of the tower's overall argument and economic value. </p><p>　　Keywords: C2 C3 heaps pump </p><

11、;p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　設計說明I</b></p><p>　　主要符號說明iii</p><p><b>　　引 言1</b></p><p><b>　　1 正 文2</b></p>

12、<p>　　1.1 設計題目2</p><p>　　1.2 設計任務2</p><p>　　2 物料及能量衡算4</p><p>　　2.1 物料衡算4</p><p>　　2.2 能量衡算7</p><p>　　3 填料吸收塔的工藝尺寸計算10</p><p&

13、gt;　　3.1 填料塔塔徑的計算10</p><p>　　3.2 填料層高度計算14</p><p>　　3.3 填料壓降計算15</p><p>　　4 填料塔塔體的設計與計算16</p><p>　　4.1 塔體厚度的設計計算16</p><p>　　4.2 塔體的質量載荷17&l

14、t;/p><p>　　4.3 風載荷和風彎矩的校核18</p><p>　　5 填料塔附件的設計與計算19</p><p>　　5.1 塔頂除霧器19</p><p>　　5.2 液體分布器設計20</p><p>　　5.3 液體再分布器設計22</p><p>　　5

15、.4 填料支承裝置23</p><p>　　5.5 壓板的選取24</p><p>　　5.6 封頭設計計算25</p><p>　　5. 7 法蘭和墊片的選取26</p><p>　　6 各接管尺寸的設置27</p><p>　　6.1 進氣出管直徑27</p><

16、p>　　6.2 吸收劑進料管直徑27</p><p>　　6.3 吸收劑出料管直徑27</p><p>　　6.4 接管長度28</p><p>　　7 填料塔輔助設備的設計29</p><p>　　7.1 吸收劑循環(huán)泵的選擇及功率的計算29</p><p>　　7.2 工藝管道的

17、材質選用30</p><p>　　7.3 其他31</p><p>　　8 帶控制點的流程說明32</p><p>　　9 安全施及緊急情況處理33</p><p>　　9.1 安全措施33</p><p>　　9.2 滅火方法33</p><p>　　9.3 緊

18、急處理33</p><p>　　10、設計結果35</p><p>　　設計結果一覽表35</p><p>　　11 參考文獻37</p><p>　　12 附 圖39</p><p>　　13 致 謝42</p><p><b>　　主要符號說明</b&g

19、t;</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生綜合運用本門課程及有關先修課程的基本知識去解決某一設計任務的一次訓練，在整個教學計劃中它也起著培養(yǎng)學生獨立工作能力的重要作用，通過課程設計就以下幾個方面要求學生加強訓練。</p><p>　　1．查閱資料選用公式和搜集數(shù)據的能力。</p>&

20、lt;p>　　2．樹立既考慮技術上的先進性與可行性，又考慮經濟上的合理性，并注意到操作時的勞動條件和環(huán)境保護的正確設計思想，在這種設計思想的指導下去分析和解決實際問題的能力。</p><p>　　3．迅速準確的進行工程計算（包括電算）的能力。</p><p>　　4．用簡潔文字清晰表達自己設計思想的能力。</p><p>　　塔設備是煉油、化工、石油化工等生產

21、中廣泛應用的氣液傳質設備。根據塔內氣液接觸部件的形式，可以分為填料塔和板式塔。板式塔屬于逐級接觸逆流操作，填料塔屬于微分接觸操作。工業(yè)上對塔設備的主要要求：（1）生產能力大（2）分離效率高（3）操作彈性大（4）氣體阻力小結構簡單、設備取材面廣等。 </p><p>　　塔型的合理選擇是做好塔設備設計的首要環(huán)節(jié)，選擇時應考慮物料的性質、操作的條件、塔設備的性能以及塔設備的制造、安裝、運轉和維修等方面的因素

22、。板式塔的研究起步較早，具有結構簡單、造價較低、適應性強、易于放大等特點。</p><p>　　填料塔由填料、塔內件及筒體構成。填料分規(guī)整填料和散裝填料兩大類。塔內件有不同形式的液體分布裝置、填料固定裝置或填料壓緊裝置、填料支承裝置、液體收集再分布裝置及氣體分布裝置等。與板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特點：生產能力大、分離效率高、壓力降小、操作彈性大、持液量小等優(yōu)點。</p><p>

23、;<b>　　1、正 文</b></p><p><b>　　1.1設計題目</b></p><p>　　煉油廠中催化裂化裝置生產的富氣用穩(wěn)定汽油進行吸收。試設計一座穩(wěn)定汽油吸收富氣的填料吸收塔。</p><p><b>　　1.2設計任務</b></p><p>　　富氣處理

24、量：10萬噸∕年</p><p><b>　　富氣組成：</b></p><p><b>　　吸收劑組成：</b></p><p>　　吸收劑在該塔操作溫度下不揮發(fā)。</p><p><b>　　分離要求：</b></p><p>　　C3H6吸收率：≥

25、94%</p><p>　　CO2、N2、H2不吸收。</p><p><b>　　操作條件：</b></p><p>　　平均操作壓力：（絕）</p><p><b>　　平均液氣比：</b></p><p><b>　　平均溫度：40℃</b><

26、;/p><p>　　工作日：每年300天，24小時連續(xù)生產</p><p>　　填料類型：填料規(guī)格和類型自選 </p><p><b>　　2、物料及能量衡算</b></p><p><b>　　2.1 物料衡算</b></p><p><b>　　（1）、物料計算&

27、lt;/b></p><p>　　據設計任務書計算富氣處理量為: =</p><p><b>　　富氣平均摩爾質量：</b></p><p><b>　　富氣的摩爾流量：</b></p><p>　　因、、極易揮發(fā)，它們的吸收量可忽略不計，其余部分各自的平衡常數(shù)如下表：</p>

28、<p><b>　　表2-1-1</b></p><p>　　設關鍵組分吸收分率為94%</p><p>　　在最小液氣比下，理論級數(shù)最多。此時關鍵組分的吸收因數(shù)為：</p><p><b>　　= =0.94</b></p><p><b>　　由</b></

29、p><p>　　==1.54×0.94=1.4476</p><p>　　=1.3=1.3×1.4476=1.88188</p><p>　　關鍵組分的吸收因子為：</p><p>　　=1.88188／1.54 =1.222</p><p><b>　　（2）、理論級</b>&

30、lt;/p><p><b>　　由 </b></p><p><b>　　求得 </b></p><p>　　理論級圓整后取為7。</p><p>　　各組分及=1.88188，求得，再由及N=7求各組分吸收分率：</p><p><b>　　表2.1.2</b

31、></p><p>　?。?）由上表的吸收分率可知塔頂尾氣中各組分的含量分別為：</p><p>　　且和不被吸收 則</p><p>　　各組分吸收率及尾氣組成見表：</p><p><b>　　表2.1.3</b></p><p>　　由吸收分率計算可知，由于、的=1.0。故這兩組分

32、幾乎全部被吸收，不進塔頂尾氣中，尾氣主要組成及含量見表3.1.3</p><p><b>　?。?）、吸收劑用量</b></p><p>　　操做液氣比： =1.88188</p><p>　　入塔氣體量：=517</p><p>　　塔頂尾氣量：=301.96936</p><p><b&

33、gt;　　吸收劑用量：</b></p><p><b>　　塔底吸收液量：</b></p><p><b>　　塔底液相質量流量為</b></p><p>　　2.2 能量衡算</p><p>　　理想焓用熱焓表示熱平衡：</p><p>　　無中間冷卻器時

34、 則上式變?yōu)?lt;/p><p><b>　　入塔氣體熱焓</b></p><p>　　因為、、吸收量可忽略不計 所以它們的熱焓可看為沒有變</p><p>　　查熱焓圖 入塔氣體熱焓（） 在T=40 P= 時 列表2.2.1如下：</p><p><b>　　表2.2.1</b></p

35、><p><b>　　即</b></p><p>　　出塔氣體氣體熱焓（） T=120 P=時 列表2.2.2如下：</p><p><b>　　表2.2.2</b></p><p><b>　　即 </b></p><p>　　吸收劑入塔溫度T

36、=30 P=時 列表2.2.3如下：</p><p><b>　　表2.2.3</b></p><p><b>　　即 </b></p><p>　　塔底吸收劑（） 在T=120 P=時列表2.2.4</p><p><b>　　表2.2.4</b></p&g

37、t;<p><b>　　即=</b></p><p><b>　　代入 </b></p><p><b>　　得</b></p><p>　　所以學要一個熱負荷為的中間冷卻器</p><p>　　3、填料吸收塔的工藝尺寸計算</p><p&

38、gt;　　3.1 填料塔塔徑的計算</p><p><b>　?。?）、填料選擇</b></p><p>　　直徑的瓷質拉西環(huán)如圖1(亂堆)</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　（2）、塔徑計算公式： </p><p><b&g

39、t;　　首先求出操作氣速</b></p><p>　　塔底混合氣質量流量：</p><p>　　吸收劑平均摩爾質量：</p><p><b>　　吸收劑質量流量：</b></p><p><b>　　吸收劑密度：查得</b></p><p><b>　　

40、質量分率：</b></p><p><b>　　吸收劑密度：</b></p><p><b>　　富氣密度：</b></p><p>　?。?）、采用Eckeret通用關聯(lián)圖法</p><p><b>　　橫坐標為：</b></p><p>

41、　?。?）、由圖查知縱坐標為0.07</p><p>　　圖3.1 Eckert通用壓降關聯(lián)圖</p><p>　　查《化工原理》教材附錄可得，其填料因子=205</p><p><b>　　吸收劑粘度：查得</b></p><p><b>　　查得：</b></p><p&g

42、t;<b>　　即</b></p><p><b>　　解得：</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　塔徑：</b></p><p><b>　　圓整后取塔徑：</b></p>&l

43、t;p>　　（5）、核算操作氣速</p><p>　　把=2.2m代入塔徑計算公式，</p><p><b>　　解得:空塔氣速</b></p><p><b>　　(在允許范圍內)</b></p><p>　?。?）、填料規(guī)格校核</p><p><b>　

44、?。ê侠恚?lt;/b></p><p>　?。?）、噴淋密度校核</p><p>　　填料表面充分潤濕，應保證噴淋密度高于最小噴淋密度</p><p>　　據Morris等推薦,的環(huán)形及其填料的最小潤濕速率為</p><p><b>　　查填料手冊得:</b></p><p>　　經以上校

45、核可知，填料塔直徑選用合理。</p><p>　　3.2 填料層高度計算</p><p>　?。?）、填料層計算采用等板高度法</p><p>　　查得：填料外徑 關鍵組分的值</p><p>　　由前面理論級的計算可知 理論級數(shù)</p><p><b>　　所以填料層

46、高度為：</b></p><p><b>　　而填料層設計厚度：</b></p><p>　　取安全系數(shù)為1.25</p><p>　　則=1.25×9.737=12.17125</p><p><b>　　取</b></p><p><b>

47、　　拉西環(huán)分段高度</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　因</b></p><p><b>　　故填料層分為3段。</b></p><p><b>　　則</b></p><p>

48、<b>　　（2）、塔高</b></p><p>　　塔頂上部空間取為1.2，液體再分布器每個取為1，塔底液相停留時間3，塔釜液所占空間高度為：</p><p><b>　　塔底下部空間取為1</b></p><p><b>　　故塔高</b></p><p>　　3.3

49、填料壓降計算</p><p>　　采用Eckeret通用關聯(lián)圖法：</p><p>　　由計算得 橫坐標：</p><p><b>　　縱坐標：</b></p><p>　　查圖3.1 Eckeret通用關聯(lián)圖法 得：</p><p><b>　　填料層壓降：</b>&

50、lt;/p><p>　　4、填料塔塔體的設計與計算</p><p>　　4.1 塔體厚度的設計計算</p><p>　?。?）、根據《化工機械基礎》中有關容器材料設計公式顯示，可選用16。</p><p><b>　　筒體的設計厚度：</b></p><p>　　式中：16單面腐蝕裕度

51、</p><p>　　=0.85（采用雙面焊局部無損探傷）</p><p><b>　　得：</b></p><p>　　考慮鋼板負偏差，取，圓整后</p><p><b>　　塔體的有效厚度</b></p><p>　　圓整后的塔體厚度為13mm</p>&l

52、t;p><b>　?。?）、水壓測試：</b></p><p>　　水壓試驗取設計壓力的1.25倍。</p><p><b>　　取。</b></p><p><b>　　代入</b></p><p>　　查表知16的為345（教材《化工機械基礎》）</p>

53、<p>　　水壓試驗滿足強度要求。</p><p><b>　　塔體強度校核</b></p><p>　　4.2塔體的質量載荷 </p><p><b>　　a塔體和裙座的質量</b></p><p>　　查表可知，對于1.6m的塔徑，壁厚10mm，1m高的筒節(jié)鋼板的質量為1080k

54、g；經塔估算可得塔高為18.4m，故塔體和裙座的質量為</p><p><b>　　b內件的質量</b></p><p>　　查表可知，塔內件的質量為，塔體截面積</p><p><b>　　則內件的質量 </b></p><p><b>　　c平臺扶梯的質量</b><

55、/p><p>　　查表可知，平臺的質量為，按算平臺的質量</p><p>　　查表可知，扶梯的質量為，則扶梯的質量</p><p><b>　　d填料的質量</b></p><p>　　查表可知，拉西環(huán)堆積密度為，</p><p>　　填料的體積 </p><p>　

56、　則填料的質量 </p><p>　　操作過程的溶液質量 </p><p>　　其它構件的質量按5000kg算</p><p><b>　　設備操作時的總質量</b></p><p>　　4.3 風載荷和風彎矩的校核</p><p><b>　　a風載荷</b>

57、</p><p><b>　　風載荷的計算公式：</b></p><p>　　由于塔高超過10m,故需分兩段計算,第一段取底下段。查表可知，平頂山的基本風壓，風壓高度變化系數(shù)，對于圓柱體直立設備，體型系數(shù)，對于塔高小于20m時，塔設備各計算段的風振參數(shù)籠式扶梯的當量寬度，操作平臺的當量寬度，則塔設備的有效直徑</p><p><b>

58、　　則下段的風載荷</b></p><p>　　第二段取上部段，查表可知，風壓高度變化系數(shù)，則上段風載荷</p><p><b>　　b風彎矩</b></p><p><b>　?。?）地震載荷 </b></p><p>　　平頂山的地震裂度為7級以下，故只考慮水平方向的振動，

59、 </p><p>　　由可知不用考慮高振型的影響。</p><p>　　基本振型的水平地震力為，</p><p>　　對于圓筒直立設備綜合影響系數(shù)，</p><p>　　地震影響系數(shù)按7級算，</p><p>　　基本振型參與系數(shù)，則水平地震力為</p><p>　　自震周期，查

60、表可知塔材料的彈性模量，則</p><p><b>　　其慣性鉅</b></p><p><b>　　圓筒的應力 </b></p><p>　　塔設備的各種載荷計算</p><p>　　5、填料塔附件的設計與計算</p><p><b>　　5.1塔頂除霧器 <

61、;/b></p><p>　　由于氣體在塔頂離開填料塔時，帶有大量的液沫和霧滴，為回收這部分液相，經常需要在頂設置除沫器。常用的除沫器有以下幾種：折流板式除沫器，它是一種利用慣性使液滴得以分離的裝置，一般在小塔中使用。旋流板式除沫器，由幾塊固定的旋流板片組成，氣體通過時，產生旋轉運動，造成一個離心力場，液滴在離心力作用下，向塔壁運動實現(xiàn)了氣液分離。適用于大塔徑凈化要求高的場合。絲網除沫器。</p>

62、;<p>　　絲網除霧沫器：一般取絲網厚度，氣體通過除沫器的壓降約為</p><p>　　通過絲網除沫器的最大氣速 </p><p>　　實際氣速為最大氣速的0.75~0.8倍 所以實際氣速</p><p>　　所以絲網除沫器直徑 </p><p>　　5.2 液體分布器設計</p><p>　

63、　液體分布器可分為初始分布器和再分布器，初始分布器置于填料塔內，用于將塔頂液體均勻分布在填料表面上，初始分布器的好壞對填料塔效率影響很大，分布器的設計不當，液體預分部不均，填料層的有效面積減小而偏流現(xiàn)象增加，即使填料性能再好也很難得到免疫的分離效果。因而液體分布器的設計十分重要。</p><p>　　液體分布器的性能主要由分布器的布液點密度（即單位面積上的布液點數(shù)），各布液點均勻性，各布液點上液相組成的均勻性決定

64、，對液體分布器的選型和設計，一般要求：液體分布要均勻；自由截面率要大；操作彈性要大；不易阻塞，不易引起霧沫夾帶及起泡等；可用多種材料制作，且操作安裝方便，容易調整水平。</p><p>　　5.2.1 液體分布器的選型</p><p>　　液體分布器的結構形式很多，目前常用的有以下幾種。</p><p><b>　　1.管式噴淋器</b>&l

65、t;/p><p>　　這是結構最簡單的—種裝置。有多種形式，這里僅介紹其中的彎管式和缺口式兩種，分別如圖5-2-1(a)利(b)所示。噴口下面有圓形擋板，既可濺射起分散的液體，也可減輕液流對填料的直接沖擊。這種噴淋器一船只用于塔徑在300以下的塔。</p><p><b>　　2.蓮蓬式噴淋器</b></p><p>　　這是應用最普遍的一種噴淋裝

66、置，如圖5-2-1(c)所示。它的結構簡單，安裝方便，噴淋較均勻，但小孔容易堵塞，且液體的噴淋面積和分布受液體壓頭影響較大，所以適用于料液較清潔且壓頭變化不大的情況．一般用于直徑600以下的塔中。</p><p><b>　　3.盤式噴淋器</b></p><p>　　其結構如圖5-2-1(d)所示。液體通過進液管流到液體分布盤內，再由盤圍板上邊緣的齒隙式盤上的小篩孔

67、流出，淋灑到填料上。盤式噴淋器的結構簡單，液體通過時的阻力較小但加工較復雜。一般分布盤直徑為塔徑的0.65～0.8倍。這種裝置一般適用于直徑800以上的塔。</p><p><b>　　4.多孔管式噴淋器</b></p><p>　　這種裝置有多孔直管式和多孔盤管式兩種，分別如圖5-2-1(e)和(f)所示。前者多用于直徑600以下的塔，后者適用于直徑為600～120

68、0的塔。噴液孔均勻地開在管底部，直徑為3～6。</p><p>　　圖5-2-1各種形式液體噴淋器</p><p>　?。╝）彎管式；（b）缺口式；（c）蓮蓬式；（d）盤式；（e）直管式；（f）盤管式由于所設計的吸收塔有較大的塔徑所以選用盤式明淋器，如上圖（d）所示。</p><p>　　該吸收塔液相負荷較大，而氣相負荷相對較小，故選用槽式氣液體分布器如圖4-3-2

69、:</p><p>　　圖5-2-2槽式氣液分布器</p><p>　　5.2.2 布液孔的計算</p><p>　　按Eckert建議值，時，噴淋點密度為，因該塔液相負荷較大，設計取噴淋密度點為</p><p><b>　　布液點數(shù)為</b></p><p><b>　　點</

70、b></p><p>　　按分布點幾何均勻與流量均勻的原則，進行布點設計。設計結果為：二級槽共七道，在槽側面 開孔，槽寬度為 80 mm ，槽高度為 210 mm ，兩槽中心距為 160 mm 。分布點采用三角形排列， 實際設計布點數(shù) n = 454點。</p><p>　　5.3 液體再分布器設計</p><p>　　液體沿填料(尤其是拉西環(huán)等實體填料)

71、自頂層往下流動時，會逐漸流向塔壁，再沿塔壁流下，以致使填串舊中心處液流量不足。此處的填料得不到有效潤濕，減少了有效傳質面積，使傳質效率大為降低。為克服此種不良趨勢，常在填料層內每隔一定距離設置液體再分布器，使液體重新均勻分布后再流到下一段填料中。再分布器的距離與塔徑的關系：對于拉西環(huán)，＝(2.5～3.0)；對直徑400以下的小塔，可用比上值較大的；對于大塔，不宜超過6，對于鮑爾環(huán)或鞍形填料，則允許更大的。</p><

72、p>　　實際中常用的是截錐式再分布器，如圖5-3-1所示。其中(a)型是將截錐體焊(或擱置)在塔體上，截錐上下仍能全部堆滿填料，不占空間。如需分段卸出填料時，則可采用圖5-3-1中(b)型的結構，截錐上加設支撐板，截錐下要隔段距離再裝填料。截錐體與塔壁的夾角。一般為35°～45°，截錐下端的直徑可取塔徑的0.7～0.8倍。這種結構適用于直徑600～800以下的塔。</p><p>　　圖

73、5-3-1截錐式液體再分布器</p><p>　　5.4 填料支承裝置</p><p>　　填料支撐結構用于支撐塔內填料所有的氣體和液體的重量之裝置。對填料的基本要求是：有足夠的強度以支撐填料的重量；提供足夠的自由截面以使氣液兩相流體順利通過，防止在此產生液泛；有利于液體的再分布；耐腐蝕，易制造，易卸裝等。常用填料支撐板有柵板式(如下圖(b)所示)和氣體噴射式(如下圖(a)所示)。<

74、;/p><p><b>　　(b)</b></p><p><b>　　圖5-4-1</b></p><p>　　常用的支撐板有柵板式的，如圖5-4-1(b)所示。它是由側立的扁鋼條組成，扁鋼條之間的距離一船為填料外徑的0.6～0.8倍左右，但在直徑較大的增中，間距也應放大。此時為了防止填料漏下，往往在柵板先先鋪一層孔眼小于填

75、料直徑的粗金屆網、如圖5-4-1(a)所示。</p><p>　　為了兼顧支撐裝胃的強度和自由截面兩方面的要求，同時又能適應高空隙率填料，可采用力氣管式支撐裝置。氣體經升氣管上升，通過管頂部的孔及側面的齒縫進入填料，而液體則由支撐板底的許多小孔及齒縫底部溢流而下。這種裝置因有足夠的齒縫而較好地避免液泛。</p><p>　　鑒于以上敘述，因為設計所用塔徑較大，且吸收液粘度較大，所以選用柵板

76、式(如圖(b)所示)</p><p>　　5.5 壓板的選取</p><p><b>　　填料層壓板的計算</b></p><p>　　填料層設置壓板的必要條件為 </p><p>　　其中為最大氣速，常壓下氣速為0.5~0.8 m/s 這里取空塔氣速0.625m/s</p><

77、p>　　則 </p><p>　　故需要加壓板，塑料填料選用固定式壓板，壓板的開孔面積等于填料的孔</p><p><b>　　率，則 S==</b></p><p>　　開孔的縫隙取填料直徑的0.6，則</p><p>　　填料壓緊裝置 為保證填料塔在工作狀態(tài)下填料床能夠穩(wěn)定，防止高氣相負荷或負

78、荷突然變動時填料層發(fā)生松 動，破壞填料層結構，甚至造成填料損失，必須在填料層頂部設置填料限定裝置。填料限定可 分為類：一類是將放置于填料上端，僅靠自身重力將填料壓緊的填料限定裝置，稱為填料壓板； 一類是將填料限定在塔壁上，稱為床層限定板。填料壓板常用于陶瓷填料，以免陶瓷填料發(fā)生 移動撞擊，造成填料破碎。床層限定板多用于金屬和塑料填料，以防止由于填料層膨脹，改變 其開始堆積狀態(tài)而造成的流體分布不均勻的現(xiàn)象。一般要求壓板和限制板自由截面分率

79、大于 70%[5]。</p><p>　　壓板放在填料上部，對填料期固定作用，防止氣速過大把填料吹碎，影響傳質效果。壓板有固定和浮動兩種，該設計采用浮動式壓板，如圖</p><p>　　5-5-1浮動式壓板</p><p>　　5.6 封頭設計計算</p><p>　　（1）、綜合考慮，液體進料口采用帶直邊的標準橢圓形封頭，選用16。<

80、;/p><p>　　標準橢圓封頭的設計厚度：</p><p>　　式中： =2200 </p><p>　　=1.0（整體沖壓）</p><p><b>　　得：</b></p><p>　　考慮鋼板負偏差，取mm，圓整后.07</p><p>　　封頭壁厚應與筒體壁厚

81、保持一致，故將封頭壁厚圓整為12</p><p>　?。?）、標準橢圓封頭直邊高度h（）列表如下：</p><p><b>　　表5.6.1</b></p><p><b>　　取直邊高度</b></p><p>　　封頭短軸長用下式求：</p><p>　　而，，所以代入數(shù)

82、值，得：</p><p><b>　　短軸長</b></p><p>　　5. 7 法蘭和墊片的選取</p><p>　　吸收塔的設計壓力為1.3，設計溫度為40℃，內徑為2200，壁厚為12，所以可選擇公稱直徑為2200，公稱壓力為1.6的甲型平焊標準法蘭，采用凹凸面密封。相關的尺寸如下：</p><p>　　螺栓的規(guī)

83、格，個數(shù)60</p><p>　　6、各接管尺寸的設置</p><p>　　6.1 進氣出管直徑</p><p>　　氣體進出口裝置設計，應能防止淋下的液體進入管內，同時還要使氣體分散均勻，因此，不宜使氣流直接由管接口或水平管沖入塔內，而應該使氣流的出口朝向下方，使氣流折向上。對于直徑為以下的小塔，可以使進氣管伸到塔的中心線位置，管端切成向下的斜口或直接向下的長

84、方形切口；對于直徑以下的塔，管的末端可制成向下的喇叭狀擴大口；對于更大的塔，應該考慮盤管式的分布結構。</p><p><b>　　常壓下氣體流速為</b></p><p><b>　　取氣體流速為</b></p><p><b>　　則氣體進口管直徑</b></p><p>

85、　　同理得氣體出口管直徑</p><p>　　查國家標準規(guī)格，圓整直徑為</p><p>　　6.2 吸收劑進料管直徑</p><p>　　因為液體流速一般為 取</p><p><b>　　吸收劑進口直徑 </b></p><p>　　查國家標準規(guī)格，圓整直徑為</p>

86、<p>　　6.3 吸收劑出料管直徑</p><p>　　液體出口裝置的設計應便于液體的排放，防止破碎的瓷環(huán)堵塞出口，并且要保證塔內有一定的封液高度。</p><p>　　因為液體流速一般為 取</p><p><b>　　取</b></p><p>　　查國家標準規(guī)格 圓整后取=300</p

87、><p>　　6.4 接管長度</p><p>　　填料塔上各股物料的進出口管留在設備外邊的長度，可參照下表（表6.4.1）確定。</p><p><b>　　表6.4.1</b></p><p><b>　　則本吸收塔</b></p><p>　　7、填料塔輔助設備的設計&

88、lt;/p><p>　　7.1 吸收劑循環(huán)泵的選擇及功率的計算</p><p>　　由8.3關于管接口的設計計算知吸收劑進口直徑</p><p><b>　　摩擦系數(shù)的確定</b></p><p>　　新的無縫鋼管絕對粗糙度值約為，相對粗糙度為查莫迪圖7.1.1 得摩擦系數(shù)</p><p>

89、<b>　　圖7.1.1</b></p><p>　　輸送吸收管路所需壓頭的計算</p><p>　　列出液體進口和液體出口的兩截面的機械能守恒方程，即可求得壓頭</p><p>　　取 總管長初步設為</p><p>　　操作壓力為常壓，所以填料層壓降</p><p><b>

90、;　　泵功率的計算</b></p><p>　　由于所需功率比較小，所以只需選擇小功率的離心泵就夠了。</p><p>　　查離心泵的規(guī)格，IS 50-32-125 中 </p><p><b>　　的離心泵最合適</b></p><p>　　這是最小功率的離心泵，所以不需要畫特性曲線就可以得知。&l

91、t;/p><p>　　此外，穩(wěn)定汽油為易燃易爆的介質，還是高危害介質，因此汽油等介質輸送的泵的選型很重要。一般選型，對輸送汽油的泵，要求軸封可靠且無泄漏泵，多</p><p>　　選用屏蔽泵，這樣可有效避免介質的泄漏和設備漏電，且占地面積較小，貧富油泵要選用密封性能較好、質量可靠的化工泵。</p><p>　　7.2 工藝管道的材質選用</p><

92、;p>　　因汽油工段輸送的是易燃易爆的高度危險介質，汽油生產的管道數(shù)量多，尺寸、型式多種多樣，管道布置錯綜復雜，這樣就增加了發(fā)生事故的可能性和危險性。因此，在汽油管道材質選用上建議選擇加厚的16碳鋼管，而低溫管道則可選用普通16碳鋼管。這樣可大大減少因管道泄漏和設備停產檢修帶來的環(huán)境污染和產量、原材料損失。</p><p><b>　　7.3 其他</b></p>&

93、lt;p>　　對于塔徑大于900mm的塔需設人孔、手孔，一般人孔直徑為400~600mm，因為本設計塔徑較大，所以選擇人孔為600mm。手孔直徑一般在150~250mm范圍之內，則選擇手孔為150mm。為便于觀測物料情況，還可在塔體上設視鏡、液面鏡。因為填料塔填料段分三段，所以此塔的為了方便檢修需要設計人孔三個。</p><p>　　8、帶控制點的流程說明</p><p><b

94、>　　圖8.1</b></p><p>　　富氣從造氣塔通過轉速 的功率為54%泵，流經轉子流量計 ，對其進行流量控制為的流速，并通過溫度計控制溫度為進入吸收塔塔底，此吸收塔的操作壓力為；而吸收劑則通過轉子流量計和溫度顯示計的人為控制，以流速為溫度為的操作要求從吸收塔塔頂進入吸收塔。因為吸收塔有操作溫度和操作壓力的要求，所以在塔頂塔底要進行溫度和壓力的檢測，因進出的溫度不同，進料狀態(tài)不同等一系列

95、因素，導致塔內進出料無法達到熱平衡，所以要有使熱量達到平衡的換熱器。塔釜液再經換熱器以達到進入解吸塔的操作要求進入解吸塔。所經流程如圖8.1所示。</p><p>　　9、安全施及緊急情況處理</p><p><b>　　9.1安全措施</b></p><p>　　泄漏：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進行隔離，嚴格限制出源。建議應急處理人員

96、戴自給正壓式呼吸器，穿消防防護服。</p><p>　　盡可能切斷泄漏源，防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。 </p><p>　　小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗，</p><p>　　洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏：構筑圍堤或挖坑收容；用泡沫覆蓋，降低蒸氣災害。</p><p><b>　　9.2

97、滅火方法</b></p><p>　　滅火劑：抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水滅火無效。<BR>滅火注意事項：盡可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持容器冷卻，直至滅</p><p>　　火結束。處在火場中的容器若已變色或從安全<BR>泄壓裝置中產生聲音，須馬上撤離。 </p><p><b>　　9.3緊急處理&l

98、t;/b></p><p>　　吸入：迅速脫離現(xiàn)場至新鮮空氣處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫(yī)。 </p><p>　　誤食：飲足量溫水，催吐，就醫(yī)。 </p><p>　　皮膚接觸：脫去被污染衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。</p><p>

99、<b>　　10、設計結果</b></p><p>　　本設計通過物料橫算，計算出了塔頂塔底物料進出量，分別為入塔氣體量為；塔頂尾氣量為；吸收劑流量為；塔釜液流量為。此外，根據進出料口物料所受的溫度不同，不同物料比熱容的不同計算出了此設計所需要的換熱器的熱負荷為。</p><p>　　由Eckeret通用關聯(lián)圖查算出液體體積流速和富氣的體積流速計算出填料塔的塔徑，填料

100、層高度計算為，由其余不同規(guī)格的要求和經濟性的考慮，填料采用亂堆填料，材料為陶瓷拉西環(huán)，選取環(huán)的直徑為?？紤]塔頂部空間、填料層間距、塔釜釜流液停留時間內所占的空間高度以及塔底部空間高度等的設計計算的塔高為18400。采用兩面腐蝕探傷檢測等的要求計算出塔壁厚為13。</p><p>　　塔體進出氣管直徑為500，進出液管直徑為300。進出口接管長為150。</p><p>　　另外，塔內部各附

101、件通過從經濟、環(huán)境、生產條件等的考慮得液體分布器為盤式分布器，計算的布液孔為454個；壓板采用浮動式；液體再分布器采用截錐形再分布器；填料支撐板用珊板式。塔頂除霧氣直徑為離心泵的規(guī)格 IS 50-32-125 中 。</p><p><b>　　設計結果一覽表</b></p><p><b>　　11、參考文獻</b>&

102、lt;/p><p>　　[1]冷士良， 陸清, 宋志軒主編《化工單元操作及設備》 .北京：化學工業(yè)出版社， 1996</p><p>　　[2]朱孝欽主編，《過程裝備基礎》.北京：化學工業(yè)出版社， 1988</p><p>　　[3]黃英主編，《化工過程設計》 ，北京：化學工業(yè)出版社 ，1988</p><p>　　[4]鄭津洋， 董其伍 桑芝富

103、主編《過程設備設計》 ，北京：化學工業(yè)出版社 ，1994</p><p>　　[5].金國淼，《吸收設備》，北京：化學工業(yè)出版社</p><p>　　[6]柴誠敬，劉國維，李阿娜，化工原理課程設計，天津，天津科學技術出版社，1995 </p><p>　　[8]化工設備技術全書編輯委員會.《化工設備全書——塔設備設計》.上海：上?？茖W技術出版社 1998 </

104、p><p>　　[9]《化工設計全書》編輯委員會.金國淼等編.《吸收設備》化學工業(yè)出版社 </p><p>　　[10][德]萊恩哈特 畢力特編， 《填料塔》 ，北京：化學工業(yè)出版社，1998 </p><p>　　[11]陳敏恒，叢德滋，方圖南，齊鳴齋編， 《化工原理》上冊，北京：化學工業(yè)出版社，2004 </p><p>　　[12]鄭曉梅，

105、《化工制圖》.北京：化工出版社，2002 </p><p>　　[13]潘國昌，郭慶豐編.《 化工設備設計》. 北京: 清華大學出版社. 1996</p><p>　　[14]譚天恩, 竇梅編. 《化工原理. 第三版》. 北京: 化學工業(yè)出版社. 2006</p><p>　　[15]陳國恒編. 《化工機械基礎. 第二版》. 北京: 化學工業(yè)出版社. 2006<

106、;/p><p>　　[16]賈紹義, 柴誠敬編. 《化工傳質與分離過程》. 北京: 化學工業(yè)出版社. 2007</p><p>　　[17]冷士良，陸清編.《 化工單元操作及設備》. 北京： 化學工業(yè)出版社. 2007</p><p>　　[18]王紹亭，陳濤編. 《化工傳遞過程基礎》. 北京：化學工業(yè)出版社. 1987</p><p>　　[1

107、9]婁愛娟， 吳志泉編.《 化工設計》. 上海： 華東理工大學出版社. 2002</p><p>　　[20]劉榮杰,，衛(wèi)志賢編. 《化工工藝設計基礎》. 西安： 西北大學出版社. 1994</p><p>　　[21]姚玉英編. 《化工原理（下冊）》. 天津： 天津科學技術出版社. 1992</p><p>　　[22]潘國昌,，郭慶豐編. 《化工設備設計》. 北

108、京： 清華大學出版社. 1996</p><p>　　[23]周志安編. 《化工設備設計基礎》. 北京： 化學工業(yè)出版社. 1996</p><p>　　[24]萊恩哈特編. 《填料塔》. 北京： 化學工業(yè)出版社. 1998</p><p>　　[25]陸振東編.《 化工工藝設計手冊》. 第二版. 北京： 化學工業(yè)出版社. 1996</p><p

109、><b>　　12、附 圖</b></p><p>　　附圖1：常規(guī)逆流操作流程</p><p>　　附圖2：填料塔設備圖</p><p><b>　　13、致 謝</b></p><p>　　經過近兩個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計圓滿結束。作為一名?？飘厴I(yè)生，由于缺乏實踐經驗，難免有許多

110、考慮不周全的地方，如果沒有指導老師的悉心教導，以及一起工作的同學們的幫助，想要在這么短時間內完成此次畢業(yè)設計，是相當困難的。</p><p>　　在此，我首先感謝我的指導老師xx的每個階段，從查閱資料到設計草案的確定和修改，計算過程的檢查，圖紙的繪制等整個過程中都給予了我悉心的指導。我的設計較為復雜煩瑣，但是xx老師仍然細心地糾計算過程中的錯誤。除了敬佩xx老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠

111、學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。</p><p>　　其次，我感謝的就是跟我一起做設計的xx等幾位同學，沒有他們的幫助和提供資料，對于我來說要想在這段時間內做完設計，是很不容易的。</p><p>　　最后，我要感謝的是我的父母。多年以來為了我的成長和幸福所付出了巨大的辛勞，將近二十年的漫漫求學路上，家永遠是我堅強的后盾和前進的動力，我現(xiàn)在以及將來取得的所有成績都凝結著父母的心

112、血與期望。</p><p>　　大學三年在這個清涼的初夏即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。三年的求學生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。</p><p>　　謹以此文獻給所有關心和幫助我的人！</p><p>　　工程設計需要的是細心有耐力的人，在這方面我還做不太好