填料塔优秀课程设计.doc

课程设计

题 目： 填料吸收塔设计

教 学 院： 化学和材料工程学院
专 业： 应用化工技术级（1）班
学 号： 3089
学生姓名： 曹婧婕
指导老师： 屈媛老师

6 月 3 日

课程设计任务书
～ 年第 2 学期

学生姓名： 曹婧婕 专业班级： 10应用化工技术
指导老师： 屈 媛 工作部门： 化材学院化工教研室

一、课程设计题目
填料吸收塔设计
二、工艺条件
1．处理能力：1500m3/h混合气（空气、SO2）
2．年工作日：300天
3．混合气中含SO2： 3%（体积分数）
4．SO2排放浓度：0.16％
5．操作压力：常压操作
6．操作温度：20℃
7．相对湿度：70%
8．填料类型：自选 (塑料鲍尔环，陶瓷拉西环等)
9．平衡线方程： (20℃)
三、课程设计内容
1．设计方案选择及步骤说明；
2．工艺计算；
3．关键设备工艺尺寸设计；
（1）塔径确实定；
（2）填料层高度计算；
（3）总塔高、总压降及接管尺寸确实定。
4．辅助设备选型和计算。
四、进度安排
1．课程设计准备阶段：搜集查阅资料，并借阅相关工程设计用书；
2．设计分析讨论阶段：确定设计思绪，正确选择设计参数，树立工程见解，小组分工
协作，很好完成设计任务；
3．计算设计阶段：完成物料衡算、流体力学性能验算及关键设备工艺设计计算；
4. 课程设计说明书编写阶段：整理文字资料计计算数据，用简练文字和合适图表
表示自己设计思想及设计结果。
五、基础要求
1．格式规范，文字排版正确；
2. 关键设备工艺设计计算需包含：物料衡算，能量衡量，工艺参数选定，设备结构设计和工艺尺寸设计计算；
3．工艺步骤图：以2号图纸用单线图形式绘制，标出主体设备和辅助设备物料方向，物流量、能流量，关键测量点；
4. 填料塔工艺条件图：以2号图纸绘制，图面应包含设备关键工艺尺寸，技术特征表和接管表；
5. 按时完成课程设计任务，上交完整设计说明书一份。

教研室主任署名：
年 月 日

第一章 概 述
1.1设计依据
本课程设计从以下多个方面内容来进行设计
1、 填料选择
因为水吸收S02过程、操作、温度及操作压力较低，工业上通常选择所了散装填料。在散装填料中，金属鲍尔环填料综合性能很好，故此选择DN38金属鲍尔环填料。
2、吸收塔物料衡算
3、填料塔工艺尺寸计算
关键包含：塔径，填料层高度，填料层压降。
4、设计液体分布器及辅助设备选型
5、绘制相关吸收操作图纸
1.2设计任务及要求
1、原料气处理量：1500m3/h混合气（空气、SO2）
2、年工作日：300天
3、混合气中含SO2:3％(体积分数)
4、SO2排放浓度：0.16％
5、操作压力：常压操作
6、操作温度：20℃
7、相对湿度：70％
8、填料类型：金属鲍尔环
9、吸收剂：清水
10、平衡线方程：y=66.76676x(20℃)

第二章 设计方案介绍
2.1塔设备选型
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取气液传质设备，它是关键设备。比如在气体吸收、液体精馏（蒸馏）、萃取、吸附、增湿中、、离子交换等过程中全部有表现。依据塔内气液接触构件结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。
其中填料塔是最常见气液传质设备之一，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。它是一个圆筒塔体，塔内装载一层或多层填料，气相由下而上，液相由上而下接触，传热和传质关键在填料表面进行，填料选择是填料塔关键。
填料塔制造方便，结构简单，采取材料可是耐腐蚀材料或是金属和塑料，在塔径较小情况较有效，使用金属材料省，一次投料较少，塔高较低。
表1 填料塔和板式塔比较
序号
填料塔
板式塔
1
Φ800mm以下，造价低，直径大则价高
Φ600mm以下时，安装困难
2
用小填料时，小塔效率高，塔径增大，效率下降，所需高度急增
效率较稳定。大塔板效率比小塔板有所提升
3
空塔速度（生产能力）低
空塔速度高
4
大塔检修费用高，劳动量大
检修清理比填料塔轻易
5
压降小。对阻力要求小场所较适用（如：真空操作）
压降比填料塔大
6
对液相喷淋量有一定要求
气液比适应范围大
7
内部结构简单，便于非金属材料制作，可用于腐蚀较严重场所
多数不便于非金属材料制作
8
持液量小
持液量大

选塔基础标准：
1、 生产能力大，有足够弹性。
2、 满足工艺要求，分离效率高。
3、 运行可靠性高，操作、维修方便，少出故障。
4、 结构简单，加工方便，造价较低。
5、 塔压降小。
综上考虑，吸收1500m3/h含3%生产任务不是很大，因为它结构简单，造价较低，便于采取耐蚀材料使得寿命较长，我们采取填料吸收塔完成该项生产任务。
2.2填料吸收塔方案确实定
1、 装置步骤确实定
装置步骤关键有以下多个：
①逆流操作　气相自塔底进入由塔顶排出，液相由塔顶流入由塔底流出，其传质速率快，分离效率高，吸收剂利用率高。工业生产中多采取此操作。
②并流操作　 气液两相均由塔顶流向塔底，其系统不受液流限制，可提升操作气速，以提升生产能力。通常见于以下情况：当吸收过程平衡曲线较平坦时，液流对推进力影响不大；易溶气体吸收或吸收气体不需吸收很完全；吸收剂用量很大，逆流操作易引发液泛。
③吸收剂部分循环操作　 在逆流操作过程中，用泵将吸收塔排除一部分冷却后和补充新鲜吸收剂一同送回塔内，通常以下情况使用：当吸收剂用量较少，为提升塔喷淋密度；对于非等温吸收过程，为控制塔内温度升高，需取出一部分热量。该步骤尤其适适用于相平衡常数m较小情况，经过吸收液部分再循环，提升吸收剂利用率。需注意吸收剂部分再循环较逆流操作费用平均推进力较小，且需设置循环泵，操作费用提升。
因为二氧化硫在水中溶解度很大。逆流操作时平均推进力大，传质速率快，分离效率高，吸收剂利用率高。逆流操作是完成该项任务最好选择。

2.3吸收剂选择
吸收过程是依靠气体溶质在溶剂中溶解来实现，所以，吸收剂性能和优劣，是决定吸收操作效果关键之一，选择时有以下考虑方面：
①溶解度　吸收剂对溶质组分溶解度要大，以提升吸收速率并降低吸收剂用量。
②选择性　吸收剂对溶质组分要有良好选择吸收能力，而对混合气体中其它组分不吸收或吸收甚微，不然不能直接实现有效分离。
③挥发度要低　操作温度下吸收剂蒸汽压要低，要降低吸收和再生过程中吸收剂挥发和损失。
④粘度　吸收剂在操作温度下粘度越低，其在塔内流动性越好，有利于传质速率和传热速率提升。
⑤其它　所选吸收剂尽可能满足无毒性、无腐蚀性、不易燃易爆、不发泡、冰点低、廉价易得和化学性质稳定等要求。
在吸收空气中少许二氧化硫时，水是最理想溶剂，因为二氧化硫在水中溶解度很大；常温常压下，水挥发度很小；粘度较小；价格低廉等。

2.4操作温度和压力确实定
1、操作温度确实定
因为吸收过程气液平衡关系可知，温度降低可增加溶质组分溶解度。即低温有利于吸收，当操作温度低限应由吸收系统具体情况决定。
2、操作压力确实定
由吸收过程气液平衡关系可知，压力升高可增加溶质组分溶解度，即加压有利于吸收。但伴随操作压力升高，对设备加工制造要求提升，且能耗增加所以需结合具体工艺条件综合考虑，以确定操作压力。
在该任务中，因为在常温常压下操作且在此条件下二氧化硫溶解度很大，且受温度和压力影响不大，在此不做过多考虑。

第三章 填料类型和选择
3.1 填料类型
填料选择包含确定填料种类、规格及材质等。所选填料既要满足生产工艺要求，又要使设备投资和操作费用最低。
填料种类很多，依据装填方法不一样，可分为散装填料和规整填料两大类。
1、 散装填料
散装填料是一个个含有一定集合形状和尺寸颗粒体通常以随机方法堆积在塔内，又称为乱堆填料和颗粒填料。散装填料依据结构特点不一样，又可分为环形填料、鞍形填料、和环鞍填料等。以下是经典散装填料：
①拉西环填料　拉西环填料是最早提出工业填料，其结构为外径和高度相等圆环，可用陶瓷、塑料、金属等材质制成。拉西环填料气液分布较差、传质效率低、阻力大、通量小，现在工业上用得较少。
②鲍尔环填料　鲍尔环是在拉西环基础上改善而得。其结构为在拉西环侧壁上开出两排长方形窗口，被切开环壁一侧仍和壁面相连，另一侧向环内弯曲，形成内伸舌叶诸舌叶侧边和环中间相搭，可用陶瓷、塑料、金属制造鲍耳环因为环内开孔，大大提升了环内空间及环内表面利用率气流阻力小，，液体分布均匀。和拉西环相比通量可提升50%以上，传质效率提升30%左右。鲍尔环是现在应用较广填料之一。
③阶梯环填料　阶梯环是对鲍尔环改善。鲍尔环相比阶梯环高度降低了二分之一，并在一端增加了一个锥形翻边因为高径比降低，使得气体绕填料外外壁平均路径大为缩短，降低了气体经过填料层阻力。锥形翻边不仅提升了填料机械强度，而且使填料之间由线接触为主变为点接触为主，这么不仅增加了填料层之间空隙，同时成为液体沿填料表面流动聚集分散点，能够促进液膜表面更新。有利于传质效率提升。
2、规整填料
规整填料是按一定几何图形排列，整齐堆砌填料。规整填料种类很多，依据其几何结构分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料。工业上使用绝大多数规整填料为波纹填料。波纹填料按结构分为网波纹填料和板波纹填料可用陶瓷、塑料、金属制造。
波纹填料优点是结构紧凑，阻力小，传质效率高，处理能力大，比表面积大。其缺点是不适适用于处理粘度大、易聚合或有悬浮物物料，且装卸、清洗困难、造价高。

3.2填料选择
1、 填料种类选择：填料种类选择要考虑分离工艺要求，通常考虑以下多个方面：
①传质效率要高 通常而言，规整填料传质效率高于散装填料
②通量要大 在确保含有较高传质效率前提下，应选择含有较高泛点气速或气相动能因子填料
③填料层压降要低
④填料抗污堵性能强，拆装、检修方便
2．填料规格选择
填料规格是指填料公称尺寸或比表面积。
（1）散装填料规格选择 工业塔常见散装填料关键有D16、D25、D38、D50、D76等多个规格。同类填料，尺寸越小，分离效率越高，但阻力增加，通量降低，填料费用也增加很多。而大尺寸填料应用于小直径塔中，又会产生液体分布不良及严重壁流，使塔分离效率降低。所以，对塔径和填料尺寸比值要有一要求，通常塔径和填料公称直径比值D/d应大于或等于10～15。
（2）规整填料规格选择 工业上常见规整填料型号和规格表示方法很多，中国习常见比表面积表示，关键有125、150、250、350、500、700等多个规格，同种类型规整填料，其比表面积越大，传质效率越高，但阻力增加，通量降低，填料费用也显著增加。选择时应从分离要求、通量要求、场地条件、物料性质及设备投资、操作费用等方面综合考虑，使所选填料既能满足技术要求，又含有经济合理性。
应予指出，一座填料塔能够选择同种类型，同一规格填料，也可选择同种类型不一样规格填料；能够选择同种类型填料，也能够选择不一样类型填料；有塔段可选择规整填料，而有塔段可选择散装填料。设计时应灵活掌握，依据技术经济统一标准来选择填料规格。
3. 填料材质选择
填料材质分为陶瓷、金属和塑料三大类。
(1)陶瓷填料 陶瓷填料含有很好耐腐蚀性及耐热性，陶瓷填料价格廉价，含有很好表面润湿性能，质脆、易碎是其 最大缺点。在气体吸收、气体洗涤、液体萃取等过程中应用较为普遍。
(2)金属填料 金属填料可用多个材质制成，选择时关键考虑腐蚀问题。碳钢填料造价低，且含有良好表面润湿性能，对于无腐蚀或低腐蚀性物系应优先考虑使用；不锈钢填料耐腐蚀性强，通常能耐除Cl– 以外常见物系腐蚀，但其造价较高，且表面润湿性能较差，在一些特殊场所（如极低喷淋密度下减压精馏过程），需对其表面进行处理，才能取得良好使用效果；钛材、特种合金钢等材质制成填料造价很高，通常只在一些腐蚀性极强物系下使用。
通常来说，金属填料可制成薄壁结构，它通量大、气体阻力小，且含有很高抗冲击性能，能在高温、高压、高冲击强度下使用，应用范围最为广泛。
(3)塑料填料 塑料填料材质关键包含聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）及聚氯乙烯（PVC）等，中国通常多采取聚丙烯材质。塑料填料耐腐蚀性能很好，可耐通常无机酸、碱和有机溶剂腐蚀。其耐温性良好，可长久在100℃以下使用。
塑料填料质轻、价廉，含有良好韧性，耐冲击、不易碎，能够制成薄壁结构。它通量大、压降低，多用于吸收、解吸、萃取、除尘等装置中。塑料填料缺点是表面润湿性能差，但可经过合适表面处理来改善其表面润湿性能。
综上对多种类型、多种规格填料分析，对于在20℃，101.325KPa下吸收1500m3/h空气含3%二氧化硫，因为操作温度及操作压力较低，工业上常见散装填料。故选择DN38金属鲍尔环填料。

第四章 填料塔工艺尺寸
4.1基础物性数据
1、液相物性数据
对于低浓度吸收过程，溶液物性数据可近似取纯水物性数据。由手册查得，20℃水物性数据：
密度为 ρL=998.2kg/m3
粘度为 μL=1.005mpa.s
表面张力 σL =72.88dyn/cm=944524.8kg/h2
SO2在水中扩散系数为 =1.47×10-5cm2/s=5.29×10-６m2/h
2、气相物性数据
混合气体平均摩尔质量为
MVm==0.03×64.07+0.97×29=30.05
混合气体平均密度m
ρ===1.250kg/m
对于低浓度该气体粘度近似取空气粘度。查手册地20℃空气粘度为
μV=1.81×10-5 Pa·s=0.065 kg/(m·h)
查手册得SO2在空气中扩散系数为
DV=0.108cm2/s=0.039m2/h
3、气液相平衡数据
由手册查得，常压下，20℃时，SO2在水中亨利系数为
E=3550kPa
相平衡常数为
m=E/P=3550/101.325=35.036
溶解度系数为
H===0.0156kmol/(KPa·h)

4.2物料衡算
进塔气相摩尔比为
Y1===0.0309
出塔气相摩尔比为
Y2===0.0016
进塔惰性气相流量为
G=×× (1-0.03)=60.522kmol/h
该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为一条直线，最小液气比为
()min===33.222
取操作液气比为
=1.5()min=1.5×33.222=49.833
L=49.833×60.522=3015.993kmol/h
4.3填料塔工艺尺寸计算
1、塔径计算
采取Eckert通用关联图计算泛点气速。
气相质量流量为
qmG=1500×1.250=1875kg/h
液相质量流量可近似按纯水质量流量计算，即
qmL=3015.993×18.02=54348.1939kg/h

Eckert通用关联图横坐标为
X==()=1.025723
查Eckert通用关联图得
Y=μL0.2=0.0225
查表DN38金属鲍尔环填料泛点填料因子平均值为
Φ=165 m-1
uf=2.493m/s
取泛点率为0.7 u=2.493×0.7=1.7451m/s
由
D===0.55
圆整塔径，取D=0.6m
泛点率校核：
u==1.474m/s
=×100% =59.13﹪ (在许可范围内)
填料规格校核：
=600/38=15.79>10
故选择填料适宜
液体喷淋密度校核：
取最小润湿率为
(LW)min=0.08m3/(m×h)
查表得：
DN38鲍尔环填料比表面积 =146m2/m3
=(LW)min =0.08×146=11.68 m3/m2·h
U==192.66〉
经校核 D=0.6m合理
2、填料层高度计算

Y*=mX1=35.036×0.000588=0.02066
=0
平均推进努力争取解法：
△Y1=Y1-Y1*=0.0309-0.0206=0.0103
△ Y2=Y2-Y2*=0.0016
△ Ym=(△Y1-△Y2)/ln(△Y1-△Y2)=(0.0103-0.0016)/ln(0.0103/0.0016)=0.004672
NOG=(Y1-Y2 )/△Ym
=(0.0309-0.0016)/0.004672=6.2714
气相总传质单元高度采取修正恩田关联式计算：
=1-exp{-1.45()0.75()0.1()-0.05()0.2}
查表得：σc =33dyn/cm=427680kg/h2
液体质量通量为
==192314.911Kg/(m2·h)
=1-exp{-1.45()0.75()0.1()-0.05
*()0.2}=0.908258
气膜吸收系数由下式计算
kG=0.237()0.7()1/3()
气体质量通量为
UV==6634.8195
kG=0.237()0.7()1/3()=0.059749kmol/(m2 h·kPa)
液膜系数由下式计算
kL=0.0095()2/3()-1/2()1/3
=0.0095()2/3()-1/2()1/3
=1.52981 kmol/(m2 h·kPa)
由kGa=kGaψ1.1查表得 =1.45
则
kGa=kGaψ1.1
=0.059749×0.908258×146×1.451.1=11.92333kmol/(m2h·kPa)

kLa=kLaψ0.4
=1.52981×0.908258×146×1.450.4=235.3677 kmol/(m2h·kPa)
=1.474/2.493=59.13％＞50%
由k/Ga=〔1+9.5（-0.5）1.4〕kGa
=[1+9.5（0.5913-0.5）1.4] ×11.92333
=15.89324 kmol/(m2h·kpa)
k/La=〔1+2.6（-0.5）1.4〕kLa
=[1+2.6(0.5913-0.5)2.2]×235.3677
=238.5282 kmol/(m2h·kpa)
KGa===3.01512
由
HOG====0.701m
Z=HOGNOG=0.701×6.2714=4.3963m
Z/=1.25×Z=1.25×4.3963=5.4954m
设计取填料塔高度为Z/=6m

表2 散装填料分段高度推荐值
填料类型
拉西环
矩鞍
鲍尔环
阶梯环
环矩鞍
h/D
2.5
5～8
5～10
8～15
8～15
/m
≤4
≤6
≤6
≤6
≤6

查表，由散装填料分段高度推荐值得：
对DN38鲍尔环填料 =7.5 hmax≤6m
取=7.5，则
h=7.5×600mm=4500mm

4.4 填料层压降计算
采取Eckert通用关联图计算填料层压降。
横坐标为
X==()=1.025723
查表，DN38金属鲍尔环填料因子平均值为
ΦP=165 m-1
纵坐标为
Y=μL0.2=**（1.005*10-3）0.2=0.0167
查Eckert关联图得
△P/Z=400Pa/m
填料层压降为
△P=400×6=2400Pa

第五章 辅助设备设计和计算
5.1除雾沫器
穿过填料层气体有时会夹带液体和雾滴，所以需在塔顶气体排出口前设置除沫器，以尽可能除去气体中被夹带液体雾沫，SO2溶于水中易于产生泡沫为了预防泡沫随出气管排出，影响吸收效率，采取除沫装置，依据除沫装置类型使用范围，该填料塔选择丝网除沫器。
丝网除雾沫器：通常取丝网厚度H=100~150 mm ，气体经过除沫器压降约为120~250 pa
经过丝网除沫器最大气速  
umax=k=0.085 =2.4m/s
实际气速为最大气速0.75~0.8倍 所以实际气速
u=0.75×2.4=1.8 m/s
所以丝网除沫器直径
D===0.543m

5.2液体分布器和气体分布器简明设计
5.2.1、液体分布器选择
1、液体分布器选型
在选择液体分布器时，应考虑以下几方面：
a.含有和塔填料相匹配分液点密度，并确保分布均匀
b.操作弹性较大，定位性好
c.为气体提供最大自由截面率，实现气体均布，而且阻力小
d.抗污性能好，不易赌塞，不易产生物泡沫夹带和发泡
e.结构合理，便于安装、调整和维护
其结构形式有：
a.管式喷淋器 其结构形式比较简单
b.莲蓬式喷洒器 通常见于直径600mm以下塔
c.盘式分布器 适适用于直径800mm以上塔
d.槽式分布器 对于大塔径分布器可采取板式或槽式分布器
该吸收塔液相负荷较大，而气相负荷相对较低可采取槽式液体分布器。按Eckert提议值，D≥1200时，喷淋密度为42点/m2，因该塔液相负荷较大，设计取喷淋密度为120点/m2
布液点数为n=0.785×0.62×120=33.912≈34点

5.3填料支承装置
填料支承结构用于支承塔内填料及全部气体和液体重量之装置。对填料基础要求是：有足够强度以支承填料重量；提供足够自由截面以使气液两相流体顺利经过，预防在此产生液泛；有利于液体再分布；耐腐蚀，易制造，易卸装等。常见填料支承板油栅板式和气体喷射式。这里选择分块梁式支承板。
表3 分块梁式支承板设计参考数据
塔公称直径/mm
支承板外径/mm
分块数
支承圈宽度
支承圈厚度
近似重量/N
1200
1160
4
50
50
400

（梁型气体喷射式填料支承板）
（分块式填料支撑）

上图列出了集中常见填料支撑装置。支承装置选择，关键依据是塔径、填料种类及型号、塔体及填料材质、气液流率等。

5.4管子、泵及风机选择
1、管子选择
(1) 液体管道选择
液体质量流量为
qmG=54348.1939kg/h
VL=54348.1939/(998.2×3600)=0.015124m3/s
取液体流速为1.3m/s
则
πdi2=
=0.122m=122mm
取公称直径= 122mm
壁厚 S=4.0mm
外径为Dw= 130mm
流速
u==1.294m/s
(2) 气体管道选择
=1500/3600=0.417 m3/s
取气体流速为8 m/s
π2=0.417/8
=0.258m= 258mm
取公称直径为
=250mm
壁厚 S=7mm
外径为Dw=272mm
流速
u= =7.98m/s
2、管子阻力计算
(1)液体管路计算
Re===157583.8376（3×103<553402.08<3×106）
用顾硫珍公式：
=0.0056+0.500/Re0.25
=0.0307
令管子总长度为(l+)10m
hf=λ()=0.0307××=0.215m
he=ΔZ+ΔP/(ρg)+∑hf =6+0.215=6.215m
(2)气体管路计算
Re===39. 593
λ=64/Re=64/39.593=1.616
令管路总长(l+)=2.5m
hf =λ()=1.616**=50.824m
he=ΔZ+ΔP/(ρg)+∑hf =6+50.824=56.824m
3、离心泵选择
泵选型由计算结果能够选择:IS100-80-125型泵

第六章 塔体附件设计
6.1塔支座
选择裙座为塔支座，其座体为圆筒，上端和塔体封头焊接，下端和基础环，肋板焊接。基础肋板间还组成螺栓座结构，用以安装地脚螺栓，以将塔设备固定于基础上。它含有足够强度和刚度，承受塔体操作重量，风力，地震等引力载荷。裙座可选择碳素钢，也可选择铸铁。
6.2其它附件
（1）接管 接管采取标准法兰连接。
（2）人孔 人孔直径选择450mm
(3) 吊耳、吊柱、平台和爬梯等 按标准设计。
附录
关键符号说明

英文字母

at—填料总比表面积，；
aw—填料润湿比表面积，；
C—计算umax时负荷系数,;
Cs—气相负荷因子,;
d—填料直径,m;
d0—筛孔直径,m;
D—塔径,m;
DL—液体扩散系数,;
DV—气体扩散系数,;
g—重力加速度,9.81;
h—填料层分段高度,m;
hmax—许可最大填料层高度,m;
H—塔高,m;
HOG—气相总传质单元高度,m;
K—稳定系数，无因次;
Lh—液体体积流量,;
Ls—液体体积流量,;
LW—润湿速率,;
m—相平衡常数，无因次;
n—筛孔数目;
NOG—气相总传质单元数;
P—操作压力,pa;
—压力降,pa;
t—筛孔中心距,m;
u—空塔气速,;
uF—泛点气速,;
u0—气体经过筛孔速度,;
uo,min—漏夜点气速,;
U—液体喷淋密度,;
UL—液体质量通量,;
Umin—最小液体喷淋密度,;
UV—气体质量通量,;
Vh—气体体积流量,;
Vs—气体体积流量,;
q—液体质量流量,;
q—气体质量流量,;
x—液相摩尔分数;
X—液相摩尔比;
y—气相摩尔分数;
Y—气相摩尔比;
Z—填料层高度,m;

希腊字母

—充气系数，无因次;
—筛板厚度,m;
—空隙率，无因次;

—黏度,mpas;
—密度,;
—表面张力,;
—开孔率或孔流系数，无因次；
—填料因子,;
—液体密度校正系数，无因次

下标
max—最大；
min—最小；
L—液相；
V—气相。
参考文件
[1]王志魁.《化工原理》[M].化学工业出版社,（第四版）.
[2]贾绍义.《化工原理课程设计》[M].天津大学出版社,（第二版）.
[3]匡国柱 史启才. 《化工单元过程及设备课程设计》[M].化工工业出版社，（第二版）.
[4]刘光启 马连湘 刘杰[M]. 《化学化工物性数据手册》.化学工业出版社（无机卷）
[5]贾绍义 柴诚敬[M]. 《化工传输和单元操作课程设计》.天津大学出版社

致 谢
对于这两周课程设计我们算是第一次做课程设计了，也是第一次比较系统将理论和实际相联络（即使很大一定程度上是理论）。在这次设计过程中，我学到了不少东西。比如，以前对亨利定律了解完全停留在理论层面上，不过经过这次以后，我知道了亨利定律是很有实用价值，它能够知道我们计算出理论中溶解度，这能够使我们认识到实际中，操作条件下，能够吸收多少二氧化硫，这么就不至于在实际中毫无头绪。还有塔径、塔高等关键数据全部是能够计算出来，即使计算结果难免和实际有一定冲突，不过，还是有一定知道意义，尤其是在考虑了部分实际情况后，便几乎不会有什么冲突。更关键是，我还学会了自主学习，这次老师不是直接教我们，而是要求我们自己查资料，这在以后学习和生活中全部是很有实际意义。
在这两周课程设计里，我尤其感谢我们组其它三位同学，她们给和了我很大帮助，大家互帮互助，共同协作，一起圆满完成了这项课程设计。同时从这次学习中，我看到了团体力量真大。
目录

第一章 概 述 1
1.1设计依据 1
1.2设计任务及要求 1
第二章 设计方案介绍 2
2.1塔设备选型 2
2.2填料吸收塔方案确实定 3
2.3吸收剂选择 3
2.4操作温度和压力确实定 4
第三章 填料类型和选择 5
3.1 填料类型 5
3.2填料选择 6
第四章 填料塔工艺尺寸 8
4.1基础物性数据 8
4.2物料衡算 9
4.3填料塔工艺尺寸计算 9
4.4 填料层压降计算 13
第五章 辅助设备设计和计算 14
5.1除雾沫器 14
5.2液体分布器和气体分布器简明设计 14
5.2.1液体分布器选择 14
5.3填料支承装置 15
5.4管子、泵及风机选择 16
第六章 塔体附件设计 18
6.1塔支座 18
6.2其它附件 18
附录 18
参考文件 20
致 谢 21