課程設計
題目填料塔結構設計
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學號學生姓名
2013 年 3月 8日
目錄 1
第一章設計任務及步驟2
1.１設計任務2
2.１.２設計步驟2
第二章填料塔2
2.１填料塔簡介2
2.２填料塔結構2
２.３填料塔的操作方式3
第三章填料塔結構設計3
3.１ 填料4
3.11填料效能4
3.12填料選擇4
3.2基礎物性資料6
3.2.1液相物性資料6
3.2.2氣相物性資料7
3.2.3物料衡算7
3.3 塔尺寸計算8
3.3.1 塔徑的計算9
3.3.2 塔層高塔高的計算10
第四章填料塔附屬裝置12
4.1 填料支承裝置13
4.2 填料壓緊裝置14
4.3 液體分布裝置14
4.4 液體再分布裝置15
五、參考文獻15
１.１設計任務
填料塔結構設計要求包括液體分布裝置、填料支承裝置、液體再分布裝置、填料壓板，其它引數自定
1.２設計步驟
先填料塔的設計：確定填料、塔的結構、計算塔基礎物理資料及塔高度，再確定填料塔的附屬裝置：填料支承裝置、填料支承裝置；填料壓緊裝置；液體分布裝置；液體再分布裝置
第二章填料塔
２.１填料塔簡介
（１）填料塔最初出現在十九世紀中葉，在2023年用於蒸餾操作，二十世紀初被引入到煉油工業。
（2）填料塔是最常用的氣液傳質裝置之一，它廣泛應用於蒸餾、吸收、解吸、汽提、萃取、化學交換、洗滌和熱交換等過程。
填料塔的結構及填料效能
２.２填料塔的結構
填料塔是以塔內裝有大量的填料為相間接觸構件的氣液一直立式圓筒，底部裝有填傳質裝置。填料塔的塔身是直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。在填料的上方安裝填料壓板，以限制填料隨上公升氣流的
運動。液體從塔頂加入，經液體分布器噴淋到填料上，並沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經氣體分布裝置（小直徑塔一般不設定）分布後（小直徑塔一般不設定）分布後，與液體呈逆流接觸連續通過填料層空隙，在填料表面氣液兩相密切接觸進行傳質。
填料塔屬於連續接觸式的氣液傳質裝置，正常操cleantech以創新技術服務客戶，以高效節能造福人類！傳質。填料塔屬於連續接觸式的氣液傳質裝置，正常操作狀態下，氣相為連續相，液相為分散相。
填料塔的主要構件為包括：填料、液體分布器、填料支承液體再分布器、氣體和液體進出口管等。其塔體為一圓形筒體，筒體內分層裝有一定高度的填料。
液體由塔頂自上而下沿填料的表面成膜狀流下。如填料層較高，一般設有液體再分布器，以減弱壁流現象帶來的不良影響。氣液兩相在塔內進行接觸傳質。
其填料塔的結構見圖如下：
２.３填料塔的操作方式
（１）液體從塔頂經液體分布器噴淋到填料上，並沿填料表面流下；
（２）氣體從塔底送入，經氣體分布裝置分布後，與液體呈逆流連續通過填料層的空隙；
（３）在填料表面上，氣液兩相接觸進行傳質。
第三章填料塔結構設計
３.１ 填料
填料的種類很多，根據裝填方式的不同，可分為散裝填料和規整填料。
散裝填料是乙個個具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體，一般以隨機的方式堆積在塔內，又稱為亂堆填料或顆粒填料。散裝填料根據結構特點不同，又可分為環形填料、鞍形填料、環鞍形填料及球形填料等。規整填料是按一定的幾何構形排列，整齊堆砌的填料。
規整填料種類很多，根據其幾何結構可分為格柵填料、波紋填料、脈衝填料等。
3.１.１ 填料效能
（１） 填料塔的流體力學效能：主要包括填料層的持液量、填料層的壓降、液泛、填料表面的潤濕及返混等。
（２）填料的幾何特性：填料的幾何特性資料主要包括比表面積、空隙率、填料因子等，是評價填料效能的基本引數。
（３）填料的效能評價：填料效能的優劣通常根據效率、通量及壓降三要素衡量。在相同的操作條件下，填料的比表面積越大，氣液分布越均勻，表面的潤濕性能越好，則傳質效率越高；填料的空隙率越大，結構越開敞，則通量越大，壓降亦越低
填料塔的流體力學效能
3.１.２ 填料選擇
(1) 散裝填料以隨機的方式堆積在塔內，以下是幾種典型的散裝填料：
拉西環填料最早的工業填料，但因效能較差，目前工業上已經很少使用
鮑爾環填料是在拉西環基礎上的改進，利用率有了很大提高
階梯環填料對鮑爾環的改進，為目前所使用的環形填料最為優良的一種
弧鞍填料一般採用瓷質材料，易碎，工業中不常用
環矩鞍填料集環型與鞍型優點，是工業應用最廣的一種金屬散裝填料
(2) 規整填料以一定的幾何形狀，整齊堆砌，工業用多為波紋填料，其優點是結構緊湊、傳質效率高、處理量大，但不易處理粘度大或有懸浮物的物料，且造價高。
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