填料塔的塔身是一个直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的形式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，来防止被上升气流吹动。液体从塔顶经过液体分布器喷洒在填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底输入，由气体分布装置分布后，与液体呈逆流持续通过填料层的间隙，于填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔是连续接触式气液传质装备，两相构成沿塔高连续改变，在正常状态下，气相为连续相，液相为分散相。???

填料塔不但构造简单，流体经过填料层的压降较小，用耐腐蚀材料易于制造，因此它适用于处理量小，有腐蚀性的物料以及要求压降小的情况。液体从塔顶经液体分布器喷淋于填料顶部，并在填料表面呈膜状流下，气体从塔底的气体口输入，流过填料的间隙，在填料层中与液体逆流接触进行传质。因气液两相构成沿塔高持续改变，填料塔属于连续接触式的气液传质设备。

主要内容如下：

（1）绪论

（2）主体结构设计

（3）材料选择及零部件结构设计

（4）强度计算与校核

（5）填料塔的制造、检验、安装及运输

湖南工学院毕业设计(论文)开题报告

题　　目DN1800填料塔机械设计

一、题目来源

来源：工程模拟

类别：工程设计

二、研究目的和意义

酸气吸收填料塔，又叫：酸性气体净化塔、酸雾吸收塔、废气净化塔及玻璃钢酸雾净化塔、它具有适用范围广、净化效率高、设备阻力低、占地面积小的特点。

通常酸气吸收塔主要处理的有害气体为氯化氢（HCL）气体及氟化氢（HF）气体、二氧化硫（SO2）气体、酸雾（H2SO4）、铬酸雾（Cr03）、氰氢酸（HCN）气体、硫化氢（H2S）、氨气（NH3）、碱蒸汽等水溶性气体。采用氢氧化钠为吸收中和液、溶液浓度为2%-6%，净化效率均为95%-98%以上。

酸气吸收塔具有效力高、耐腐蚀性强，高强度、低噪声、耗电省、体积小，拆装维修方便，轻巧耐用，外形美观等优点。

在天然气的开采过程中，无论是来自油藏的伴生气还是来自气藏的非伴生气，一般都含有液体（液烃、水）和固体物质（岩屑、泥沙等），同时还含有少量非烃类物质的混合气体。非烃类气体多为氮（N2）、硫化氢（H2S）、二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）、有机硫及氦（He）等。由于这些物质的存在和联合作用，会使输送设备和管道产生磨损、腐蚀等破坏，且可能堵塞管道、仪表管线以及设备等。因此，为了安全、经济、有效地输送天然气，就必须在输送前对天然气进行必要的处理，除去部分杂质。但这时的天然气仍不能满足生产、生活和商业用气的需要，还需进一步在天然气净化厂中进行脱烃、脱硫、脱水处理。用于天然气处理的设备所接触的介质大部分都含有二氧化硫和水，在这种情况下设备的腐蚀显得格外复杂和严重。二氧化硫对设备的不同腐蚀情况，我们应进行深入的分析和研究，在设备设计时采取相应的对策和措施来防止或减轻其腐蚀，以确保设备的使用寿命和安全运行。

三、设计（论文）主要内容

1，确定工艺吸收流程；

2，物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成；

3，选择填料、计算填料层高度、填料的分层；

4，流体力学特性的校核：液气速度的求取，喷淋密度的校核，填料层压降ΔP的计算；

5，附属装置的选择与确定：液体喷淋装置、液体再分布器、气体进出口及液体进出口装置、栅板。

四、需重点研究的关键问题及解决思路

填料塔的固有的局限性：传统的填料塔有许多内在的限制，造成较差的性能：低气液界面区（低润湿表面），非均匀的液体分布，返混，和壁流液过多，从而导致高流动性对气比，为吸收剂再生需要高能量的消耗。为了避免水浸现象，吸收塔操作必须保持较高的气液比。对于传统的在大型液传输组件气液比低，是由于多余的液体。但是大多数气体净化厂需要溶剂回收再利用。因此，更多过剩的流动体，更多的能源（蒸汽）消耗必须为再生溶剂消耗。冷却水为塔顶，电能消耗为泵以及蒸汽的需求消耗，溶剂损失等。对氨的利用系统设备，每年总效用费用的88%溶剂回收所需的蒸汽，水蒸气再生消费主要取决于溶剂的重新生成量。

高效填料塔在运行的重要因素是填料材料最大润湿。在填料塔散发的液体往往流向沿填料通过一定的途径，因为通过一定的途径提供了填充床比其他气体流量减少阻力。动态气体在低阻力路径的压力将往往推到邻近的液体流动路径，这会导致液体输送，特别是在低液率，填料表面很大程度上可能由液体停滞薄膜干燥或覆盖。低利率导致不完整的液体润湿，从而减少接触效率。

高效填料塔的另一个重要因素是操作的液体在床上横截面的合理分配，无论怎样均匀的液体在填料上的分布，有明显较低的水平分布不均的问题。

五、工作的主要阶段、进度和时间安排

第一周：完成英文资料的查询和相关翻译；

第二周：完成开题报告；

第三周：复习填料塔的相关知识，完成初期填料选择等任务；

第四周：复习autoCAD的相关知识；

第五周~第六周：进行填料吸收塔的工艺尺寸计算；

第七周：处理结果，进行分析，并完成对其他附属设备的选型等；

第八周：根据计算数据完成填料塔设备图的绘制；

第九周：开始准备撰写论文；

第十周：其他工作量的完成；

第十一周：整理答辩资料，完成论文。

六、主要参考文献

1，王明辉编著《化工单元过程课程设计》化学工业出版社2007.8

2，王红林、陈砺编著《化工设计》华南理工大学出版社2005.1

3，潘国昌、郭庆丰编著《化工设备设计》清华大学出版社1996.12

4，杨祖荣、刘丽英、刘伟编著《化工原理》北京化学工业出版社2004

5，路秀林、王者相编著《化工设备设计全书塔设备》化学工业出版社2004.1

6，王开岳著“天然气净化工艺的国内外现状及开发动向”—石油规划设计1996年第三期

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