填料塔液体分布装置设计

A. 填料塔的塔内装置

塔内件和填料及塔体共同构成了一个完整的填料塔，塔内件是填料塔的组成部分。塔内件的作用是为了使气液在塔内有更好地接触，以便于发挥填料塔的最大生产能力和最大效率，所以说塔内件设计的好坏直接影响到整个填料塔的操作运行和填料性能的发挥。此外，填料塔的“放大效应”除了填料本身固有的因素之外，塔内件对它的影响也很大。塔内件主要包括以下几个部分：一、液体分布装置二、填料压紧装置三、填料支撑装置四、液体收集再分布及进出料装置五、气体进料及分布装置六、除沫装置

B. 填料塔液体再分布器除了截锥式还有什么样的

槽盘式液体分布器

C. 填料塔主要由那些部件组成,各部件的作用及构造是怎样的

塔内件和填料及塔体共同构成了一个完整的填料塔，塔内件是填料塔专的组成部分。塔内件的属作用是为了使气液在塔内有更好地接触，以便于发挥填料塔的最大生产能力和最大效率，所以说塔内件设计的好坏直接影响到整个填料塔的操作运行和填料性能的发挥。

此外，填料塔的“放大效应”除了填料本身固有的因素之外，塔内件对它的影响也很大。塔内件主要包括以下几个部分：液体分布装置；填料压紧装置；填料支撑装置；液体收集再分布及进出料装置；气体进料及分布装置；除沫装置。

(3)填料塔液体分布装置设计扩展阅读

填料为填料塔中的传质元件，它可以有不同的分类。填料的类型有两大类：拉西环矩鞍填料；鲍尔环；鲍尔环是在拉西环的壁面上开一层或两层长方形小窗。波纹填料有丝网形和孔板形两大类。

对填料的基本要求有：传质效率高，要求填料能提供大的气液接触面。即要求具有大的比表面积，并要求填料表面易于被液体润湿。只有润湿的表面才是气液接触表面。生产能力大，气体压力降小。因此要求填料层的空隙率大。不移引起偏流和沟流。经久耐用具有良好的耐腐蚀性，较高的机械强度和必要的耐热性。取材容易，价格便宜。

D. 填料塔中的液体分布器和液体再分布器一样吗分别说出相同点和不同点。

填料塔
填料塔是指流体阻力小，适用于气体处理量大而液体量小的过程。液体沿填料表面自上向下流动，气体与液体成逆流或并流，视具体反应而定。填料塔内存液量较小。无论气相或液相，其在塔内的流动型式均接近于活塞流。若反应过程中有固相生成，不宜采用填料塔。

E. 填料塔液体分布不均匀处理方法

液体分部不均匀有可能是分布器故障，或者是填料堵塞，一般要等到停车后才能确认及维修。

F. 怎么制作填料塔内的孔板式布液器

背景技术：

液体的初始分布对填料塔影响巨大，为了使气液两相在塔内充分接触，从而提高填料塔的工作效率，因此液体分布器是最重要的塔内件，它的设计、选型至关重要。液体分布器根据结构可分为槽式、喷射式、盘式和管式等几种类型。盘式分布器分为孔盘式和堰盘式两种，由于气液两相分流，互不干扰，操作弹性高，均布性能优良等特点，孔盘式液体分布器应用最为广泛。传统的孔盘式液体分布器，液体进液孔设置在底盘上，如果用于处理在反应过程中易在液相聚合的大分子化合物时，底盘上的布液孔易被堵塞；传统的升气管截面积一般为10~20%，气流通道较小，从而影响分布效率，使得分离效率降低。

G. 填料塔中液体分布器的作用是什么有几种机构形式各适用什么场合

看你算出来的塔径选择，一般是管式

H. 求 填料塔精馏 乙醇水课程设计吗模板 最好附CAD制图

别乱来，我上传给你看看

武汉科技大学化学工程与技术学院

课程设计

课程名称：化工原理

题目：乙醇-水混合液精馏分离

学生姓名：李涛

学号：200722153020

班级：生物工程0701

指导教师：毛磊

目录

一、绪论-----------------------------------------------------------1

二、设计任务-----------------------------------------------------2

三、填料选择-----------------------------------------------------2

四、设备物料计算-----------------------------------------------3

五、设备工艺结构计算-----------------------------------------5

六、辅助设备选型-----------------------------------------------11

七、参考文献-----------------------------------------------------19

一、绪论

乙醇在工业，医药，民用等方面，都有很广泛的应用，是一种很重要的原料。在很多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯度很高，甚至是无水乙醇，这是很有困难的，因为乙醇极具挥发性，所以，想得到高纯度的乙醇很困难。

要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行，塔内装有若干层塔板和充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器，回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。

按照塔内件结构形式，塔设备可分为两大类——板式塔和填料塔。填料塔中装有一定高度的填料层，液体在填料表面行程液膜向下流动，气体自下而上与液体呈连续变化。由于填料塔的特定结构和由之决定的气液两相膜式接触传质，使之具有以下特点：

1.生产能力大。

2.压降低。

3.分离效率较高。

4.持液量小。

5.操作液—气比和弹性较大。

长期以来，乙醇多以蒸馏法生产，但是由于乙醇~水体系有共沸现象，普通的精馏对于得到高纯度的乙醇来说产量不好。但是由于常用的多为其水溶液，因此，研究和改进乙醇水体系的精馏设备是非常重要的。在此，我们通过设计填料塔以研究乙醇—水的分离。

二、设计任务

1．操作类别：精馏

2．塔设备类型：填料塔

3．工艺条件

原料及其组成：乙醇水混合液处理量：30000kg/h

操作条件：常压操作，进料液相分率50%；

产品质量要求：塔顶产品乙醇浓度≥88%，塔底产品乙醇浓度≤5%

三、填料选择：

Eckert将鲍尔环、拉西环、距鞍填料的性能做了比较，个填料的通过能力以鲍尔环的通过能力最大，拉西环最小，距鞍填料接近鲍尔环。个填料的效率以及操作弹性比较，可明显看出鲍尔环的效率及操作弹性都居首位。此外，关于塔径与填料直径之比，鲍尔环的下限值很低，当比值小到8时，鲍尔环尚能良好地工作，但拉西环的比值小于20~30时处理能力和效率就变的不可预测，在真空和常压下，鲍尔环的效率高于浮阀塔，理论版压降远小于各类板式塔;

出于以上考虑，并且在进行精馏操作时，填料塔对填料的接触效率要求很高，结合处理量很大的缘故，本次设计选择金属鲍尔环其相关物性参数如下：

公称直径：38mm，外径：38mm，高度：38mm，壁厚：1.5mm

堆积个数：，堆积重度：，比表面积

空隙率：0.945干填料因子：153湿填料因子：130等板高度：平均压降

四、设备的物料计算：

已知条件：；；；

；；

计算过程：

各项组成

查温度组成图得知

平均摩尔质量

物料物质的量流量

q线方程

由物料组成知道

则q线方程为：

由平衡线方程及操作要求作图知道：

;

最小回流比：

做梯级得到当时为最优回流比

取

则精馏段操作线方程：

精馏段

上升气量

下降液量

提馏段

上升气量

下降液量

再次做梯级得到理论塔板数

且由操作线和q线交点的最近理论版平衡点坐标（）=（0.08,0.39）

五、设备的工艺、结构计算

(一)填料高度高度

由填料选择知

平均压降等板高度：

精馏段操作线：

q线方程：

依据以上两个方程作梯级得到理论塔板数

则填料高度

(二)压降计算

(三)物料气体密度计算

则

(四)物料的液体密度计算：

1.塔顶，

差温度组成图知道：次温度下液体相关参数：

则有

2.塔底，

差温度组成图知道：次温度下液体相关参数：

则有

3.进料平衡点

差温度组成图知道：次温度下液体相关参数：

则有

4.精馏段平均密度

提留段平均密度

(五)液泛速度的查询、计算

1)PF的计算

则

2)查关联图得

3)由得

计算的

(六)塔径计算

1)平均温度

2)平均压力

3)气体体积流率

则

4)D的计算

则取其大值

(七)压降校核

1)速度校核

则全塔最高气速为

2)则

差图得实际压降与填料性质相差不大，认为合理

(八)最小喷淋密度校核

38mm金属鲍尔环比表面积

最小实际喷淋查表得

实际喷淋密度

则认为合理

(九)润湿面积计算

查表在下有

计算的

则

(十)实际塔高计算

1)实际填料高度

2)塔底预留3min的液体

液量

则液留量

预留液体高度

不用额外预留液体高度了

3)

4)总塔高

裙座

总高

六、辅助设备的选择

(一)液体分布器的选择

1)塔顶回流液体分布器

时每一个喷淋点

喷淋量为

查表得选择喷淋器的规格为：排管式液体分布器

主管直径110mm；支管排数6；支管外径圆盘1810mm；最大流量

2)进料液体分布装置

采用溢流式液体分布器

主管直径主管直径400mm；支管排数6；支管外径圆盘1810mm；最大流量

(二)填料支承板、压板选择

1)要求：有做够的强度支撑填料的重量；提供足够大的自由截面积，尽量减少气液两相流动阻力，有利于液体的在分布；来腐蚀性好；便于各种材料的制造，以及安装拆卸方便。

选择梁型气体喷射式支承版

原因，梁型气体喷射式支承版可提供超过100%的自由截面积，更重要的是由于支承版凹凸的几何形状，填料装入后，仅有很少一部分开孔为填料堵塞，从而保存足够大的有效自由截面积。因此，在新型填料塔中广泛采用这种结构。

，

2)压板的选择

压板选择普通金属网压板

，

(三)管路尺寸计算

1)塔顶气体出口管

则

应取

则取

2)塔顶液体回流管

取

有

3)进料口管

按气体计算（液体可以忽略）

取

则

4)塔底出液口管

则

取

5)再沸器出口管

则

取

(四)换热器的选择

1)热量恒算:

气体冷凝温度：

在该温度下：

则

冷凝量：

热量

2)水进口温度为一般地下水温度20℃，选择谁出口温度30℃

水在下相关物性

密度；粘度

；导热系数

比热容

水耗量：

3)查表知

热流体为有机蒸汽冷凝，冷流体为水的

则取

传热面积：

4)流动空间，管径、管内流速选择。

由于流速对蒸汽冷凝给热系数影响较小，并且为了冷凝液易于排出，选乙醇水蒸汽走管外，水流走管内。

从腐蚀性、传热面积和价格三方面综合考虑后，选无缝钢管，内径

综合考虑管内Re、管程、压降、及单管数三方面的因素，水的流速为

5)管程、管数的计算

单程管数

单管长度

选定管长

则管程数

取总管数

根据、n、可以选取换热器

6)压降计算校核计算

管程

而u为选定换热器实际擦做流速，由下式

式中

则

由于钢管绝对粗糙度

则

关联图，得

又取管程结垢后校正系数故得压降为

压降满足要求

7)计算管内给热系数

因

而

故

8)的计算

一般，水平管冷却给热系数大于垂直管给热系数，所以列管式换热器用水平安装方式，对n根水平管束，可以用下列公式计算冷凝给热系数：

式中为水平管束冷凝给热系数与单根水平管之比，当n>100时取

设壁温54.7℃，则平均温度

按此温度查得乙醇水的物理性质

则

9)K值计算校核

式中为管壁两侧污垢热阻，一般乙醇水蒸汽侧污垢热阻可以忽略，因此取

分别为加热钢管外、内径，dm为平均管径，σ为壁厚，λ为钢管导热系数

与假设K值差别不大，可以认为合理

10)传热面积校核

实际面积

则

此值应在之间

表示选择合理

11)管束与课程温差计算

根据对流传热速率课得

故

而管束平均温度

则壳体与管束温差为认为合理

12)的校核

查关联图知道认为合理

13)以上各项计算表明，所选换热器

(五)冷却水输送泵选择

1)选择条件：地下水高度H=-10m

地面输送100m，认为5个弯头，总压头损失10m

水流量

输送水速度

取的（1.05~1.1）倍，则为28.4~29.7m

由压头，流量Q差图知道选择

较为合理

七、参考文献

1)黄璐、王保国，化工设计[M]，化学工业出版社，2001

2)刘道德，化工设备的选择与工艺设计[M]，中南工业大学出版社，1994

3)姚玉英，化工原理（上册）[M]，天津大学出版社，2004