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1、化工原理课程设计化工原理课程设计说明书学 生： 指导教师： 班 级： 专 业： 应用化学 课程设计任务书课程设计任务书1 1、设计题目：设计题目： 设计一个填料塔，回收混合气中的丙酮。进塔气在操作条件下(101.3kPa，250C)的流量为 0.5+ (学号后两位) m3/s，其丙酮含量为5%(摩尔分数)，要求塔内吸收率达 98%。(其它条件自行根据实际条件确定，但要合理)。要求：设计包括设备的工艺设计和机械设计1. 工艺设计包括塔的各部分尺寸计算、填料的选择、塔内各种辅助件的确定等内容；2. 机械设计包括塔的壁厚、补强，强度的校核等内容；3. 在设计过程确定吸收过程的控制过程；4. 设计包括
2、设计说明书和设备装配图。1 1 概述与设计方案的确定概述与设计方案的确定 .1 11.1 填料塔简述 .1 1.2 设计方案的确定 .1 1.2.1 装置流程的确定.1 1.2.2 填料的选择.2 1.2.3 吸收剂的选择 .3 1.3 操作参数的选择 .4 1.3.1 操作温度的选择.4 1.3.2 操作压力的选择.42.2.设计计算设计计算.5 52.1 基础物性数据 .5 2.1.1 液相物性数据 .52.1.2 气相物性数据.5 2.1.3 气液相平衡数据.6 2.2 物料衡算 .6 2.3 填料塔的工艺尺寸的计算 .7 2.3.1 塔经的计算.7 2.3.2 泛点率校核.7 2.3.
3、3 填料规格校核.8 2.3.4 液体喷淋密度校核.8 2.4 填料塔填料高度计算 .8 2.4.1 传质单元高度计算.8 2.4.2 传质单元数的计算 .10 2.4.3 填料层高度的计算.10 2.4.4 填料塔附属高度计算.10 2.5 填料层压降计算 .11 2.6.液体分部器计算和再分部器的选择和计算.12 2.6.1 液体分布器的选型 .12 2.6.2 分布点密度计算.12 2.6.2 液体保持管高度.13 2.7 其他附属塔内件的选择 .14 2.7.1 液体分部器.14 2.7.2 液体再分布器.15 2.7.3 填料支承板.15 2.7.4 料压板与床层限制板.15 2.7
4、.5 气体进出口装置与排液装置.15 2.8 吸收塔的流体力学参数计算 .16 2.8.1 吸收塔的压力降.16 2.8.2 吸收塔的泛点率.17 2.8.3 气体动能因子.18 2.8.4 离心泵的选择与计算.18 3.8.5 进出管工艺尺寸的计算.18总结总结.1919工艺设计计算结果汇总与主要符号说明工艺设计计算结果汇总与主要符号说明.2020化工机械设备部分化工机械设备部分.2323一、设计条件一、设计条件.2323二、按计算压力计算塔体与封头厚度二、按计算压力计算塔体与封头厚度.2323三、塔设备的质量载荷计算三、塔设备的质量载荷计算.2424四、风载荷与弯矩计算四、风载荷与弯矩计算
5、.2525五、地震弯矩计算五、地震弯矩计算.2727六、各种载荷引起的轴向应力六、各种载荷引起的轴向应力.2828七、塔体与裙座危险截面的强度与稳定校核七、塔体与裙座危险截面的强度与稳定校核.3030八、塔体水压实验八、塔体水压实验.3232九、水压试验时应力校核九、水压试验时应力校核.3333十、基础环设计十、基础环设计.3434十一、地脚螺栓承受的最大拉应力十一、地脚螺栓承受的最大拉应力.35351化工原理部分化工原理部分1 概述与设计方案的确定概述与设计方案的确定1.1 填料塔简述填料塔简述塔设备在化工、石油化工、生物化工、医药、食品等生产过程中广泛应用 的汽液传质设备1。其作用实现气液相或液液相之间的充分接触，从而达 到相际间进行传质及传热的过程。根据塔内气液接触部件的结构形式，可将塔 设备分为两大类：板式塔和填料塔。 板式塔内沿塔高度装有若干层塔板，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔釜， 并在各块板面上形成流动的液层，气体靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各 塔板上的液层而流向塔顶。气液两相在塔内进行逐级接触，两相组成沿塔高呈 阶梯式变化。填料塔则在塔体内装填填料，液体由上而下流动中在填料上分布 汇合，气体则在填料缝隙中向上流动。填料为气液传质提供了较大的气液接触 面积。 填料塔的基本特点是结构简单，压力降小，传质效率高，便于采用耐腐蚀 材料制造
