θ网环
波纹填料结构
拉西环 阶梯环
鲍尔环 ?环
? 按填料结构及其使用方式可以分为散堆填料和规整填料。
规 格栅填料 整 填 波纹填料 料
脉冲填料
拉西环
鲍尔环 散 堆 阶梯环 填 弧鞍填料 料 矩鞍填料
环矩鞍填料
球形填料
格里奇格栅填料、网孔格栅填料、蜂窝 格栅填料等
金属丝网波纹填料、金属孔板波纹填料、 金属压延孔板波纹填料 脉冲填料 拉西环填料
? 5.容器法兰的选择
? 董达勤主编.化工设备机械基础（二版）.北京：化学工业出版社， 1994：324-325
? 6.填料塔附属设备的设计
? 汤金石主编.化工原理课程设计.北京：化学工业出版社，1990：225233.
? 7.扩散系数的计算
? 刘光启，马连湘，邢志有主编.化工物性算图手册.北京：化学工业出 版社，2002：694-695，712
填料吸收塔课程设计
第一节 概述 第二节 设计计算过程 第三节 注意事项
第一节 概述
? 填料吸收塔是化学工业中最常用的气液传质设备之一。它具有 结构简单、便于用耐腐蚀材料制造以及压降小等优点，采用新 型高效填料可以获得很好的经济效果，常用于吸收、精馏等分 离过程。本讲以填料吸收塔为例，介绍其设计方法。
? ⑵ 空隙率
? 单位体积填料中的空隙体积称为空隙率，以 ? 表示，其单 位为m3/m3，或以% 表示。填料的空隙率越大，气体通过的 能力越大且压降低。因此，空隙率是评价填料性能优劣的又 一重要指标。
1.填料的几何特性
? ⑶ 填料因子
? 填料的比表面积与空隙率三次方的比值，即a/? 3，称为 填料因子，以 ? 表示，其单位为1/m。填料因子分为干 填料因子与湿填料因子，填料未被液体润湿时的 a/?3 称 为干填料因子，它反映填料的几何特性；填料被液体润 湿后，填料表面覆盖了一层液膜，a和? 均发生相应的变 化，此时的a/? 3 称为湿填料因子，它表示填料的流体 力学性能，?值越小，表明流动阻力越小。
? （向高年级同学借阅）
? 匡国柱，史启才主编.化工单元过程及设备 课程设计.北京：化学工业出版社，2001
? 1.填料支承结构的设计
? 涂伟平，陈佩珍，程达芬编.化工过程及设备设计.北京：化学工业出 版社，2000：103-106.
? 2 .填料塔附属设备的设计
? E.E.路德维希编.化工装置实用工艺设计（第2卷）.北京：化学工业 出版社，2000：321-329.
? 在设计吸收装置时，必须事先规定或已知：
? ⑴ 在单位时间所应处理的气体总量； ? ⑵ 气体组成； ? ⑶ 被吸收组分的吸收率或排出气体的浓度； ? ⑷ 所使用的吸收液； ? ⑸ 操作温度和压力。
吸收的分类
溶质与溶剂是否发 生显著入液相 的组分
单组分吸收 多组分吸收
? 8.吸收塔的设计
? 匡国柱，史启才主编.化工单元过程及设备过程设计.北京：化学工业 出版社：249-299.
? 9.填料塔内件的计算
? 王树楹主编.现代填料塔技术指南.北京：中国石化出版社，1998： 163-201.
? 10.填料塔结构的设计
? 刘雪暖，汤景凝主编.化工原理课程设计.山东：石油大学出版社， 2001：92-106.
? 11.筒体和封头的设计
? 魏崇光，郑晓梅主编.化工工程制图（化工制图）.北京：化学工业出 版社，1994：183-196.
用例题说明计算过程
? 例：矿石焙烧炉送出的气体冷却到25℃后送入 填料塔中，用20℃清水洗涤以除去其中的SO2。 入塔的炉气流量为2400m 3/h ，其中SO2的摩尔 分率为0.05，要求SO2的吸收率为95%。吸收塔 常压操作，因该过程液气比很大，吸收温度基 本不变，可近似取为清水的温度。
一、设计流程的确定
? 根据气、液两相流动方向的不同，分为逆流操 作和并流操作两类，工业上常采用逆流操作。
? 除了少数情况只需单独进行吸收外，一般需对 吸收后的溶液继以脱吸，使溶剂再生，循环使 用。因此，除了吸收塔以外，还需与其他设备 一道组成一个完整的吸收-脱吸流程。
洗油脱除煤气中粗苯流程简图
吸收塔过程的原则流程
? 3.制图标准
? 魏崇光，郑晓梅主编.化工工程制图（化工制图）.北京：化学工业出 版社，1994：10-14，66-71.
? 刘雪暖，汤景凝主编.化工原理课程设计.山东：石油大学出版社， 2001：112-121.
? 4.丙酮-水相平衡常数
? 汤金石主编.化工原理课程设计.北京：化学工业出版社，1990：210.
过程进行中温度的 变化情况
等温吸收 非等温吸收
我们的设计任务均为单组分、等温的物理吸收过程
10 气体出口装置 9 液体进口装置 8 液体分布装置 7 填料压紧装置 6 填料 5 塔体 4 液体再分布器 3 填料支承板 2 液体出口装置 1 气体进口
编号
名称
一般设计过程和步骤
? ⑴ 吸收剂的选择 ? ⑵ 决定操作温度和压力 ? ⑶ 确定气液平衡关系； ? ⑷ 选择液气比和确定流程； ? ⑸ 选择填料 ? ⑹ 计算塔径和填料层高度； ? ⑺ 压力损失计算； ? ⑻塔内辅助装置的选择和计算；
金属鲍尔环填料、塑料鲍尔环填料、改 型鲍尔环填料 金属填料、塑料阶梯环 弧鞍填料 瓷质、聚丙烯矩鞍填料 金属环矩鞍填料 聚丙烯浮球填料、多面空心填料
1.填料的几何特性
? ⑴ 比表面积
? 单位体积填料的填料表面积称为比表面积，以 a 表示，其单 位为m 2/m 3。填料的比表面积愈大，所提供的气液传质面积 愈大。因此，比表面积是评价填料性能优劣的一个重要指标。
1-吸收塔；2-富液泵；3-贫液泵；4-解吸塔
小结
? ⑴ 根据题目条件，采用清水做吸收剂 ? ⑵ 为提高传质效率，选用逆流吸收 ? ⑶ 采用单塔吸收、部分溶剂循环的吸收流程
二、填料的选择
? 长期的研究，开发出许多性能优良的填料，如图是几种填料的 形状。
拉西环
鲍尔环
弧鞍形填料 矩鞍形填料
阶梯环
金属鞍环
第二节 设计计算过程
? 一、吸收流程的确定 ? 二、填料的选择 ? 三、基础物性数据整理 ? 四、物料衡算 ? 五、填料塔的工艺尺寸的计算 ? 六、填料层压降计算 ? 七、塔内辅助装置的选择和计算
参考资料
? 贾绍义，柴诚敬主编.化工原理课程设计 （化工传递与单元操作课程设计）.天津： 天津大学出版社，2002