1、 設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告題目DN1600二氧化硫吸收塔機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)專(zhuān)業(yè)1課題背景 在石油、化工、輕工等工業(yè)生產(chǎn)中，塔設(shè)備是實(shí)現(xiàn)氣相和液相或者液相和液相間的傳質(zhì)設(shè)備。在塔設(shè)備中完成的單元過(guò)程有精餾、吸收、解吸、萃取等。這些過(guò)程是在一定的溫度、壓力、流量等工藝條件下，在塔中進(jìn)行的。要完成上述過(guò)程還必須使塔的結(jié)構(gòu)能保證氣-液兩相或者液-液兩相的充分接觸和必要的傳質(zhì)、傳熱面積以及兩相的分離空間因此，根據(jù)傳質(zhì)過(guò)程的種類(lèi)的不同及工藝條件的差異，要求塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)類(lèi)型也是不同的?，F(xiàn)擬設(shè)計(jì)一填料塔，采用散裝填料，用于吸收廢氣中的二氧化硫。給定設(shè)計(jì)參數(shù)如下：塔內(nèi)徑： 1600 mm 塔高：15 m設(shè)計(jì)壓力：0.

2、12MPa 設(shè)計(jì)溫度：90 腐蝕余量：5mm 安裝地區(qū)：自定2課題研究的內(nèi)容和意義 吸收是分離氣體混合物最常用的一種單元操作，在化工、煉油、石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。吸收過(guò)程在填料劑驅(qū)動(dòng)下，使氣、液兩相多次直接接觸和分離，利用氣相混合物中各組反應(yīng)的不同，使易反應(yīng)吸收組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)混合氣中各組分的分離。該過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱的過(guò)程。必須在塔設(shè)備中進(jìn)行，所以塔的設(shè)計(jì)是必要的。2.1需完成的主要內(nèi)容如下： (1)緒論 (2)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (3)材料選擇及零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (4)強(qiáng)度計(jì)算與校核 (5)加工工藝、裝配程序、安全防腐等 (6)繪制裝配圖及零部件圖 (7)翻譯外文文獻(xiàn)2.2

3、課題的意義： 塔設(shè)備在石油化工生產(chǎn)中的投入所占的比例越來(lái)越大，占到大概45%55%。塔設(shè)備的性能整個(gè)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)境保護(hù)等方面有重要的意義。因此對(duì)塔設(shè)備的設(shè)計(jì)和研究就具有重要的意義。3國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)填料塔是化工類(lèi)企業(yè)中最常用的氣、液傳質(zhì)設(shè)備之一，在塔體內(nèi)設(shè)置填料使氣液兩相能夠達(dá)到良好傳質(zhì)所需的接觸狀況。填料塔具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于用耐腐蝕材料制造、適于小直徑塔的場(chǎng)合以及壓降小等優(yōu)點(diǎn)。但用于大直徑的塔時(shí)則有效率低、重量大、造價(jià)高以及清理檢修麻煩且填料損耗大等缺點(diǎn)。近年來(lái)，人們對(duì)填料塔作了大量的實(shí)質(zhì)性研究，并取得了突破性進(jìn)展，主要表現(xiàn)在一些新型高效塔內(nèi)

4、件和塔填料的問(wèn)世，加上人們對(duì)傳質(zhì)過(guò)程的仿真模擬及放大效應(yīng)的解決，使填料塔在以前以板式塔應(yīng)用為主的場(chǎng)合，尤其是大型塔的應(yīng)用中得到了很好的應(yīng)用，并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效果。現(xiàn)從填料塔的塔填料和塔內(nèi)件來(lái)說(shuō)明填料塔技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。3.1塔填料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)塔填料是填料塔的核心構(gòu)件，是氣液兩相進(jìn)行熱和質(zhì)交換的場(chǎng)所，它為氣液兩相間熱、質(zhì)傳遞提供了有效的相界面。塔填料的性質(zhì)決定了填料塔的操作，只有性能優(yōu)良的塔填料再輔以理想的塔內(nèi)件，才有望構(gòu)成技術(shù)上先進(jìn)的填料塔。因此，人們對(duì)塔填料的研究十分活躍。目前，塔填料的開(kāi)發(fā)，除研究各種散裝和規(guī)整填料結(jié)構(gòu)外，還對(duì)填料的材質(zhì)、加工方法、表面特性等進(jìn)行研究。規(guī)整填料是繼

5、散堆填料之后在近20余年來(lái)發(fā)展的高效新型填料，國(guó)外有許多品種。規(guī)整填料的應(yīng)用已成為許多廠分離和凈化工序技術(shù)改造的熱點(diǎn)，成為各廠提高產(chǎn)量、改進(jìn)分離效果、減少能耗、安全生產(chǎn)和穩(wěn)定操作的重要技術(shù)措施。在規(guī)整填料方面，我國(guó)也有不少研究成果。天津大學(xué)與英國(guó)Aston大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)出了以UnaPak命名的脈沖規(guī)整填料。天津市天久新技術(shù)開(kāi)發(fā)公司開(kāi)發(fā)了高效廉價(jià)的板花規(guī)整填料。其80型(比表面積80m2/m3)的傳質(zhì)效率與MelaPak350Y型(比表面積350耐/m3)相當(dāng)；天津大學(xué)填料塔新技術(shù)公司1991年引進(jìn)了蘇爾壽公司的Melapak自動(dòng)生產(chǎn)線，并自已開(kāi)發(fā)了碳鋼滲鋁板波紋填料；清華大學(xué)和上海化工研究院分別

6、開(kāi)發(fā)了壓延板網(wǎng)波紋填料；中石化洛陽(yáng)工程公司開(kāi)發(fā)了LH型規(guī)整填料。這些成果都在工業(yè)生產(chǎn)中取得了成功的應(yīng)用。3.2塔內(nèi)件的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)塔內(nèi)件包括氣體分布器、填料支承板、床層限位器、液體分布器、壁流收集分配錐、液體收集器和再分布器等。其設(shè)計(jì)、制造及安裝都極為重要。填料塔的分離性能首先取決于填料,其次取決于塔內(nèi)件等。所以一座性能良好的大型填料塔,填料本身的高性能固然重要,但與之匹配的塔內(nèi)件,尤其是液體分布器和氣體分布器也是至關(guān)重要的。否則填料的高性能就不可能得以充分發(fā)揮,特別是對(duì)于大直徑、多側(cè)線及淺床層塔器,氣液分布是非常重要的,往往是成敗的關(guān)鍵。目前,隨著大型填料塔(特別是淺填料床層)的開(kāi)發(fā)使用,

7、氣體分布問(wèn)題逐步受到重視,在簡(jiǎn)單的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)不能滿(mǎn)足要求時(shí),出現(xiàn)了塔內(nèi)增設(shè)均布格柵或格柵組來(lái)達(dá)到目的。近年為進(jìn)一步改善塔內(nèi)氣體的分布,提高傳質(zhì)效率,又開(kāi)發(fā)了許多性能優(yōu)良的氣體分布器。國(guó)內(nèi)在塔內(nèi)件方面也進(jìn)行了開(kāi)發(fā),有些技術(shù)還獲得了專(zhuān)利。如天津天久新技術(shù)公司發(fā)明的虹吸式高彈性液體分布器,已獲得國(guó)家專(zhuān)利。國(guó)外制造廠商以及國(guó)內(nèi)一些單位都各有自己的技術(shù)秘密。4完成本課題的工作計(jì)劃和進(jìn)度安排 第1-2周：調(diào)研、收集資料,英文翻譯，第3-4周：熟悉課題，對(duì)課題形成直觀的了解，完成開(kāi)題報(bào)告第5-6周：初步確定設(shè)計(jì)方案，完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第7-8周：初步進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合專(zhuān)業(yè)資料，反復(fù)論證設(shè)計(jì)的合理性第9-10周：初步對(duì)吸收塔圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)，反復(fù)論證合理性第11-12周：完成對(duì)主要零部件圖的設(shè)計(jì)，指導(dǎo)教師全面審閱，修改圖紙第13-14周：整理、撰寫(xiě)論文，檢查、修改圖紙第14-15周：裝訂、檢查論文、準(zhǔn)備答辯參考文獻(xiàn) 1路秀林,王者相.化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書(shū)-塔設(shè)備 M 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004.1 2工程材料實(shí)用手冊(cè)編輯委員會(huì).工程材料實(shí)用手冊(cè) M 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2002.1 3塔設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)編輯委員會(huì).塔設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè) M 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 4范欽珊.壓力容器的應(yīng)力分析與強(qiáng)度計(jì)算 M 北京：原子能出版社，1979 5華南理工大學(xué)