《化工设备设计》教案

《《化工设备设计》教案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《过程设备设计》教案7—塔设备课程名称：过程设备设计专业：过程装备与控制工程任课教师：贺华23第7章塔设备§7-1概述主　要　教　学　内　容授课方式授课时数1、塔设备在过程工业中的应用和作用2、塔设备的基本要求3、设备的分类和总体结构4、塔设备的发展及现状讲授自学1教学目的和要求1、了解塔设备在化工生产中的作用和基本要求2、掌握塔设备的分类和总体结构教学重点和难点塔设备的分类和设计要求课外作业思考题一、塔设备在化工生产中的作用和地位塔设备是石油、化工生产中广泛使用的重要生产设备，在石油、化工、轻工等生产过程中，塔设备主要用于气、液两相直接接

2、触进行传质传热的过程，如精馏、吸收、萃取、解吸等，这些过程大多是在塔设备中进行的。塔设备可以为传质过程创造适宜的外界条件，除了维持一定的压强、温度、规定的气、液流量等工艺条件外，还可以从结构上保证气、液有充分的接触时间、接触空间和接触面积，以达到相际之间比较理想的传质和传热效果。塔设备的投资及重量在过程设备中所占的比例装置名称塔设备的投资比例塔设备重量的比例石油及石油化工（60万吨、120万吨/年催化裂化装置）25.4%48.9%炼油及煤化工（30万吨/年乙烯装置）34.85%25.3%化纤（4.5万吨/年丁二烯装置）44.9%54%二、对

3、塔设备的基本性能指标要求23三、塔设备的分类按压力---------加压塔、常压塔、减压塔按单元操作--------精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔、干燥塔等﹡按支承方式--------框架塔、自支承式塔﹡按塔内件结构--------板式塔、填料塔四、塔设备的发展及现状·塔设备的形式繁多，规模范围也很大·塔设备的大型化发展趋势（1）强度、刚度及流体均布等方面的问题（2）全负荷运转（3）大型塔设备的设计、制造、操作和维修塔设备的设计内容：﹡结构设计------确定塔体结构；塔盘结构；溢流装置；紧固件及支持件；进出口接管结构；裙座及其它附

4、件；﹡机械设计------选择材料；计算塔体壁厚裙座壁厚；计算地脚螺栓直径及数量等；工艺设计------计算理论塔板数；选择塔板效率并确定实际塔板数；选取板间距并初步确定塔高；计算塔径（或空塔气速）；进行流体力学验算；23§7-2填料塔主　要　教　学　内　容授课方式授课时数1、填料2、液体分布装置3、液体再分布装置4、填料支承装置讲授自学2教学目的和要求1、了解工业用填料的主要类型、优缺点及用途2、掌握主要的液体分布装置和液体再分布装置的结构3、了解填料支承装置的结构及强度计算教学重点和难点液体分布装置液体再分布装置课外作业思考题l填料塔是

5、连续式的气液传质设备，气液两相间呈连续逆流接触并进行传质和传热，气液两相组分的浓度沿塔高呈连续变化。l板式塔中气液两相间逐层逆流接触并进行传质和传热，气液两相组分的浓度沿塔高呈阶梯式变化。l在结构上，填料塔主要优点：（1）结构简单，压力降小（2）便于处理腐蚀性物料（填料一般由耐蚀材料制成）、易起泡沫的物料（气体不是以发泡的形式通过液层，而且填料对气泡有破碎作用）及真空操作（气液阻力降小）缺点：（1）体极大、重量大（2）传质效率较低，操作稳定性较差（3）不适于处理污浊液体、含尘气体、含有固体颗粒及容易结垢的物料填料塔总体结构（图7-1）一、填

6、料23二、填料支承装置基本要求：（1）具有足够的强度和刚度（2）具有足够的自由截面积（3）结构简单，便于安装，能耐介质腐蚀1、栅板（1）栅板的结构注意：栅条的间距不能过小，否则会使栅板自由截面积过小，而且填料会堵塞栅条间的气体通道，使气体压力降增大。（2）栅板的强度计算（了解）P=PP+PLNPP=9.8HLtγPN乱堆填料：PL=3.43HLtγL×10-4N丝网填料：PL=0.49HLtγL×10-4NM=PL/6N.m232、体喷射式支承板优点：气体和液体通过不同通道流动，可减小气液流动的阻力（1）驼峰式气体喷射式支承板（2）钟罩型气

7、体喷射式支承板三、液体分布装置基本要求：（1）结构简单，制造、安装、维修方便（2）不需很大的液体压头即能均匀分散液体，液体通道不易堵塞（3）满足喷淋点数的要求（一）喷洒型1、多孔直管式布液器优点：结构简单缺点：液体分布均匀性较差；液体不清洁时，小孔容易堵塞；*2、多孔排管式布液器优点：喷淋面积大且均匀缺点：操作弹性小；要求压力稳定；3、多孔环管式布液器优点：结构简单，制造、安装方便缺点：喷淋面积小，不够均匀；要求液体均匀，否则小孔容易堵塞4、筛孔盘式布液器气体截面积小，阻力大，操作弹性小5、莲蓬头式布液器23优点：结构简单，安装、拆卸方便缺

8、点：小孔易堵塞；雾沫夹带严重；流量或压力改变时，液体分布状况会产生较大改变莲蓬头直径：d=(0.2~0.3)DN喷洒半角：α≤40o　　　小孔数目：n=1+n1+2n1+3n1+