化工原理課程設(shè)計(jì)

1、泰山學(xué)院材料與化學(xué)工程系化工原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目： 用水吸收空氣中的氨氣板式塔設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 班 級(jí)： 08級(jí)化工（1+3） 學(xué)生姓名： 張志嘉 學(xué) 號(hào): 2008100233 起迄日期： 2011年07月01日 2011年07月14日 指導(dǎo)教師： 馮尚華 2011 年 07 月 01 日目 錄化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)11一 前言12二 設(shè)計(jì)任務(wù)12三 設(shè)計(jì)條件13四 設(shè)計(jì)方案13（一）設(shè)計(jì)方案的確定131、塔設(shè)備的選擇132、流程圖及流程說(shuō)明133、吸收劑的選擇14（二）塔板類(lèi)型的選擇141、泡罩塔板142、篩孔塔板153、浮閥塔板154、噴射型塔板16

2、（三）溢流裝置的設(shè)計(jì)16（四）板式塔塔體工藝尺寸的設(shè)計(jì)171、物料衡算，確定塔頂、塔底的氣液流量與組成172、理論塔板數(shù)的計(jì)算193、塔徑的計(jì)算204、塔高的計(jì)算225、溢流裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算22五. 設(shè)計(jì)一覽表24六、主要參考書(shū)24七、圖紙頁(yè)25泰山學(xué)院材料與化學(xué)工程系化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目： 用水吸收空氣中的氨氣板式塔設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 班 級(jí)： 08級(jí)化工（1+3） 學(xué)生姓名： 張志嘉 學(xué) 號(hào): 2008100233 泰山學(xué)院材料與化學(xué)工程系2008級(jí)化學(xué)工程與工藝化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)a 說(shuō)明一、化工原理課程設(shè)計(jì)的目的和要求課程設(shè)計(jì)是化工原理課程的一個(gè)總結(jié)性教學(xué)環(huán)節(jié)，是

3、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用本門(mén)課程及有關(guān)選修課程的基本知識(shí)去解決某一設(shè)計(jì)任務(wù)的一次訓(xùn)練。在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中，它也起著培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力的重要作用。 課程設(shè)計(jì)不同于平時(shí)的作業(yè)，在設(shè)計(jì)中需要學(xué)生自己做出決策，即自己確定方案，選擇流程，查取資料，進(jìn)行過(guò)程和設(shè)備計(jì)算，并要對(duì)自己的選擇做出論證和核算，經(jīng)過(guò)反復(fù)的分析比較，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理的設(shè)計(jì)。所以，課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力的有益實(shí)踐。 通過(guò)課程設(shè)計(jì),學(xué)生應(yīng)該注重以下幾個(gè)能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)： 1. 查閱資料，選用公式和搜集數(shù)據(jù)(包括從已發(fā)表的文獻(xiàn)中和從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中搜集)的能力； 2. 樹(shù)立既考慮技術(shù)上的先進(jìn)性與可行性，又考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性，并注意到操作

4、時(shí)的勞動(dòng)條件和環(huán)境保護(hù)的正確設(shè)計(jì)思想，在這種設(shè)計(jì)思想的指導(dǎo)下去分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力； 3. 迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行工程計(jì)算的能力； 4. 用簡(jiǎn)潔的文字，清晰的圖表來(lái)表達(dá)自己設(shè)計(jì)思想的能力。二、化工原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟 (一)課程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 1. 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 對(duì)給定或選定的工藝流程，主要的設(shè)備型式進(jìn)行簡(jiǎn)要的論述； 2. 主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 包括工藝參數(shù)的選定、物料衡算、熱量衡算、設(shè)備的工藝尺寸計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 3. 典型輔助設(shè)備的選型和計(jì)算 包括典型輔助設(shè)備的主要工藝尺寸計(jì)算和設(shè)備型號(hào)規(guī)格的選定； 4. 帶控制點(diǎn)的工藝流程簡(jiǎn)圖 以單線(xiàn)圖的形式繪制，標(biāo)出主體設(shè)備和輔助設(shè)備的物料流向、物流

5、量、能流量和主要化工參數(shù)測(cè)量點(diǎn)； 5. 主體設(shè)備工藝條件圖 圖面上應(yīng)包括設(shè)備的主要工藝尺寸，技術(shù)特性表和接管表；完整的課程設(shè)計(jì)由說(shuō)明書(shū)和圖紙兩部分組成。說(shuō)明書(shū)是設(shè)計(jì)的書(shū)面總結(jié)，也是后續(xù)設(shè)計(jì)工作的主要依據(jù)，應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：(1) 封面(課程設(shè)計(jì)題目、班級(jí)、姓名、指導(dǎo)教師、時(shí)間 )；(2) 目錄；(3) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；(4) 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介；(5) 設(shè)計(jì)條件及主要物性參數(shù)表；(6) 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算；(7) 輔助設(shè)備的計(jì)算及選型；(8) 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表；(9) 設(shè)計(jì)評(píng)述及設(shè)計(jì)者對(duì)本設(shè)計(jì)有關(guān)問(wèn)題的討論；(10) 工藝流程圖及設(shè)備工藝條件圖；(11) 參考資料。 (二)課程設(shè)計(jì)的步驟 1. 動(dòng)員和布置任務(wù)

6、； 2. 閱讀指導(dǎo)書(shū)和查閱資料； 3. 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查； 4. 設(shè)計(jì)計(jì)算,繪圖和編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)；整個(gè)設(shè)計(jì)是由論述、計(jì)算和繪圖三部分組成。論述應(yīng)該條理清晰，觀(guān)點(diǎn)明確；計(jì)算要求方法正確，誤差小于設(shè)計(jì)要求，計(jì)算公式和所用數(shù)據(jù)必須注明出處；圖表應(yīng)能簡(jiǎn)要表達(dá)計(jì)算的結(jié)果。三、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖的繪制 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖是一種示意性的圖樣,它以形象的圖形、符號(hào)、代號(hào)表示出化工設(shè)備、管路、附件和儀表自控等，借以表達(dá)出一個(gè)生產(chǎn)中物料及能量的變化始末。工藝流程圖（必須反映出全部工藝物料和產(chǎn)品所經(jīng)過(guò)的設(shè)備）繪制范圍如下：1. 應(yīng)全部反映出主要物料管路，并表達(dá)出進(jìn)出裝置界區(qū)的流向；2. 冷卻水、冷凍鹽水、工藝用的壓縮空氣、

7、蒸汽(不包括副產(chǎn)品蒸汽)及蒸汽冷凝液系統(tǒng)等的整套設(shè)備和管線(xiàn)不在圖內(nèi)表示，僅示意工藝設(shè)備使用點(diǎn)的進(jìn)出位置；3. 標(biāo)出有助于用戶(hù)確認(rèn)及上級(jí)或有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審批用的一些工藝數(shù)據(jù)(例如:溫度、壓力、物流的質(zhì)量流量或體積流量、密度、換熱量等)；4. 包括繪制圖例，圖畫(huà)上必要的說(shuō)明和標(biāo)注，并按圖簽規(guī)定簽署；5. 必須標(biāo)注工藝設(shè)備，工藝物流線(xiàn)上的主要控制點(diǎn)符及調(diào)節(jié)閥等。這里指的控制點(diǎn)符包括被測(cè)變量的儀表功能(如調(diào)節(jié)、紀(jì)錄、指示、積算、連鎖、報(bào)警、分析、檢測(cè)及集中,就地儀表等)。流程圖的繪制步驟如下：1. 用細(xì)實(shí)線(xiàn)(0.3mm)畫(huà)出設(shè)備簡(jiǎn)單外形，設(shè)備一般按1:100或1:50的比例繪制，如某種設(shè)備過(guò)高(如精餾塔)，

8、過(guò)大或過(guò)小，則可適當(dāng)放大或縮??；2. 常用設(shè)備外形可參照?qǐng)D0-1所示，對(duì)于無(wú)示例的設(shè)備可繪出其象征性的簡(jiǎn)單外形，表明設(shè)備的特征即可；3. 用粗實(shí)線(xiàn)(0.9mm)畫(huà)出連接設(shè)備的主要物料管線(xiàn)，并注出流向箭頭；4. 物料平衡數(shù)據(jù)可直接在物料管道上用細(xì)實(shí)線(xiàn)引出并列成表；5. 輔助物料管道(如冷卻水、加熱蒸汽等)，用中粗實(shí)線(xiàn)(0.6mm)表示；6. 設(shè)備的布置原則上按流程圖由左至右，圖上一律不標(biāo)示設(shè)備的支腳、支架和平臺(tái)等，一般情況下也不標(biāo)注尺寸。工藝物料的介質(zhì)代碼自行編制，一般以分子式及其編寫(xiě)字母表示。輔助物料如公用系統(tǒng)介質(zhì)代號(hào)規(guī)定如表0-1。代號(hào)中文名稱(chēng)代號(hào)中文名稱(chēng)w水s蒸汽bw鍋爐給水hs高壓蒸汽b

9、r鹽水ls低壓蒸汽brr鹽水回水ms中壓蒸汽brs鹽水補(bǔ)給水c冷凝液cw(循環(huán))冷卻水pww生產(chǎn)廢水cwr(循環(huán))冷卻回水cs化學(xué)污水rw冷卻水(用于零度以上)rw冷凍回水表0-1 輔助物料和共用系數(shù)介質(zhì)代號(hào)圖上應(yīng)標(biāo)注單元設(shè)備的代號(hào)，單元設(shè)備分類(lèi)代號(hào)見(jiàn)表0-2。表0-2 單元設(shè)備分類(lèi)代號(hào)單元設(shè)備代號(hào)單元設(shè)備代號(hào)現(xiàn)場(chǎng)裝置,基礎(chǔ),混凝土構(gòu)件轉(zhuǎn)化器,反應(yīng)器,再生器槽、儲(chǔ)罐泵、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)特殊裝置儀表adfjlq爐子換熱器塔管道電氣bcemn四、主體設(shè)備工藝條件圖主體設(shè)備是指在每個(gè)單元操作中處于核心地位的關(guān)鍵設(shè)備，如傳熱中的換熱器，蒸發(fā)中的蒸發(fā)器，蒸餾和吸收中的塔設(shè)備(板式塔和填料塔)

10、，干燥中的干燥器等。一般，主體設(shè)備在不同單元操作中是不同的，即使同一設(shè)備在不同單元操作中其作用也不相同，如某一設(shè)備在某個(gè)單元操作中為主體設(shè)備，而在另一單元操作中就可變?yōu)檩o助設(shè)備。例如，換熱器在傳熱中為主體設(shè)備，而在精餾或干燥操作中就變?yōu)檩o助設(shè)備。泵、壓縮機(jī)等也有類(lèi)似情況。主體設(shè)備工藝條件圖是將設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝尺寸的計(jì)算結(jié)果用一張總圖表示出來(lái)。圖面上應(yīng)包括如下內(nèi)容:1. 設(shè)備圖形 指主要尺寸(外形尺寸、結(jié)構(gòu)尺寸、連接尺寸)、接管、人孔等；圖0-1 流程圖設(shè)備外形圖例2. 技術(shù)特性 指裝置的用途、生產(chǎn)能力、最大允許壓強(qiáng)、最高介質(zhì)溫度、介質(zhì)的毒性和爆炸危險(xiǎn)性；3. 設(shè)備組成一覽表 注明組成設(shè)備的

11、各部件的名稱(chēng)等。應(yīng)予以指出，以上設(shè)計(jì)全過(guò)程統(tǒng)稱(chēng)為設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)。完整的設(shè)備設(shè)計(jì)，應(yīng)在上述工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上再進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計(jì)，最后提供可供加工制造的施工圖。這一環(huán)節(jié)在高等院校的教學(xué)中，屬于化工機(jī)械專(zhuān)業(yè)中的專(zhuān)業(yè)課程，在設(shè)計(jì)部門(mén)則屬于機(jī)械設(shè)計(jì)組的職責(zé)。b 設(shè)計(jì)任務(wù)一 板式塔的設(shè)計(jì)任務(wù)及步驟1. 設(shè)計(jì)任務(wù)：用水吸收空氣中混有的氨氣。2. 設(shè)計(jì)步驟：(1) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和工藝要求，確定設(shè)計(jì)方案(2) 針對(duì)物系及分離要求，選擇適宜塔板結(jié)構(gòu)； (3) 確定塔徑、塔板數(shù)等工藝尺寸(考慮噴淋密度)；(4) 計(jì)算塔高；(5) 塔內(nèi)件設(shè)計(jì)。3. 板式塔設(shè)計(jì)條件及操作條件(1) 氣體混合物成分：空氣和氨(2) 空氣中氨

12、的含量: 6.0% (體積含量即為摩爾含量)(3) 混合氣體流量66000 m3/h(4) 操作溫度293 k(5) 混合氣體壓力101.3 kpa(6) 回收率99 %(7) 采用清水為吸收劑(8)塔板類(lèi)型：自選(9) 參考文獻(xiàn) 4. 繪制工藝流程圖及板式塔的設(shè)備簡(jiǎn)圖 (a1圖紙)c 設(shè)計(jì)總結(jié) 由于組內(nèi)同學(xué)的設(shè)計(jì)任務(wù)數(shù)量不同，及時(shí)選用相同的設(shè)計(jì)方案，所設(shè)計(jì)的設(shè)備尺寸也可能有較大的差異，因此全組同學(xué)需在設(shè)計(jì)完成之后經(jīng)過(guò)討論利用經(jīng)濟(jì)衡算形成設(shè)計(jì)結(jié)果的比較，比較相同物流在不同流量時(shí)的設(shè)計(jì)結(jié)果差異，并試提出如何使效益最大化！泰山學(xué)院材料與化學(xué)工程系化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一 前言課程設(shè)計(jì)是化工原理課程

13、的一個(gè)總結(jié)性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用本門(mén)課程及有關(guān)選修課程的基本知識(shí)去解決某一設(shè)計(jì)任務(wù)的一次訓(xùn)練。在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中，它也起著培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力的重要作用。課程設(shè)計(jì)不同于平時(shí)的作業(yè)，在設(shè)計(jì)中需要學(xué)生自己做出決策，即自己確定方案，選擇流程，查取資料，進(jìn)行過(guò)程和設(shè)備計(jì)算，并要對(duì)自己的選擇做出論證和核算，經(jīng)過(guò)反復(fù)的分析比較，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理的設(shè)計(jì)。所以，課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力的有益實(shí)踐。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，可在以下幾個(gè)方面得到較好的培養(yǎng)和訓(xùn)練：（1）查閱資料、選用共識(shí)和搜索數(shù)據(jù)的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)給出后，有許多數(shù)據(jù)需要設(shè)計(jì)者去搜集，有些物性參數(shù)需要查取和估算，計(jì)算公式也有設(shè)計(jì)者自選

14、用；（2）正確選用設(shè)計(jì)參數(shù)。樹(shù)立從技術(shù)上可行和經(jīng)濟(jì)上合理兩方面考慮的工程觀(guān)點(diǎn)，同時(shí)還須考慮到操作維修的方便和環(huán)境保護(hù)的要求，即對(duì)于課程設(shè)計(jì)不僅要求計(jì)算正確，還應(yīng)從工作的角度綜合考慮各種因素，整體上得到較佳的結(jié)果；（3）正確、快速的進(jìn)行工程計(jì)算。設(shè)計(jì)計(jì)算是一個(gè)反復(fù)試算的過(guò)程，計(jì)算的工作量很大，因此正確與快速要同時(shí)強(qiáng)調(diào)；（4）掌握化工設(shè)計(jì)的基本程序和方法。學(xué)會(huì)用精簡(jiǎn)的語(yǔ)言、簡(jiǎn)潔的文字和清晰的圖標(biāo)表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思想和計(jì)算結(jié)果；（5）正確編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和用計(jì)算機(jī)畫(huà)圖的能力。二 設(shè)計(jì)任務(wù) 完善板式塔的工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算，有關(guān)附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型，繪制吸收系統(tǒng)的工藝流程圖與板式塔裝置圖，編寫(xiě)使用說(shuō)明書(shū)。三 設(shè)

15、計(jì)條件 1. 氣體混合物成分：空氣和氨2. 空氣中氨的含量: 6.0% (體積含量即為摩爾含量)3. 混合氣體流量66000m3/h4. 操作溫度293 k5. 混合氣體壓力101.3 kpa6. 回收率99 %7. 采用清水為吸收劑8. 板式塔塔板結(jié)構(gòu)四 設(shè)計(jì)方案（一）設(shè)計(jì)方案的確定1、塔設(shè)備的選擇工業(yè)上，塔設(shè)備主要用于蒸餾和吸收傳質(zhì)單元操作過(guò)程。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，蒸餾過(guò)程多選用板式塔，而吸收過(guò)程多選用填料塔。近年來(lái)，隨著塔設(shè)備設(shè)計(jì)水平的提高及新型塔構(gòu)件的出現(xiàn)，上述傳統(tǒng)逐漸打破。在蒸餾過(guò)程中采用填料塔及吸收過(guò)程中采用板式塔已有不少的范例。按照塔內(nèi)氣液流動(dòng)的方式，塔板可以分為逆流塔板和錯(cuò)流塔板。當(dāng)

16、處理物料量較大時(shí)，多采用板式塔。2、流程圖及流程說(shuō)明該板式塔中，氨氣和空氣的混合氣體經(jīng)由塔的下側(cè)進(jìn)入板式塔中，與板式塔頂端流下的清水逆流接觸，在塔板的作用下進(jìn)行吸收，經(jīng)吸收后的混合氣體由塔頂排除，吸收了氨氣的水由板式塔的下端流出。3、吸收劑的選擇 吸收劑的選擇原則：對(duì)溶質(zhì)的溶解度要大；對(duì)溶質(zhì)有較高的選擇性；不易揮發(fā)；較低的黏度，不易起泡；解吸性能好，便于再生；良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性無(wú)毒、無(wú)易燃易爆性質(zhì)等；廉價(jià)、易得。根據(jù)所要處理的混合氣體，可采用水為吸收劑，水廉價(jià)易得，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，選擇性好，符合吸收過(guò)程對(duì)吸收劑的基本要求。（二）塔板類(lèi)型的選擇板式塔主要的結(jié)構(gòu)是塔板，分為錯(cuò)流式和逆流式塔板兩

17、類(lèi)，工業(yè)上以錯(cuò)流為主，常用的錯(cuò)流主要有下列幾種：1、泡罩塔板泡罩塔板是工業(yè)上應(yīng)用最早的塔板，其主要元件為升氣管級(jí)泡罩。泡罩安裝在升氣管的頂部，分圓形和條形兩種，國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是圓形泡罩。泡罩尺寸分為80mm、100mm、150mm三種，可根據(jù)塔徑的大小選擇。通常塔徑小于1000mm，選用80mm的泡罩；塔徑大于2000mm，選用150mm泡罩。泡罩塔板的主要優(yōu)點(diǎn)是操作彈性較大，液氣比范圍大，不易堵塞，適于處理各種物料，操作穩(wěn)定可靠。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高；板上液層厚，塔板壓降大，生產(chǎn)能力及板效率較低。2、 篩孔塔板篩孔塔板簡(jiǎn)稱(chēng)篩板，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為塔板上有許多均勻的小孔。根據(jù)孔徑的大小，分為小孔徑

18、篩板（孔徑38mm）和大孔徑篩板（孔徑為1025mm）兩類(lèi)。工業(yè)應(yīng)用中以小孔徑篩板為主，大孔徑篩板多用于某些特殊場(chǎng)合。篩板的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低；板上頁(yè)面液面落差小，氣體壓降低，生產(chǎn)能力較大；氣體分散均勻，傳質(zhì)效率較高。其缺點(diǎn)是篩孔易堵塞，不易處理易結(jié)焦、粘度大的物料。應(yīng)予之處，盡管篩板傳質(zhì)效率高，但若設(shè)計(jì)不當(dāng)，易產(chǎn)生漏液，使得操作彈性減小，傳質(zhì)效率下降，故過(guò)去工業(yè)上應(yīng)用較為謹(jǐn)慎。近年來(lái)，由于設(shè)計(jì)和控制水平的不斷提高?？墒购Y板的操作非常精確，彌補(bǔ)了上述不足，故應(yīng)用日趨廣泛。在確保精確設(shè)計(jì)和采用先進(jìn)控制手段的前提下，設(shè)計(jì)中可大膽選用。3、 浮閥塔板浮閥塔板是在泡罩塔板和篩孔塔板的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)

19、的，它吸收了兩種塔板的優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在塔板上開(kāi)有若干個(gè)閥孔，每個(gè)閥孔裝有一個(gè)可以上下浮動(dòng)的閥片。氣流從浮閥周邊水平的進(jìn)入塔板上液層，浮閥可根據(jù)氣體流量的大小而上下浮動(dòng)，自行調(diào)節(jié)。浮閥的類(lèi)型很多，國(guó)內(nèi)常用的又f1型、v-4型及t型等，其中以f1型浮閥應(yīng)用最為普遍。浮閥塔板的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。制造方便、造價(jià)低；塔板開(kāi)孔率大，生產(chǎn)能力大；由于閥片可隨氣量變化自由升降，故操作彈性大；因上升氣流水平吹入液層，氣液接觸時(shí)間較長(zhǎng)，故塔板效率較高。其缺點(diǎn)是處理易結(jié)焦、高粘度的物料時(shí)，閥片易與塔板粘結(jié)；在操作過(guò)程中有時(shí)會(huì)發(fā)生閥片脫落或卡死等現(xiàn)象，使塔板效率和操作彈性下降。4、 噴射型塔板 噴射型塔板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

20、是，在塔板上沖出許多舌孔，方向朝塔板液體流出口一側(cè)張開(kāi)。舌片與板面成一定的角度，有18、20、25三種（一般為20），舌片尺寸有5050mm和2525mm兩種。舌孔按正三角形排列，塔板的液體流出口一側(cè)不設(shè)溢流堰，只保留降液管。浮舌塔板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，其舌片可上下浮動(dòng)。因此，浮舌塔板兼有浮閥塔板和固定舌型塔板的特點(diǎn)，處理能力大、壓降低、操作彈性大。本過(guò)程處理量較大，所選的塔直徑較大，可選用塔徑為2600mm的雙溢流型篩板塔板，主要性能參數(shù)如下：塔徑d：2600mm 塔截面積at ：5.38 m2 塔板間距ht ：700mm 弓形降液管堰長(zhǎng)lw ：1534mm; 堰寬wd ：289mm 降液管面積a

21、f ：0.312； af/at ：5.8%； lw/d ：0.59 全塔總效率et：80%（三）溢流裝置的設(shè)計(jì) 板式塔的溢流裝置包括溢流堰 降液管 受液盤(pán)等組成。 降液管的類(lèi)型與溢流方式 降液管的類(lèi)型：降液管是板式塔塔板間流體流動(dòng)的通道，也是使 溢流液中所夾帶的氣體得以分離的場(chǎng)所。降液管有圓形和弓形兩種。 通常，圓形降液管只用于小直徑塔，對(duì)于直徑較大的塔，常用弓形 降液管。 降液管的溢流方式：降液管的布置，規(guī)定了板上液體流體的途徑。 一般常用的類(lèi)型有(a)u形流 (b)單溢流 (c)雙溢流 (d)階梯式雙溢流。 i、u形流亦稱(chēng)回轉(zhuǎn)流， u形流的液體流經(jīng)最大，板面利用率最高，但液面落差大，僅用于

22、小塔及液體流量小的情況。 ii、單溢流又稱(chēng)直線(xiàn)流。液體流長(zhǎng)，塔板效率較高，塔面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，廣泛用于直徑在2.2m以下的塔中。 iii、雙溢流亦稱(chēng)半徑流，來(lái)自上層塔板的液體分別從左右兩側(cè)的降液管流經(jīng)塔板，橫過(guò)半個(gè)塔板進(jìn)入中間的降液管，在下層塔板上液體則分別流向兩側(cè)的降液管。這種降液形式可減少液面落差，但塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且降液管占塔板面積較大，一般用于直徑2m以上的大塔。 iv、階梯式雙溢流的塔板做成階梯形，目的在于減少液面落差而不縮短液體流經(jīng)。每一階梯均有溢流堰。這種塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只適用于塔徑很大、液流量很大的特殊場(chǎng)合。（四）板式塔塔體工藝尺寸的設(shè)計(jì)對(duì)于低濃度計(jì)算過(guò)程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物

23、性數(shù)據(jù)?；旌蠚怏w的黏度可近似取空氣的黏度。 空氣和水的物性常識(shí)如下： 空氣： 水： 1、物料衡算，確定塔頂、塔底的氣液流量與組成查表知：20時(shí)氨氣在水中的溶解度系數(shù) 亨利系數(shù) h溶解度系數(shù) 相平衡常數(shù) 進(jìn)塔氣相摩爾比為 出塔氣相摩爾比為 對(duì)于純?nèi)軇┪者^(guò)程，進(jìn)塔液相摩爾比為 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為 混合氣體流量 惰性氣體流量2、理論塔板數(shù)的計(jì)算吸收劑用量的確定： 吸收過(guò)程中氣液平衡關(guān)系方程為： 則又 則取1.5的比例則則取吸收劑水的流量為：l=2881kmol/h 由板式塔吸收的理論板層數(shù)方程： 吸收因數(shù)： 可得理論塔板數(shù)：3、塔徑的計(jì)算空塔氣速u(mài)的計(jì)算方法是：先求得空塔氣速u(mài)max，然后根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，乘以一定的安全系數(shù)，即 u=（0.60.8）umax最大空塔氣速u(mài)max，可依據(jù)懸浮沉降原理導(dǎo)出，其結(jié)果為l液體密度，kg/m3v氣體密度，kg/m3c負(fù)荷因子，m/s混合氣體的密度由史密斯關(guān)聯(lián)圖ht=0.60.450.30.150.40.30.21.00.70.10.040.030.020.070.010.04