填料塔液體分布裝置設計

A. 填料塔的塔內裝置

塔內件和填料及塔體共同構成了一個完整的填料塔，塔內件是填料塔的組成部分。塔內件的作用是為了使氣液在塔內有更好地接觸，以便於發揮填料塔的最大生產能力和最大效率，所以說塔內件設計的好壞直接影響到整個填料塔的操作運行和填料性能的發揮。此外，填料塔的「放大效應」除了填料本身固有的因素之外，塔內件對它的影響也很大。塔內件主要包括以下幾個部分：一、液體分布裝置二、填料壓緊裝置三、填料支撐裝置四、液體收集再分布及進出料裝置五、氣體進料及分布裝置六、除沫裝置

B. 填料塔液體再分布器除了截錐式還有什麼樣的

槽盤式液體分布器

C. 填料塔主要由那些部件組成,各部件的作用及構造是怎樣的

塔內件和填料及塔體共同構成了一個完整的填料塔，塔內件是填料塔專的組成部分。塔內件的屬作用是為了使氣液在塔內有更好地接觸，以便於發揮填料塔的最大生產能力和最大效率，所以說塔內件設計的好壞直接影響到整個填料塔的操作運行和填料性能的發揮。

此外，填料塔的「放大效應」除了填料本身固有的因素之外，塔內件對它的影響也很大。塔內件主要包括以下幾個部分：液體分布裝置；填料壓緊裝置；填料支撐裝置；液體收集再分布及進出料裝置；氣體進料及分布裝置；除沫裝置。

(3)填料塔液體分布裝置設計擴展閱讀

填料為填料塔中的傳質元件，它可以有不同的分類。填料的類型有兩大類：拉西環矩鞍填料；鮑爾環；鮑爾環是在拉西環的壁面上開一層或兩層長方形小窗。波紋填料有絲網形和孔板形兩大類。

對填料的基本要求有：傳質效率高，要求填料能提供大的氣液接觸面。即要求具有大的比表面積，並要求填料表面易於被液體潤濕。只有潤濕的表面才是氣液接觸表面。生產能力大，氣體壓力降小。因此要求填料層的空隙率大。不移引起偏流和溝流。經久耐用具有良好的耐腐蝕性，較高的機械強度和必要的耐熱性。取材容易，價格便宜。

D. 填料塔中的液體分布器和液體再分布器一樣嗎分別說出相同點和不同點。

填料塔
填料塔是指流體阻力小，適用於氣體處理量大而液體量小的過程。液體沿填料表面自上向下流動，氣體與液體成逆流或並流，視具體反應而定。填料塔內存液量較小。無論氣相或液相，其在塔內的流動型式均接近於活塞流。若反應過程中有固相生成，不宜採用填料塔。

E. 填料塔液體分布不均勻處理方法

液體分部不均勻有可能是分布器故障，或者是填料堵塞，一般要等到停車後才能確認及維修。

F. 怎麼製作填料塔內的孔板式布液器

背景技術：

液體的初始分布對填料塔影響巨大，為了使氣液兩相在塔內充分接觸，從而提高填料塔的工作效率，因此液體分布器是最重要的塔內件，它的設計、選型至關重要。液體分布器根據結構可分為槽式、噴射式、盤式和管式等幾種類型。盤式分布器分為孔盤式和堰盤式兩種，由於氣液兩相分流，互不幹擾，操作彈性高，均布性能優良等特點，孔盤式液體分布器應用最為廣泛。傳統的孔盤式液體分布器，液體進液孔設置在底盤上，如果用於處理在反應過程中易在液相聚合的大分子化合物時，底盤上的布液孔易被堵塞；傳統的升氣管截面積一般為10~20%，氣流通道較小，從而影響分布效率，使得分離效率降低。

G. 填料塔中液體分布器的作用是什麼有幾種機構形式各適用什麼場合

看你算出來的塔徑選擇，一般是管式

H. 求 填料塔精餾 乙醇水課程設計嗎模板 最好附CAD制圖

別亂來，我上傳給你看看

武漢科技大學化學工程與技術學院

課程設計

課程名稱：化工原理

題目：乙醇-水混合液精餾分離

學生姓名：李濤

學號：200722153020

班級：生物工程0701

指導教師：毛磊

目錄

一、緒論-----------------------------------------------------------1

二、設計任務-----------------------------------------------------2

三、填料選擇-----------------------------------------------------2

四、設備物料計算-----------------------------------------------3

五、設備工藝結構計算-----------------------------------------5

六、輔助設備選型-----------------------------------------------11

七、參考文獻-----------------------------------------------------19

一、緒論

乙醇在工業，醫葯，民用等方面，都有很廣泛的應用，是一種很重要的原料。在很多方面，要求乙醇有不同的純度，有時要求純度很高，甚至是無水乙醇，這是很有困難的，因為乙醇極具揮發性，所以，想得到高純度的乙醇很困難。

要想把低純度的乙醇水溶液提升到高純度，要用連續精餾的方法，因為乙醇和水的揮發度相差不大。精餾是多數分離過程，即同時進行多次部分汽化和部分冷凝的過程，因此可使混合液得到幾乎完全的分離。化工廠中精餾操作是在直立圓形的精餾塔內進行，塔內裝有若干層塔板和充填一定高度的填料。為實現精餾分離操作，除精餾塔外，還必須從塔底引入上升蒸汽流和從塔頂引入下降液。可知，單有精餾塔還不能完成精餾操作，還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時還要配原料液預熱器，迴流液泵等附屬設備，才能實現整個操作。

按照塔內件結構形式，塔設備可分為兩大類——板式塔和填料塔。填料塔中裝有一定高度的填料層，液體在填料表面行程液膜向下流動，氣體自下而上與液體呈連續變化。由於填料塔的特定結構和由之決定的氣液兩相膜式接觸傳質，使之具有以下特點：

1.生產能力大。

2.壓降低。

3.分離效率較高。

4.持液量小。

5.操作液—氣比和彈性較大。

長期以來，乙醇多以蒸餾法生產，但是由於乙醇~水體系有共沸現象，普通的精餾對於得到高純度的乙醇來說產量不好。但是由於常用的多為其水溶液，因此，研究和改進乙醇水體系的精餾設備是非常重要的。在此，我們通過設計填料塔以研究乙醇—水的分離。

二、設計任務

1．操作類別：精餾

2．塔設備類型：填料塔

3．工藝條件

原料及其組成：乙醇水混合液處理量：30000kg/h

操作條件：常壓操作，進料液相分率50%；

產品質量要求：塔頂產品乙醇濃度≥88%，塔底產品乙醇濃度≤5%

三、填料選擇：

Eckert將鮑爾環、拉西環、距鞍填料的性能做了比較，個填料的通過能力以鮑爾環的通過能力最大，拉西環最小，距鞍填料接近鮑爾環。個填料的效率以及操作彈性比較，可明顯看出鮑爾環的效率及操作彈性都居首位。此外，關於塔徑與填料直徑之比，鮑爾環的下限值很低，當比值小到8時，鮑爾環尚能良好地工作，但拉西環的比值小於20~30時處理能力和效率就變的不可預測，在真空和常壓下，鮑爾環的效率高於浮閥塔，理論版壓降遠小於各類板式塔;

出於以上考慮，並且在進行精餾操作時，填料塔對填料的接觸效率要求很高，結合處理量很大的緣故，本次設計選擇金屬鮑爾環其相關物性參數如下：

公稱直徑：38mm，外徑：38mm，高度：38mm，壁厚：1.5mm

堆積個數：，堆積重度：，比表面積

空隙率：0.945干填料因子：153濕填料因子：130等板高度：平均壓降

四、設備的物料計算：

已知條件：；；；

；；

計算過程：

各項組成

查溫度組成圖得知

平均摩爾質量

物料物質的量流量

q線方程

由物料組成知道

則q線方程為：

由平衡線方程及操作要求作圖知道：

;

最小迴流比：

做梯級得到當時為最優迴流比

取

則精餾段操作線方程：

精餾段

上升氣量

下降液量

提餾段

上升氣量

下降液量

再次做梯級得到理論塔板數

且由操作線和q線交點的最近理論版平衡點坐標（）=（0.08,0.39）

五、設備的工藝、結構計算

(一)填料高度高度

由填料選擇知

平均壓降等板高度：

精餾段操作線：

q線方程：

依據以上兩個方程作梯級得到理論塔板數

則填料高度

(二)壓降計算

(三)物料氣體密度計算

則

(四)物料的液體密度計算：

1.塔頂，

差溫度組成圖知道：次溫度下液體相關參數：

則有

2.塔底，

差溫度組成圖知道：次溫度下液體相關參數：

則有

3.進料平衡點

差溫度組成圖知道：次溫度下液體相關參數：

則有

4.精餾段平均密度

提留段平均密度

(五)液泛速度的查詢、計算

1)PF的計算

則

2)查關聯圖得

3)由得

計算的

(六)塔徑計算

1)平均溫度

2)平均壓力

3)氣體體積流率

則

4)D的計算

則取其大值

(七)壓降校核

1)速度校核

則全塔最高氣速為

2)則

差圖得實際壓降與填料性質相差不大，認為合理

(八)最小噴淋密度校核

38mm金屬鮑爾環比表面積

最小實際噴淋查表得

實際噴淋密度

則認為合理

(九)潤濕面積計算

查表在下有

計算的

則

(十)實際塔高計算

1)實際填料高度

2)塔底預留3min的液體

液量

則液留量

預留液體高度

不用額外預留液體高度了

3)

4)總塔高

裙座

總高

六、輔助設備的選擇

(一)液體分布器的選擇

1)塔頂迴流液體分布器

時每一個噴淋點

噴淋量為

查表得選擇噴淋器的規格為：排管式液體分布器

主管直徑110mm；支管排數6；支管外徑圓盤1810mm；最大流量

2)進料液體分布裝置

採用溢流式液體分布器

主管直徑主管直徑400mm；支管排數6；支管外徑圓盤1810mm；最大流量

(二)填料支承板、壓板選擇

1)要求：有做夠的強度支撐填料的重量；提供足夠大的自由截面積，盡量減少氣液兩相流動阻力，有利於液體的在分布；來腐蝕性好；便於各種材料的製造，以及安裝拆卸方便。

選擇梁型氣體噴射式支承版

原因，梁型氣體噴射式支承版可提供超過100%的自由截面積，更重要的是由於支承版凹凸的幾何形狀，填料裝入後，僅有很少一部分開孔為填料堵塞，從而保存足夠大的有效自由截面積。因此，在新型填料塔中廣泛採用這種結構。

，

2)壓板的選擇

壓板選擇普通金屬網壓板

，

(三)管路尺寸計算

1)塔頂氣體出口管

則

應取

則取

2)塔頂液體迴流管

取

有

3)進料口管

按氣體計算（液體可以忽略）

取

則

4)塔底出液口管

則

取

5)再沸器出口管

則

取

(四)換熱器的選擇

1)熱量恆算:

氣體冷凝溫度：

在該溫度下：

則

冷凝量：

熱量

2)水進口溫度為一般地下水溫度20℃，選擇誰出口溫度30℃

水在下相關物性

密度；粘度

；導熱系數

比熱容

水耗量：

3)查表知

熱流體為有機蒸汽冷凝，冷流體為水的

則取

傳熱面積：

4)流動空間，管徑、管內流速選擇。

由於流速對蒸汽冷凝給熱系數影響較小，並且為了冷凝液易於排出，選乙醇水蒸汽走管外，水流走管內。

從腐蝕性、傳熱面積和價格三方面綜合考慮後，選無縫鋼管，內徑

綜合考慮管內Re、管程、壓降、及單管數三方面的因素，水的流速為

5)管程、管數的計算

單程管數

單管長度

選定管長

則管程數

取總管數

根據、n、可以選取換熱器

6)壓降計算校核計算

管程

而u為選定換熱器實際擦做流速，由下式

式中

則

由於鋼管絕對粗糙度

則

關聯圖，得

又取管程結垢後校正系數故得壓降為

壓降滿足要求

7)計算管內給熱系數

因

而

故

8)的計算

一般，水平管冷卻給熱系數大於垂直管給熱系數，所以列管式換熱器用水平安裝方式，對n根水平管束，可以用下列公式計算冷凝給熱系數：

式中為水平管束冷凝給熱系數與單根水平管之比，當n>100時取

設壁溫54.7℃，則平均溫度

按此溫度查得乙醇水的物理性質

則

9)K值計算校核

式中為管壁兩側污垢熱阻，一般乙醇水蒸汽側污垢熱阻可以忽略，因此取

分別為加熱鋼管外、內徑，dm為平均管徑，σ為壁厚，λ為鋼管導熱系數

與假設K值差別不大，可以認為合理

10)傳熱面積校核

實際面積

則

此值應在之間

表示選擇合理

11)管束與課程溫差計算

根據對流傳熱速率課得

故

而管束平均溫度

則殼體與管束溫差為認為合理

12)的校核

查關聯圖知道認為合理

13)以上各項計算表明，所選換熱器

(五)冷卻水輸送泵選擇

1)選擇條件：地下水高度H=-10m

地面輸送100m，認為5個彎頭，總壓頭損失10m

水流量

輸送水速度

取的（1.05~1.1）倍，則為28.4~29.7m

由壓頭，流量Q差圖知道選擇

較為合理

七、參考文獻

1)黃璐、王保國，化工設計[M]，化學工業出版社，2001

2)劉道德，化工設備的選擇與工藝設計[M]，中南工業大學出版社，1994

3)姚玉英，化工原理（上冊）[M]，天津大學出版社，2004