畢業(yè)設(shè)計（論文）汽油吸收富氣

1、設(shè)計說明穩(wěn)定汽油吸收煉油廠催化裂化產(chǎn)生的富氣，本設(shè)計任務(wù)是富氣年處理量為10萬噸，關(guān)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(shè)備見附圖2，帶控制點的流程圖見附圖3。設(shè)計計算的大致步驟如下： 首先，據(jù)富氣處理量及關(guān)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(jù)設(shè)計需要一個熱負荷為換熱器。再據(jù)富氣及吸收劑的特性選擇合適的填料（種類、材質(zhì)、規(guī)格），該設(shè)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

2、氣進料溫度，塔頂出料溫度為，操作壓力為(絕),根據(jù)設(shè)計的要求和經(jīng)濟的合理性，選擇合適的鋼號筒體和封頭都選用。其次，塔內(nèi)部構(gòu)件及附屬構(gòu)件的設(shè)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。再次，各種接管的求取及法蘭規(guī)格的查取，裙座、封頭的設(shè)計求算等。即完成設(shè)計。最后，整體論證該塔的可行性及經(jīng)濟價值。關(guān)鍵詞： c2 c3 亂堆 泵design elucidationstable gas absorption refinery fcc produces rich gas, this design task is rich gas for 10 million tons per y

3、ear, key components of propylene absorption points rate greater 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 3. design calculati

4、on roughly steps as follows: first of all, according to rich gas productivity and key components absorption points out the top rate, the amount of exhaust 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

5、did not reach balance, so particularly condensed according to design needs a heat load for heat exchanger. then according to the rich gas and absorbent characteristics choose appropriate packing (type, material qualitative, specifications), this design selected the diameter rasching ring filler (hea

6、ps packing), thus deriving tower diameter and 7%the height. again by absorption conditions rich gas discharge incoming temperature, temperature, tower for operating pressure rejects), for (according to the design requirements and economic rationality, choose appropriate ganghao - cylinder and sealin

7、g head chooses. secondly, tower internals and subsidiary component design and selection: liquid distributor, liquid to distributor and bottom plate, column top clips, manhole, pump. again, all sorts of over deriving and flange specifications of collect, skirt seat, sealing head design calculate, etc

8、. design is completed. finally, the feasibility of the towers overall argument and economic value. keywords: c2 c3 heaps pump 目 錄設(shè)計說明i主要符號說明iii引 言11 正 文21.1 設(shè)計題目21.2 設(shè)計任務(wù)22 物料及能量衡算42.1 物料衡算42.2 能量衡算73 填料吸收塔的工藝尺寸計算103.1 填料塔塔徑的計算103.2 填料層高度計算143.3 填料壓降計算154 填料塔塔體的設(shè)計與計算164.1 塔體厚度的設(shè)計計算164.2 塔體的質(zhì)量載荷174.3

9、 風(fēng)載荷和風(fēng)彎矩的校核185 填料塔附件的設(shè)計與計算195.1 塔頂除霧器195.2 液體分布器設(shè)計205.3 液體再分布器設(shè)計225.4 填料支承裝置235.5 壓板的選取245.6 封頭設(shè)計計算255. 7 法蘭和墊片的選取266 各接管尺寸的設(shè)置276.1 進氣出管直徑276.2 吸收劑進料管直徑276.3 吸收劑出料管直徑276.4 接管長度287 填料塔輔助設(shè)備的設(shè)計297.1 吸收劑循環(huán)泵的選擇及功率的計算297.2 工藝管道的材質(zhì)選用307.3 其他318 帶控制點的流程說明329 安全施及緊急情況處理339.1 安全措施339.2 滅火方法339.3 緊急處理3310、設(shè)計結(jié)果

10、35設(shè)計結(jié)果一覽表3511 參考文獻3712 附 圖3913 致 謝42主要符號說明 空隙率%液相粘度液體密度校正系數(shù)空塔氣速最小噴淋密度壓降填料因子填料因子填料潤濕比表面積填料比表面積亨利系數(shù)液體噴淋密度最小潤濕速率開孔上方的液位高度富氣質(zhì)量流量入塔氣體量塔頂尾氣量吸收劑量塔底液相質(zhì)量流量吸收劑質(zhì)量流量吸收分率入塔氣體熱焓出塔氣體熱焓塔頂吸收劑熱焓塔底吸收劑熱焓吸收劑密度富氣密度塔底液相質(zhì)量流量體積流量摩爾質(zhì)量布液點數(shù)點泛點率h塔高氣相總單元氣相總傳質(zhì)單元高度重力加速度吸收因子或填料常數(shù)壓力吸收塔總壓降泛點氣速塔徑引 言畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用本門課程及有關(guān)先修課程的基本知識去解決某一設(shè)計

11、任務(wù)的一次訓(xùn)練，在整個教學(xué)計劃中它也起著培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力的重要作用，通過課程設(shè)計就以下幾個方面要求學(xué)生加強訓(xùn)練。1查閱資料選用公式和搜集數(shù)據(jù)的能力。2樹立既考慮技術(shù)上的先進性與可行性，又考慮經(jīng)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(shè)計思想，在這種設(shè)計思想的指導(dǎo)下去分析和解決實際問題的能力。3迅速準(zhǔn)確的進行工程計算（包括電算）的能力。4用簡潔文字清晰表達自己設(shè)計思想的能力。塔設(shè)備是煉油、化工、石油化工等生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的氣液傳質(zhì)設(shè)備。根據(jù)塔內(nèi)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(shè)備的主要要求：（1）生產(chǎn)能力大

12、（2）分離效率高（3）操作彈性大（4）氣體阻力小結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備取材面廣等。 塔型的合理選擇是做好塔設(shè)備設(shè)計的首要環(huán)節(jié)，選擇時應(yīng)考慮物料的性質(zhì)、操作的條件、塔設(shè)備的性能以及塔設(shè)備的制造、安裝、運轉(zhuǎn)和維修等方面的因素。板式塔的研究起步較早，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價較低、適應(yīng)性強、易于放大等特點。 填料塔由填料、塔內(nèi)件及筒體構(gòu)成。填料分規(guī)整填料和散裝填料兩大類。塔內(nèi)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(chǎn)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。1、正 文1.1設(shè)計題目煉油廠中

13、催化裂化裝置生產(chǎn)的富氣用穩(wěn)定汽油進行吸收。試設(shè)計一座穩(wěn)定汽油吸收富氣的填料吸收塔。1.2設(shè)計任務(wù)富氣處理量：10萬噸年富氣組成：組成nn總和摩爾組成0.080.380.060.120.120.060.140.041.00吸收劑組成：組分c5h12c6以上組分總和摩爾組成0.120.881.00吸收劑在該塔操作溫度下不揮發(fā)。分離要求：c3h6吸收率：94%co2、n2、h2不吸收。操作條件：平均操作壓力：（絕）平均液氣比： 平均溫度：40工作日：每年300天，24小時連續(xù)生產(chǎn)填料類型：填料規(guī)格和類型自選 2、物料及能量衡算2.1 物料衡算（1）、物料計算據(jù)設(shè)計任務(wù)書計算富氣處理量為: =富氣平均

14、摩爾質(zhì)量：富氣的摩爾流量： 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：表2-1-1組分nn183.881.541.360.440.155設(shè)關(guān)鍵組分吸收分率為94%在最小液氣比下，理論級數(shù)最多。此時關(guān)鍵組分的吸收因數(shù)為：= =0.94由=1.540.94=1.4476=1.3=1.31.4476=1.88188關(guān)鍵組分的吸收因子為：=1.881881.54 =1.222（2）、理論級由 求得 理論級圓整后取為7。各組分及=1.88188，求得，再由及n=7求各組分吸收分率：表2.1.2組分183.881.541.360.440.160.1050.4851.2221.38

15、44.27711.7620.1050.4830.9440.9691.001.00（3）由上表的吸收分率可知塔頂尾氣中各組分的含量分別為：且和不被吸收 則各組分吸收率及尾氣組成見表：表2.1.3組成總和000.1050.4830.9440.9691.001.00進氣量41.36196.4631.0262.0462.0431.0272.3827.2517003.257130.08958.565730.0583872.3827.241.36196.4627.76331.9513.474240.9616200301.9690.1370.6510.0920.1050.0120.003001.000由吸收

16、分率計算可知，由于、的=1.0。故這兩組分幾乎全部被吸收，不進塔頂尾氣中，尾氣主要組成及含量見表3.1.3（4）、吸收劑用量操做液氣比： =1.88188入塔氣體量：=517塔頂尾氣量：=301.96936吸收劑用量：塔底吸收液量：塔底液相質(zhì)量流量為2.2 能量衡算理想焓用熱焓表示熱平衡：無中間冷卻器時 則上式變?yōu)槿胨怏w熱焓因為、吸收量可忽略不計 所以它們的熱焓可看為沒有變查熱焓圖 入塔氣體熱焓（） 在t=40 p= 時 列表2.2.1如下：表2.2.1組分分子質(zhì)量16960.0692.16301680.12604.84299.90.12503.496441590.0638.16581040

17、.14844.482083.096即出塔氣體氣體熱焓（） t=120 p=時 列表2.2.2如下：表2.2.2組分分子質(zhì)量16940.0690.24301330.12478.84298.50.12496.44441570.06414.48581030.14836.362316.32即 吸收劑入塔溫度t=30 p=時 列表2.2.3如下：表2.2.3組分分子質(zhì)量72860.120.851.001491581609.211549.813159即 塔底吸收劑（） 在t=120 p=時列表2.2.4表2.2.4組分分子質(zhì)量72860.120.881.001611601391.0412108.81349

18、9.84即=代入 得所以學(xué)要一個熱負荷為的中間冷卻器3、填料吸收塔的工藝尺寸計算3.1 填料塔塔徑的計算（1）、填料選擇直徑的瓷質(zhì)拉西環(huán)如圖1(亂堆)圖3-1（2）、塔徑計算公式： 首先求出操作氣速塔底混合氣質(zhì)量流量：吸收劑平均摩爾質(zhì)量：吸收劑質(zhì)量流量：吸收劑密度：查得 質(zhì)量分率：吸收劑密度：富氣密度：（3）、采用eckeret通用關(guān)聯(lián)圖法橫坐標(biāo)為：（4）、由圖查知縱坐標(biāo)為0.07圖3.1 eckert通用壓降關(guān)聯(lián)圖查化工原理教材附錄可得，其填料因子=205吸收劑粘度：查得 查得：即解得：取塔徑：圓整后取塔徑：（5）、核算操作氣速把=2.2m代入塔徑計算公式，解得:空塔氣速 (在允許范圍內(nèi))（

19、6）、填料規(guī)格校核（合理）（7）、噴淋密度校核填料表面充分潤濕，應(yīng)保證噴淋密度高于最小噴淋密度據(jù)morris等推薦,的環(huán)形及其填料的最小潤濕速率為查填料手冊得:經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用合理。3.2 填料層高度計算（1）、填料層計算采用等板高度法查得：填料外徑 關(guān)鍵組分的值由前面理論級的計算可知 理論級數(shù)所以填料層高度為：而填料層設(shè)計厚度：取安全系數(shù)為1.25則=1.259.737=12.17125取拉西環(huán)分段高度取因故填料層分為3段。則（2）、塔高塔頂上部空間取為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：塔底下部空間取為1故塔高3.3 填料壓降計算采用ec

20、keret通用關(guān)聯(lián)圖法： 由計算得 橫坐標(biāo)：縱坐標(biāo)：查圖3.1 eckeret通用關(guān)聯(lián)圖法 得：填料層壓降：4、填料塔塔體的設(shè)計與計算4.1 塔體厚度的設(shè)計計算（1）、根據(jù)化工機械基礎(chǔ)中有關(guān)容器材料設(shè)計公式顯示，可選用16。筒體的設(shè)計厚度：式中：16單面腐蝕裕度 =0.85（采用雙面焊局部無損探傷）得：考慮鋼板負偏差，取，圓整后塔體的有效厚度圓整后的塔體厚度為13mm（2）、水壓測試：水壓試驗取設(shè)計壓力的1.25倍。取。代入查表知16的為345（教材化工機械基礎(chǔ)）水壓試驗滿足強度要求。塔體強度校核 4.2塔體的質(zhì)量載荷 a塔體和裙座的質(zhì)量查表可知，對于1.6m的塔徑，壁厚10mm，1m高的筒節(jié)

21、鋼板的質(zhì)量為1080kg；經(jīng)塔估算可得塔高為18.4m，故塔體和裙座的質(zhì)量為 b內(nèi)件的質(zhì)量查表可知，塔內(nèi)件的質(zhì)量為，塔體截面積則內(nèi)件的質(zhì)量 c平臺扶梯的質(zhì)量查表可知，平臺的質(zhì)量為，按算平臺的質(zhì)量 查表可知，扶梯的質(zhì)量為，則扶梯的質(zhì)量d填料的質(zhì)量查表可知，拉西環(huán)堆積密度為，填料的體積 則填料的質(zhì)量 操作過程的溶液質(zhì)量 其它構(gòu)件的質(zhì)量按5000kg算設(shè)備操作時的總質(zhì)量4.3 風(fēng)載荷和風(fēng)彎矩的校核a風(fēng)載荷風(fēng)載荷的計算公式：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(fēng)壓，風(fēng)壓高度變化系數(shù)，對于圓柱體直立設(shè)備，體型系數(shù)，對于塔高小于20m時，塔設(shè)備各計算段的風(fēng)振參數(shù)籠式扶

22、梯的當(dāng)量寬度，操作平臺的當(dāng)量寬度，則塔設(shè)備的有效直徑 則下段的風(fēng)載荷第二段取上部段，查表可知，風(fēng)壓高度變化系數(shù)，則上段風(fēng)載荷b風(fēng)彎矩 （5）地震載荷 平頂山的地震裂度為7級以下，故只考慮水平方向的振動， 由可知不用考慮高振型的影響?；菊裥偷乃降卣鹆?，對于圓筒直立設(shè)備綜合影響系數(shù)，地震影響系數(shù)按7級算，基本振型參與系數(shù)，則水平地震力為 自震周期，查表可知塔材料的彈性模量，則 其慣性鉅 圓筒的應(yīng)力 塔設(shè)備的各種載荷計算5、填料塔附件的設(shè)計與計算5.1塔頂除霧器 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(jīng)常需要在頂設(shè)置除沫器。常用的除沫器有以下幾種：折流板式除沫器，

23、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(chǎn)生旋轉(zhuǎn)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(wǎng)除沫器。絲網(wǎng)除霧沫器：一般取絲網(wǎng)厚度，氣體通過除沫器的壓降約為通過絲網(wǎng)除沫器的最大氣速 實際氣速為最大氣速的0.750.8倍 所以實際氣速所以絲網(wǎng)除沫器直徑 5.2 液體分布器設(shè)計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(nèi)，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(shè)計不當(dāng)，液體預(yù)分部不均，填料層的有效面積減小而偏流現(xiàn)

24、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(shè)計十分重要。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，對液體分布器的選型和設(shè)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(diào)整水平。5.2.1 液體分布器的選型液體分布器的結(jié)構(gòu)形式很多，目前常用的有以下幾種。1.管式噴淋器這是結(jié)構(gòu)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

25、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。2.蓮蓬式噴淋器這是應(yīng)用最普遍的一種噴淋裝置，如圖5-2-1(c)所示。它的結(jié)構(gòu)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。3.盤式噴淋器其結(jié)構(gòu)如圖5-2-1(d)所示。液體通過進液管流到液體分布盤內(nèi)，再由盤圍板上邊緣的齒隙式盤上的小篩孔流出，淋灑到填料上。盤式噴淋器的結(jié)構(gòu)簡單，液體通過時的阻力較小但加工較復(fù)雜。一般分布盤直徑為塔徑的0.650.8倍。這種裝置一般適用于直徑800以上的塔。4.多孔管式噴淋器這

26、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6001200的塔。噴液孔均勻地開在管底部，直徑為36。圖5-2-1各種形式液體噴淋器（a）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(shè)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。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:圖5-2-2槽式氣液分布器5.2.2 布液孔的計算按eckert建議值，時，噴淋點密度為，因該塔液相負荷較大，設(shè)計取噴淋密度點為布液點數(shù)為點按分布點幾何均勻與流量均勻

27、的原則，進行布點設(shè)計。設(shè)計結(jié)果為：二級槽共七道，在槽側(cè)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(shè)計布點數(shù) n = 454點。5.3 液體再分布器設(shè)計液體沿填料(尤其是拉西環(huán)等實體填料)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(zhì)面積，使傳質(zhì)效率大為降低。為克服此種不良趨勢，常在填料層內(nèi)每隔一定距離設(shè)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(guān)系：對于拉西環(huán)，(2.53.0)；對直徑400以下的小塔，可用比上值

28、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。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(jié)構(gòu)，截錐上加設(shè)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3545，截錐下端的直徑可取塔徑的0.70.8倍。這種結(jié)構(gòu)適用于直徑600800以下的塔。圖5-3-1截錐式液體再分布器5.4 填料支承裝置填料支撐結(jié)構(gòu)用于支撐塔內(nèi)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

29、相流體順利通過，防止在此產(chǎn)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)。 (a) (b)圖5-4-1常用的支撐板有柵板式的，如圖5-4-1(b)所示。它是由側(cè)立的扁鋼條組成，扁鋼條之間的距離一船為填料外徑的0.60.8倍左右，但在直徑較大的增中，間距也應(yīng)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料直徑的粗金屆網(wǎng)、如圖5-4-1(a)所示。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(yīng)高空隙率填料，可采用力氣管式支撐裝置。氣體經(jīng)升氣管上升，通過管頂部的孔及側(cè)面的齒縫進入填料，而液體則由

30、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。鑒于以上敘述，因為設(shè)計所用塔徑較大，且吸收液粘度較大，所以選用柵板式(如圖(b)所示)5.5 壓板的選取 填料層壓板的計算填料層設(shè)置壓板的必要條件為 其中為最大氣速，常壓下氣速為0.50.8 m/s 這里取空塔氣速0.625m/s則 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率，則 s=開孔的縫隙取填料直徑的0.6，則 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荷突然變動時填料層發(fā)生松 動，破壞填料層結(jié)構(gòu)，甚至造成填料損失，必須在填料層頂部設(shè)置填料限定裝置。填料限定

31、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大于 70%5。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(zhì)效果。壓板有固定和浮動兩種，該設(shè)計采用浮動式壓板，如圖5-5-1浮動式壓板5.6 封頭設(shè)計計算（1）、綜合考慮，液體進料口采用帶直邊的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，選用16。標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的設(shè)計厚度

32、：式中： =2200 =1.0（整體沖壓）得：考慮鋼板負偏差，取mm，圓整后.07封頭壁厚應(yīng)與筒體壁厚保持一致，故將封頭壁厚圓整為12（2）、標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭直邊高度h（）列表如下：表5.6.1封頭材料碳素鋼普通鋼復(fù)合鋼不銹鋼 ，耐酸鋼封頭壁厚4810182039101820直邊高度254050254050取直邊高度封頭短軸長用下式求：而，所以代入數(shù)值，得：短軸長5. 7 法蘭和墊片的選取吸收塔的設(shè)計壓力為1.3，設(shè)計溫度為40，內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)法蘭，采用凹凸面密封。相關(guān)的尺寸如下： 螺栓的規(guī)格，個數(shù)606、各接管尺寸的設(shè)置6

33、.1 進氣出管直徑氣體進出口裝置設(shè)計，應(yīng)能防止淋下的液體進入管內(nèi)，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(nèi)，而應(yīng)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(yīng)該考慮盤管式的分布結(jié)構(gòu)。 常壓下氣體流速為取氣體流速為 則氣體進口管直徑 同理得氣體出口管直徑 查國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，圓整直徑為6.2 吸收劑進料管直徑 因為液體流速一般為 取 吸收劑進口直徑 查國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，圓整直徑為6.3 吸收劑出料管直徑 液體出口裝置的設(shè)計

34、應(yīng)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(nèi)有一定的封液高度。 因為液體流速一般為 取 取 查國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格 圓整后取=3006.4 接管長度 填料塔上各股物料的進出口管留在設(shè)備外邊的長度，可參照下表（表6.4.1）確定。表6.4.1公稱直徑公稱直徑接管長度80100150150公稱壓力則本吸收塔7、填料塔輔助設(shè)備的設(shè)計7.1 吸收劑循環(huán)泵的選擇及功率的計算由8.3關(guān)于管接口的設(shè)計計算知吸收劑進口直徑摩擦系數(shù)的確定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)圖7.1.1輸送吸收管路所需壓頭的計算列出液體進口和液體出口的兩截面的機械能守恒方程，即可求得壓頭取

35、 總管長初步設(shè)為操作壓力為常壓，所以填料層壓降泵功率的計算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。查離心泵的規(guī)格，is 50-32-125 中 的離心泵最合適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。此外，穩(wěn)定汽油為易燃易爆的介質(zhì)，還是高危害介質(zhì)，因此汽油等介質(zhì)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，多選用屏蔽泵，這樣可有效避免介質(zhì)的泄漏和設(shè)備漏電，且占地面積較小，貧富油泵要選用密封性能較好、質(zhì)量可靠的化工泵。7.2 工藝管道的材質(zhì)選用因汽油工段輸送的是易燃易爆的高度危險介質(zhì)，汽油生產(chǎn)的管道數(shù)量多，尺寸、型式多種多樣，管道布置錯綜復(fù)雜，

36、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(zhì)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(shè)備停產(chǎn)檢修帶來的環(huán)境污染和產(chǎn)量、原材料損失。7.3 其他 對于塔徑大于900mm的塔需設(shè)人孔、手孔，一般人孔直徑為400600mm，因為本設(shè)計塔徑較大，所以選擇人孔為600mm。手孔直徑一般在150250mm范圍之內(nèi)，則選擇手孔為150mm。為便于觀測物料情況，還可在塔體上設(shè)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(shè)計人孔三個。8、帶控制點的流程說明圖8.1富氣從造氣塔通過轉(zhuǎn)速 的功率為54%泵，流經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計 ，對其進

37、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(zhuǎn)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)不同等一系列因素，導(dǎo)致塔內(nèi)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(jīng)換熱器以達到進入解吸塔的操作要求進入解吸塔。所經(jīng)流程如圖8.1所示。9、安全施及緊急情況處理9.1安全措施 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(yán)格限制出源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿消防防護服。 盡可能切

38、斷泄漏源，防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。 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， 洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容；用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害。 9.2滅火方法 滅火劑：抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水滅火無效。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 火結(jié)束。處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產(chǎn)生聲音，須馬上撤離。 9.3緊急處理吸入：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)。 誤食：飲足量溫水，催吐，就醫(yī)。 皮膚接觸：脫去被污染衣著，用肥皂水和清

39、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)。10、設(shè)計結(jié)果 本設(shè)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(jù)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(shè)計所需要的換熱器的熱負荷為。由eckeret通用關(guān)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，填料層高度計算為，由其余不同規(guī)格的要求和經(jīng)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(nèi)所占的空間高度以及塔底部空間高度等的設(shè)計計算的塔高為18400。采用兩面腐

40、蝕探傷檢測等的要求計算出塔壁厚為13。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。另外，塔內(nèi)部各附件通過從經(jīng)濟、環(huán)境、生產(chǎn)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 。設(shè)計結(jié)果一覽表入塔氣體流量塔頂尾氣流量吸收劑流量塔底液體流量塔徑尺寸2200填料支撐板珊板式壁厚13壓 板浮動式填料層高度13液體分布器盤式分布器填料類型瓷拉西環(huán)（亂堆）再分布器截錐形再分布器填料尺寸50法蘭公稱直徑2200全塔壓降3168進氣管直徑500出液管直徑300進液管直徑300出氣管直徑500塔 高18400布液孔454個塔頂除沫器直徑進出口接管長150泵功率54%11、參考文獻1冷士良， 陸清, 宋志軒主編化工單元操作及設(shè)備 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 19962朱孝欽主編，過程裝備基礎(chǔ).北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 19883黃英主編，化工過程設(shè)計 ，北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ，19884鄭津洋， 董其伍 桑芝富主編過程設(shè)備設(shè)計 ，北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ，19945.金國淼，吸收設(shè)備，北京：化學(xué)工業(yè)出版社6柴誠敬，劉國維，李阿娜，化工原理課程設(shè)計，天津，天津科學(xué)技術(shù)出版社，199