水吸收氨过程填料塔设计毕业设计类

XX大学XX学院

毕业设计(论文)

题目名称水吸收氨过程填料塔的设计题目类型毕业设计

系部XX系

专业班级XX班

学生姓名XXX

指导教师XX/XX

辅导教师XX/XX

时间X年X月至X年X月

目录

毕业设计（论文）任务书 (Ⅰ)

开题报告 (Ⅱ)

中文摘要 (Ⅵ)

外文摘要 (Ⅶ)

前言 (1)

1 选题背景 (4)

1.1研究目的和意义 (4)

1.2 填料塔的国内外研究现状和发展趋势 (4)

2 设计方案的确定 (6)

2.1吸收剂的选择 (6)

2.2流程选择及流程说明 (6)

2.3塔填料选择 (8)

3 填料塔工艺参数计算 (15)

3.1 物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成 (15)

3.2 塔径计算 (16)

3.3 填料层高度计算 (18)

3.4 塔附属高度 (21)

3.5 每米填料层压降计算 (20)

4 填料塔设备设计 (23)

4.1填料塔筒体设计 (23)

4.2. 填料塔封头设计 (24)

4.3. 裙座设计 (24)

5 塔设备附件设计及选择 (26)

5.1 支承板选择 (26)

5.2 主支梁的选择 (29)

5.3 液体分布器的选择 (29)

5.4 填料限位器的选择 (29)

5.5 液体再分布器的选择 (30)

5.6 除末器的选择 (31)

5.7 吊柱和人孔的选择 (31)

5.8 接管的选择 (31)

6 设备强度校核 (33)

6.1 质量载荷计算 (33)

6.2 自振周期计算 (30)

6.3 风载荷计算 (35)

6.4 地震载荷 (38)

6.5 圆筒应力计算 (42)

6.6 筒体壁厚校核 (43)

6.7 裙座强度校核 (45)

7 基础环板设计及地脚螺栓选择 (50)

7.1 基础环板内直径确定 (50)

7.2 基础环厚度计算 (50)

7.3 地脚螺栓选择 (51)

8 设计一览表 (53)

9 经济性分析 (50)

10 总结 (57)

参考文献 (58)

致谢 (60)

长江大学工程技术学院毕业设计(论文)任务书

系 XX系专业 XX 班级 XX

学生姓名 XX 指导教师/职称 XX/XX 1.毕业设计(论文)题目：

水吸收氨过程填料塔的设计

2.毕业设计(论文)起止时间：X年X月X日～X年X月日3．毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）

m/3,其中含氨5%（体积）混合气体处理量：600～1000h

采用清水进行吸收，吸收剂用量为最小用量的1.5倍

要求塔顶排放气体中含氨≤0.02%（体积）

每年实际生产天数：300天

操作压力：常压

操作温度：20℃

厂址：岳阳

4．毕业设计(论文)应完成的主要内容

(1)设计方案简介：对确定的工艺流程及填料塔进行简要论述

(2)吸收塔的工艺计算

(3)设备部件的受力分析

(4)设备设计中附件的选型计算

(5)制造、验收及装配的技术条件

(6)绘制设备总图、部件图、零件图

5．毕业设计(论文)的目标及具体要求

使本专业学生通过设计环节的综合训练，较为全面地了解工程设计的基本、方法和过程，培养学生综合运用所学基础知识、专业知识分析和解决工程实际问题的能力。通过对典型设备的设计，使学生了解和熟悉这些典型设备的基本工作原理、结构、用途、性能、特性以及表征其生产能力的技术指标，达到从事专业工作前所应有的全面、系统的工程概念和指导思想。

要求：

整个设计由论述、计算、图表、图纸几部分组成。

论述应该条理清晰、观点明确；计算要求方法正确，误差小于设计要求，计算公式和数据必须注明出处；说明书中所有公式必须写明编号，所有符号必须注明意义和单位；图表应能简要表达计算的结果；图纸从格式到内容都要符合制图标准要求。

符合要求的设计说明书一份

设备总图A1幅面一张，部件图和零件图依据需要另行自主安排。

6、完成毕业设计(论文)所需的条件及上机时数要求

一定数量的参考资料

网络资源

AutoCAD软件

任务书批准日期系主任/责任教授

任务书下达日期指导教师

完成任务日期学生签名

XX大学XX学院

毕业设计(论文)开题报告

题目名称水吸收氨过程填料塔的设计题目类型毕业设计

系部X X系

专业班级XX班

学生姓名XX

指导教师XX/XX

辅导教师XX/XX

时间X年X月至X年X月

水吸收氨过程填料塔的设计

学生：XX XX大学XX学院

指导老师：XX XX大学XX学院

一、题目来源

生产实际

二、研究的目的和意义

在化学工业中，经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其主要目的是回收气体混合物中的有用物质，以制取产品，或除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理，或除去工业放空尾气中的有害成分，以免污染空气。吸收操作是气体混合物分离方法之一，它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的。氨是化工生产中极为重要的生产原料，但是其强烈的刺激性气味对于人体健康和大气环境都会造成破坏和污染，因此，为了避免化学工业产生的大量的含有氨气的工业尾气直接排入大气而造成空气污染，需要采用一定方法对于工业尾气中的氨气进行吸收，设计采用填料塔进行吸收操作是因为填料可以提供巨大的气液传质面积而且填料表面具有良好的湍流状况，从而使吸收过程易于进行，而且，填料塔还具有结构简单、压降低、填料易用耐腐蚀材料制造等优点，从而可以使吸收操作过程节省大量人力和物力。

三、阅读的重要参考文献及资料名称

[1]匡国柱,史启才,化工单元过程及设备课程设计[M].化学工业出版

社 2005:197-234

[2]路秀林，王者相，塔设备[M].化学工业出版社

[3]姚玉英，陈常贵，刘邦孚，等.化工原理[M].第1版.天津科学技

术出版社， 2006：71-195

[4]马江权.化工原理课程设计[M].北京市:中国石化出版社.2009

[5]涂伟萍，陈佩珍，程达芳，等.化工过程及设备设计[M].第1版.

化学工业出版社，2000：79-114

[6] 陈英南，刘玉兰.常用化工单元设备的设计[M].第1版.华南理工

大学出版社，2005：66-94

[7] 王志文．化工容器设计[M]．北京：化学工业出版社，1998

[8] 孙训方，方孝淑.材料力学（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2002

[9] 戴锅生.传热学（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2009

[10] Finlay LC, GrantWD,The accuracy of some simple methods of rating Gl asgow，evaporative coolers Report No.584[J] .National Engineering Laboratory，East Kilbride，1974，（10）: 26~30

[11] Journal of Chemical Industry and Engineering（J）.1986

[12] 中华人民共和国国家标准.GB150-1998，钢制压力容器.中国标准出版社，1998

四、国内外现状和发展趋势及研究的主攻方向

4.1国内外现状

70年代以前，在大型塔器中，板式塔占有绝对优势，出现过许多新型塔板。70年代初能源危机的出现，突出了节能问题。随着石油化工的发展，填料塔日益受到人们的重视，此后的20多年间，填料塔技术有了长足的进步，涌现出不少高效填料及新型塔内件，特别是新型高效规整填料的不断开发及应用，冲击了蒸馏设备以板式塔为主的局面，且大有取代板式塔的趋势。最大直径规整填料塔已达14～20m，结束了填料塔只适用于小直径塔的历史。这标志着填料塔的塔填料、塔内件及填料塔本身的综合设计技术进入了一个新阶段。纵观填料塔的发展，可以看出，直至80年代末，新型填料的研究始终十分活跃，尤其是新型规整填料不断涌现，所以当时有人说是规整填料的世界。但就其整体来说，塔填料结构的研究又始终是沿着两个方面进行的，即同步开发散堆填料及规整填料。另一个研究方向是进行填料材质的更换，以适应不同工艺要求，提高塔内气液两相间的传质效果，以及对填料表面进行适当处理(包括在板片上碾压细纹或麻点，在板片上粘接石英砂，表面化学改性等)，以改

变液相在填料表面的润湿性。

4.2发展趋势

随着新型塔填料的相继开发和应用，填料塔的优点更显突出，应用范围日益扩大。在炼油、石油化工、精细化工、化肥、制药和原子能工业部门，以及环保领域的应用已趋于成熟。填料塔尤其适用于真空蒸馏、常压及中压下的蒸馏，当然还有大气量的两相接触过程(如气体的吸收、冷却等)，但在高压精馏塔中应用时要特别谨慎。人们正在对高压精馏填料塔进行研究，企图从填料塔的结构和操作方法上予以解决。近年来在突破高压精馏塔应用填料的局限性方面已取得了一些进展，其关键是彻底弄清高压(高液相负荷)对塔的处理能力和效率的影响，可利用浅床层和高性能塔构件(如气体分布器、液体分布器及再分布器)。也有人建议开发适用于高压蒸馏的组合式填料。

4.3研究的主攻方向

一、不断开发更简单，更高效的填料，及沿着理想塔填料的方向发展。所谓理想塔填料是要求传递效率高，分子能力大，压降低和成本合理。

二、塔内件是填料塔技术发展的关键之一，发展方向应是开发先进的，及高效填料相匹配的低压降气液分布系统。另外，在工艺流程方面也应作相应改进，建立复合分离技术会是一项全新而有效的节能技术。

五、主要研究内容及技术路线、技术指标

5.1主要研究内容：水吸收氨过程；填料的选择；塔设备结构设计，强度，刚度计算

5.2技术路线：工艺计算，工艺尺寸的确定，设备部件的受力分析，附件的选择，制造、验收及装配的技术要求，绘图。

5.3技术指标：材质、传质系数、物理因素、化学因素、强度校核，能量衡量、操作压力、进出口温度、筒体直径、受力状况、附件匹配。

六、工作的主要阶段、进度和时间安排

1、任务书阶段： XX年X月X日--X日；

2、开题报告阶段： X年X月X日--X日；

3、外文翻译阶段： X年X月X日--X日；

4、正文撰写阶段： X年X月--X年X月；

5、图纸打印阶段： X年X月X日--X月X日；

6、报于指导老师审查阶段： X年X月X日--X月X日；

7、评阅教师评阅阶段： X年X月X日--X月X日；

8、答辩阶段 X年X月X日--X月X日。

七、完成毕业所需的工作条件及解决办法

7.1已具备的条件：填料塔设备和压力容器设计相关部分资料；

7.2尚缺条件：缺少外文文献相关资料，制图相关软件。

八、指导老师审查意见

水吸收氨过程填料塔的设计

学生：XX XX大学XX学院

指导老师：XX XX大学XX学院

【摘要】新型的复合填料塔设备，将穿流筛板引入到填料塔中。同普通填料塔相比，复合填料塔优化了液体分布和再分布装置，节省了大量空间，压降低，穿流筛板本身又有优良的传质性能，因此具有比普通填料塔更好的性能。并对复合填料塔传质性能进行了测定和关联，得到了传质性能基础数据，可为复合填料塔的设计应用提供参考。

【关键词】复合塔；穿流筛板；填料塔；传质