水吸收丙酮填料塔的設(shè)計

..緒論1.1吸收技術(shù)概況氣體吸收過程是化工生產(chǎn)中常用的氣體混合物的分離操作，其基本原理是利用混合物中各組分在特定的液體吸收劑中的溶解度不同，實現(xiàn)各組分分離的單元操作。實際生產(chǎn)中，吸收過程所用的吸收劑常需回收利用，故一般來說，完整的吸收過程應(yīng)包括吸收和解吸兩部分，因而在設(shè)計上應(yīng)將兩部分綜合考慮，才能得到較為理想的設(shè)計結(jié)果。作為吸收過程的工藝設(shè)計，其一般性問題是在給定混合氣體處理量、混合氣體組成、溫度、壓力以及分離要求的條件下，完成以下工作：（1）根據(jù)給定的分離任務(wù)，確定吸收方案；（2）根據(jù)流程進行過程的物料和熱量衡算，確定工藝參數(shù)；（3）依據(jù)物料及熱量衡算進行過程的設(shè)備選型或設(shè)備設(shè)計；（4）繪制工藝流程圖及主要設(shè)備的工藝條件圖；（5）編寫工藝設(shè)計說明書。1.2吸收過程對設(shè)備的要求及設(shè)備的發(fā)展概況近年來隨著化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大規(guī)模的吸收設(shè)備已經(jīng)廣泛用于實際生產(chǎn)過程中。對于吸收過程，能夠完成分離任務(wù)的塔設(shè)備有多種，如何從眾多的塔設(shè)備中選擇合適類型是進行工藝設(shè)計的首要任務(wù)。一般而言，吸收用塔設(shè)備與精餾過程所需要的塔設(shè)備具有相同的原則要求，用較小直徑的塔設(shè)備完成規(guī)定的處理量，塔板或填料層阻力要小，具有良好的傳質(zhì)性能，具有合適的操作彈性，結(jié)構(gòu)簡單，造價低，便于安裝、操作和維修等。但是吸收過程，一般具有液氣比大的特點，因而更適用填料塔。此外，填料塔阻力小，效率高，有利于過程節(jié)能。所以對于吸收過程來說，以采用填料塔居多。近年來隨著化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大規(guī)模的吸收設(shè)備已經(jīng)廣泛用于實際生產(chǎn)當(dāng)中。具有了很高的吸收效率，以及在節(jié)能方面也日趨完善。填料塔的工藝設(shè)計內(nèi)容是在明確了裝置的處理量，操作溫度及操作壓力及相應(yīng)的相平衡關(guān)系的條件下，完成填料塔的工藝尺寸及其他塔內(nèi)件設(shè)計。在今后的化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)中，對吸收設(shè)備的要求及效率將會有更高的要求，所以日益完善的吸收設(shè)備會逐漸應(yīng)用于實際的工業(yè)生產(chǎn)中。摘要吸收是利用混合氣體中各組分在液體中的溶解度的差異來分離氣態(tài)均相混合物的一種單元操作。在化工生產(chǎn)中主要用于原料氣的凈化，有用組分的回收等。填料塔是氣液呈連續(xù)性接觸的氣液傳質(zhì)設(shè)備。塔的底部有支撐板用來支撐填料，并允許氣液通過。支撐板上的填料有整砌和亂堆兩種方式。填料層的上方有液體分布裝置，從而使液體均勻噴灑于填料層上。本次化工原理課程設(shè)計的目的是根據(jù)設(shè)計要求采用填料吸收塔的方法處理含有二氧化硫的混合物，使其達到排放標準。在設(shè)計中,主要以水吸收混合氣中的二氧化硫，在給定的操作條件下對填料吸收塔進行物料衡算。本次設(shè)計包括設(shè)計方案的選取，主要設(shè)備的工藝設(shè)計計算——物料衡算、設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝尺寸的設(shè)計計算，工藝流程圖，主要設(shè)備的工藝條件圖等內(nèi)容。關(guān)鍵詞填料塔吸收丙酮低濃度AbstractAbsorptionistheunitoperationOfusingmixedgasintheliquidcomponentinthesolubilityofisolateddifferencestoagaseousmixtureofhomogeneous.Intheproduction,itisbeingusedinproducingofchemicalrawmaterials,gaspurificationandrecyclingofusefulcomponentsandsoon.Theabsorptionchamberwasmadthatthefluidassumesthecontinuouscontactthegasfluidmasstransferequipment.Onbaseplate'spaddinghasentirebuildswiththechaoticpileoftwoways.Thepaddinglevel'splaceabovehastheliquidtodistributetheinstallment,thuscausestheliquidtosprayevenlyonthepaddinglevel.Thechemicalprinciplecurriculumproject'sgoalistousethepaddingabsorptiontoweraccordingtothedesignrequirementsmethodprocessingtoincludethesulphurdioxidemixture.Inthedesign,mainlybythewaterabsorptionmixtureair'sinsulphurdioxide,undertheoperatingconditionwhichassignstothepaddingabsorptiontowercarriesonthematerialbalance.Thisdesignincludingdesignproposalselection,majorinstallation'stechnologicaldesign,equipment'sstructuraldesignandcraftsizedesigncalculation,flowchart,majorinstallation'scontentsandsoontechnologicalconditionschart.Keywords:AbsorptionchamberAbsorptionAcetoneLowconcentration目錄TOC\o"1-3"\h\u29349緒論 I190511.1吸收技術(shù)概況 I238171.2吸收過程對設(shè)備的要求及設(shè)備的發(fā)展概況 I28747摘要 II19044Abstract III24815水吸收丙酮填料塔的設(shè)計 -1-19830第一章設(shè)計任務(wù)及操作條件 -1-233851.1任務(wù)及操作條件 -1-19324第二章設(shè)計方案的確定 -1-125802.1設(shè)計方案的內(nèi)容 -1-50302.1.1流程方案的確定 -1-206392.1.2設(shè)備方案的確定 -1-203282.2流程布置 -2-185332.3吸收劑的選擇 -2-312552.4操作溫度和壓力的確定 -3-22772第三章填料的選擇 -3-170763.1填料的種類和類型 -3-30363.1.1散裝填料 -3-43123.1.2規(guī)整填料 -4-177833.2填料類型的選擇 -4-281783.3填料規(guī)格的選擇 -4-115933.4填料材質(zhì)的選擇 -4-24385第四章工藝計算 -5-272544.1液相物性數(shù)據(jù) -5-219314.4物料衡算 -6-23806第五章附屬設(shè)備的設(shè)計 -15-240335.1液體分布器簡要設(shè)計 -16-3995.2布液計算 -17-88835.4填料支承板 -17-238545.5填料壓板和床層限制版 -17-196405.6氣體出口裝置和排液裝置 -18-304855.7液體分布器及再分布器 -18-192645.8塔附屬高度的計算 -20-23144第六章其他附屬設(shè)備的選型及計算 -20-147586.1其他附屬設(shè)備的選型 -21-99106.2填料塔接管尺寸計算 -21-277406.3人孔、封頭、法蘭等附屬設(shè)備的選擇[5] -21-116156.4管徑的計算 -22-192366.5泵及風(fēng)機的選型 -23-192906.5.1泵的選型 -23-26486.5.2風(fēng)機的選型 -24-27116參考文獻： -24-9010致謝 -25-.水吸收丙酮填料塔的設(shè)計設(shè)計任務(wù)及操作條件1.1任務(wù)及操作條件eq\o\ac(○,1)混合氣（空氣、丙酮蒸氣）處理量eq\o\ac(○,2)進塔混合氣含丙酮體積分數(shù)7%；eq\o\ac(○,3)進塔吸收劑（清水）的溫度為20℃；eq\o\ac(○,4)丙酮回收率93%；eq\o\ac(○,5)操作壓力為常壓。設(shè)計方案的確定2.1設(shè)計方案的內(nèi)容2.1.1流程方案的確定常用的吸收裝置流程主要有逆流操作、并流操作、吸收及部分再循環(huán)操作、多塔串聯(lián)操作、串聯(lián)—并聯(lián)操作，根據(jù)設(shè)計任務(wù)、工藝特點，結(jié)合各種流程的優(yōu)缺點，采用常規(guī)逆流操作的流程，傳質(zhì)平均推動力大，傳質(zhì)速率快，分離效率高，吸收及利用率高。因此，本設(shè)計采用逆流操作進行設(shè)計。2.1.2設(shè)備方案的確定本設(shè)計要求的是選用填料吸收塔，填料塔是氣液呈連續(xù)性接觸的氣液傳質(zhì)設(shè)備，它的結(jié)構(gòu)和安裝比板式塔簡單。它的底部有支撐板用來支撐填料，并允許氣液通過。支撐板上的填料有整砌或亂堆兩種方式。填料層的上方有液體分布裝置，從而使液體均勻噴灑在填料層上。圖2.1常規(guī)逆流操作流程圖2.2流程布置吸收裝置的流程布置是指氣體和液體進出吸收塔的流向安排。本設(shè)計采用的是逆流操作，即氣相自塔底進入由塔頂排出，液相流向與之相反，自塔頂進入由塔底排出。逆流操作時平均推動力大，吸收劑利用率高，分離程度高，完成一定分離任務(wù)所需傳質(zhì)面積小，工業(yè)上多采用逆流操作。2.3吸收劑的選擇吸收劑性能的優(yōu)劣是決定吸收操作效果的關(guān)鍵之一，吸收劑的選擇應(yīng)考慮以下幾方面：(1)溶解度:吸收劑對溶質(zhì)的溶解度要大，以提高吸收速率并減少吸收劑的用量。(2)選擇性:吸收劑對溶質(zhì)組分有良好的溶解能力，對其他組分不吸收或甚微。(3)揮發(fā)度：操作溫度下吸收劑的蒸汽壓要低，以減少吸收和再生過程中的揮發(fā)損失。(4)粘度:吸收劑在操作溫度下粘度要低，流動性要好，以提高傳質(zhì)和傳熱速率。(5)其他：所選用的吸收劑盡量要無毒性、無腐蝕性、不易爆易燃、不發(fā)泡、冰點低、廉價易得及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。一般來說，任何一種吸收劑都難以滿足以上所有要求，選用是要針對具體情況和主要因素，既考慮工藝要求又兼顧到經(jīng)濟合理性。本設(shè)計依規(guī)定使用清水作為吸收劑。2.4操作溫度和壓力的確定(1)溫度:低溫利于吸收，但溫度的底限應(yīng)由吸收系統(tǒng)決定，本設(shè)計溫度選20℃(2)壓力：加壓利于吸收，但壓力升高操作費用、能耗增加，需綜合考慮，本設(shè)計采用常壓（大氣壓為包頭本地氣壓89.59KPa）。第三章填料的選擇3.1填料的種類和類型工業(yè)上填料按形狀和結(jié)構(gòu)可分為散裝填料和規(guī)整填料兩類，散裝填料和規(guī)整填料。3.1.1散裝填料以隨機的方式堆積在塔內(nèi)，以下是幾種典型的散裝填料：拉西環(huán)填料最早的工業(yè)填料，但因性能較差，目前工業(yè)上已經(jīng)很少使用。鮑爾環(huán)填料是在拉西環(huán)基礎(chǔ)上的改進，利用率有了很大提高。階梯環(huán)填料對鮑爾環(huán)的改進，為目前所使用的環(huán)形填料最為優(yōu)良的一種?；“疤盍弦话悴捎么少|(zhì)材料，易碎，工業(yè)中不常用。環(huán)矩鞍填料集環(huán)型與鞍型優(yōu)點，是工業(yè)應(yīng)用最廣的一種金屬散裝填料。3.1.2規(guī)整填料以一定的幾何形狀，整齊堆砌，工業(yè)用多為波紋填料，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、傳質(zhì)效率高、處理量大，但不易處理粘度大或有懸浮物的物料，且造價高。3.2填料類型的選擇根據(jù)分離工藝的要求，考慮以下因素：(1)傳質(zhì)效率在滿足工藝條件的前提下，選用傳質(zhì)效率高，即HETP(或HTU)低的填料。(2)通量保證較高的傳質(zhì)效率前提下，選用有較高泛點或氣相動能因子的填料。(3)填料層壓降壓降越小，動力耗費越少，操作費用越小。(4)操作性能填料具有較大操作彈性，且具有一定的抗污能力、抗熱敏能力等。3.3填料規(guī)格的選擇(1)散裝填料常用主要有16、25、38、50、76等幾種規(guī)格。一般推薦[2]：300時，選25的填料；時，選25—38的填料;時，選用50—70mm的填料，但一般大塔中常用50mm的填料。(2)規(guī)整填料從分離要求、通量要求、場地條件、物料性質(zhì)及設(shè)備投資、操作費用等方面綜合考慮，既考慮工藝要求又兼顧到經(jīng)濟合理性。3.4填料材質(zhì)的選擇(1)陶瓷具有耐腐性及耐熱性，但質(zhì)脆、易碎，不宜高沖擊強度下使用。(2)金屬碳鋼對低腐蝕無腐蝕物系優(yōu)先考慮，不銹鋼耐以外物系腐蝕，特種合金鋼價格高，只在特殊條件下使用。(3)塑料主要包括PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)等，一般采用PP(聚丙烯)材質(zhì)。塑料耐腐蝕性、耐低熱性好，但具有冷脆性，表面潤濕性較差。一般講，操作溫度較高但無顯著腐蝕性時，選用金屬填料；溫度較低選用塑料填料；物系具有腐蝕性、操作溫度高，宜采用陶瓷填料。由于本設(shè)計操作溫度較低且無腐蝕性，壓強采用常壓，所以選用塑料填料。綜合考慮本設(shè)計選取直徑為50mm的塑料鮑爾環(huán)，其主要特性有填料因子為120，比表面積為106.4，空隙率為0.90，堆積密度為87.5kg/m3。第四章工藝計算4.1液相物性數(shù)據(jù)對低濃度吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。由手冊[4]查得，20℃時水的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：

密度為粘度為

表面張力為丙酮在水中的擴散系數(shù)為

4.2氣相物性數(shù)據(jù)

混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為

混合氣體的平均密度為

混合氣體的粘度可近似取為空氣的粘度，查手冊得20℃空氣的粘度為

查手冊[3]得丙酮在空氣中的擴散系數(shù)為

4.3氣液相平衡數(shù)據(jù)

由手冊[2]查得，常壓下20℃時丙酮在水中的亨利系數(shù)為

相平衡常數(shù)為

溶解度系數(shù)為

4.4物料衡算進塔氣相摩爾比為

出塔氣相摩爾比為

進塔惰性氣相流量為

該吸收過程屬低濃度吸收，平衡關(guān)系為直線，最小液氣比可按下式計算，即

對于純?nèi)軇┪者^程，進塔液相組成為

取操作液氣比為：

(4-1)4.5填料塔的工藝尺寸的計算

4.5.1塔徑計算

采用圖2Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計算泛點氣速。

氣相質(zhì)量流量為

液相質(zhì)量流量可近似按純水的流量計算，即

取，圖4.1Eckert通用關(guān)聯(lián)圖Eckert通用關(guān)聯(lián)圖的橫坐標為查圖2得：散裝填料泛點填料因子平均值由下表4.1可得（填料規(guī)格為DN50）表4.1散裝填料泛點填料因子平均值填料類型填料因子,1/mDN16DN25DN38DN50DN76金屬鮑爾環(huán)金屬環(huán)矩鞍30613811493.4987136金屬階梯環(huán)11882塑料鮑爾環(huán)34323211412562塑料階梯環(huán)17611689瓷矩環(huán)700215140160瓷拉西環(huán)1050576450288瓷拉西環(huán)1300832600400所以

取

由

圓整塔徑，取。

泛點率校核：

(在允許范圍內(nèi))

填料規(guī)格校核：

液體噴淋密度校核：依據(jù)Morris等推薦環(huán)形及其他填料的最小潤濕速率（MWR）為

取最小潤濕速率為依據(jù)Morris[6]等推薦環(huán)形及其他填料的最小潤濕速率（MWR）為外徑（d）/mm高×厚/mm比表面積（）/mm孔隙率/個數(shù)(n)/堆積密度/干填料因子/填料因子1010×1.54400.70720000700128015001515×23300.7025000069096010202525×2.51900.78490005054004005050×4.5930.8160004571772208080×9.5760.681910714243280表4.2瓷質(zhì)拉西環(huán)特性參數(shù)（亂堆）

查拉西環(huán)（DN50）的比表面積為：

因為所以噴淋密度經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用合理。

4.5.2填料層高度計算

脫吸因數(shù)為

氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為

氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計算：

（4-2）查表[7]4.3常見材質(zhì)的臨界表面張力值得

表4.3常見材質(zhì)的臨界表面張力值材質(zhì)碳瓷玻璃聚丙烯聚氯乙烯鋼石蠟表面張力，dyn/cm56617333407520因為液體質(zhì)量通量為

查資料[8]得知氣膜吸收系數(shù)由下式計算：（4-3）氣體質(zhì)量通量為

液膜吸收系數(shù)由下式計算：（4-4）

由，查表4.4得

表4.4常見填料的形狀系數(shù)填料類型球形棒形拉西環(huán)弧鞍開孔環(huán)Ψ值0.720.7511.191.45則（4-5）

用下列公式校正[7]由，（4-6），（4-7）得:

當(dāng)丙酮溶于水的亨利常數(shù)可用下列式子計算求得則（4-8）

由（4-9）

由，得

設(shè)計取填料層高度為

查表[5]4.5，表4.5散裝填料分段高度推薦值填料類型h/Dhmax拉西環(huán)2.5≤4m鞍環(huán)5～8≤6m鮑爾環(huán)5～10≤6m階梯環(huán)8～15≤6m環(huán)矩鞍8～15≤6m對于拉西環(huán)填料，。由，則

計算得填料層高度為3500mm，分2段。4.6填料層壓降計算

采用圖2計算填料層壓降。

橫坐標為

查表4.6得，表4.6散裝填料壓降填料因子平均值填料類型填料因子,1/mDN16DN25DN38DN50DN76金屬鮑爾環(huán)金屬環(huán)矩鞍30613811493.4987136金屬階梯環(huán)11882塑料鮑爾環(huán)34323211412562塑料階梯環(huán)17611689瓷矩環(huán)700215140160瓷拉西環(huán)1050576450288瓷拉西環(huán)1500832600410縱坐標為

查圖4.1得

填料層壓降為表4.7填料塔的設(shè)計結(jié)果概要項目數(shù)據(jù)備注混合氣摩爾流率kmol/h81.478清水密度kg/m3998.220℃清水摩爾流量kmol/h245.37清水質(zhì)量流量kg/h4421.57泛點氣速m/s1.159塔徑m0.8噴淋密度m3/m2h8.82全塔填料層壓降Pa2811.54傳質(zhì)單元數(shù)8.365實際氣速m/s0.9填料層高度m10.78第五章附屬設(shè)備的設(shè)計5.1液體分布器簡要設(shè)計（1）液體分布器的選型該吸收塔液相負荷較大，而氣相負荷相對較低，故選用槽式液體分布器。（2）分布點密度計算按Eckert[6]建議值，D=750時，噴淋點密度為170點/㎡，當(dāng)D=800時設(shè)計取噴淋點密度為147點/㎡。布液點數(shù)為點，液體分布器的簡要設(shè)計如下圖5.1：圖5.1槽式液體分布器二級槽的布液點示意圖按分布點集合均勻與流量均勻的原則，進行布點設(shè)計。設(shè)計結(jié)果為二級槽共設(shè)五道，在槽側(cè)面開孔，槽寬度為70mm，槽高度為210mm，兩槽中心距為140mm。分布點采用三角形排列，實際設(shè)計布點數(shù)為n=74點。5.2布液計算開孔系數(shù)液位高度由[8]得取圓整。5.4填料支承板填料支承板主要用于支承填料與及其所持有的液體、氣體的質(zhì)量。同時起著氣液流道及其均布的作用。支承板要求具有足夠的強度、均勻地開孔和大于填料孔隙率的自由截面分率。工業(yè)上一般應(yīng)用管式和梁式填料支承板。梁式支承板結(jié)構(gòu)強度好，裝卸方便，可提供大于塔截面積的自由截面，且允許氣液負荷較大，其日益得到廣泛應(yīng)用。因此，本設(shè)計也采用梁式支承板。5.5填料壓板和床層限制版當(dāng)塔內(nèi)氣液負荷較大或氣液負荷波動較大時，塔內(nèi)填料將發(fā)生浮動或相互碰撞，破壞塔的正常操作或損壞填料，為此，一般應(yīng)在填料層頂部設(shè)置壓板或床層限制板。床層限制版有柵條式和絲網(wǎng)式。填料壓板用自身質(zhì)量壓住填料但不致壓壞填料，限制壓板的質(zhì)量輕，需固定在塔壁上。一般要求壓板或限制版自由截面分率不大于70%。本設(shè)計采用壓板對填料進行限制。5.6氣體出口裝置和排液裝置填料塔的氣體進口既要防止液體倒灌，更要有利于氣體的均勻分布。對500mm直徑以下的小塔，可使進氣管伸到塔中心位置，管端切成45度向下斜口或切成向下切口，使氣流折轉(zhuǎn)向上。對1.5m以下直徑的塔，管的末端可制成下彎的錐形擴大器。氣體出口既要保證氣流暢通，又要盡量除去夾帶的液

沫。最簡單的裝置是除沫擋板（折板），或填料式、絲網(wǎng)式除霧器。液體出口裝置既要使塔底液體順利排出，又能防止塔內(nèi)與塔外氣體串通，常壓吸收塔可采用液封裝置。5.7液體分布器及再分布器為了滿足不同塔徑、不同液流量以及不同均布程度的要求，液體分布裝置有多種結(jié)構(gòu)型式。目前最常用的液體分布裝置主要是多孔型和溢流型兩類以及沖擊式分布器。（1）多孔型的布液裝置能提供足夠均勻的液體分布和空出足夠大的氣體通道（自由截面一般在70%以上），也便于制成分段可拆結(jié)構(gòu)，缺點是分布器的小孔易被沖蝕或堵塞，因此要求料液清潔，不含固體顆粒。一般情況下需要在液體進口管路上設(shè)置過濾器。它主要有以下幾種型式：多孔直管式噴淋器：可根據(jù)液量大小在直管的下方開三到五排的小孔，孔徑為φ3—φ8mm，這種噴淋器可用于塔徑D<800mm且液體的均布要求不高的場合；多管式噴淋器：對于噴淋點數(shù)不多的小塔可采用。它的結(jié)構(gòu)簡單，分布效果好；排管式噴淋器：是目前應(yīng)用較為廣泛的分布器之一；環(huán)管式噴淋器：性能與排管式類似，僅結(jié)構(gòu)形式有所不同；篩孔盤式分布器：不僅可用金屬或塑料制造，且能用陶瓷制造。然而，它所提供自由截面較小，對氣流的阻力較大，不適宜在大的氣體流量下操作，故其應(yīng)用不如排管式噴淋器普遍；（2）溢流式布液裝置它是目前廣泛應(yīng)用的分布器，特別適用于大型填料塔，它的優(yōu)點是操作彈性大、不易堵塞、操作可靠和便于分塊安裝等。它有兩種結(jié)構(gòu)形式：①溢流盤式布液器由底板、溢流、升氣管及圈環(huán)所組成；②溢流槽式布液器是適用性較好的布液器，特別適用于大流量操作。一般應(yīng)用于塔徑D>1000mm的場合。它有若干個噴淋槽及置于其上的分配槽組成，可處理還固體粒子的液體，它的自由截面大，適用性好，處理量大，操作彈性也好，可用金屬、塑料或者陶瓷制造?？紤]到塔徑及吸收要求，本設(shè)計排管式液體分布器。則分布點密度計算如下:該塔的塔徑較小，且填料的比表面積較大，故應(yīng)選較大的分布點密度。設(shè)計中取分布點密度為147點/m2。布液點數(shù)為點按分布點幾何均勻與流量均勻的原則，進行布點設(shè)計。設(shè)計結(jié)果為：主管直徑，支管直徑.采用7根支管，支管中心距為85mm，采用長方形排列，實際布點數(shù)為74點。(3)液體收集及再分布裝置

由于主體區(qū)及塔壁區(qū)流動不同而產(chǎn)生的徑向推力不同，將導(dǎo)致壁流，塔體的傾斜、保溫不良等因素將使壁流現(xiàn)象加劇。為了減小壁流現(xiàn)象，提高塔的傳質(zhì)效果，當(dāng)填料層較高時，應(yīng)進行分段。故需設(shè)置液體再分布裝置。最簡單的液體再分布裝置為截錐式再分布器。截錐式再分布器結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，但它只起到將壁流向中心匯集的作用，無液體再分布的功能，一般用于直徑小于0.6m的塔中。

在通常情況下，一般將液體收集器及液體分布器同時使用，構(gòu)成液體收集及再分布裝置。液體收集器的作用是將上層填料流下的液體收集，然后送至液體分布器進行液體再分布。常用的液體收集器為斜板式液體收集器。（4）除沫裝置氣體在塔頂離開填料層時，帶有大量液沫和霧滴，為回收這部分液體，需要在塔頂安裝除沫器。常用的除沫器主要有折流板式除沫器，旋流板式除沫器、絲網(wǎng)除沫器。本設(shè)計選用上裝式絲網(wǎng)除沫器。5.8塔附屬高度的計算塔上部空間高度可取1.0m.液體分布器高度約為1.0m.液體再分布器所占空間高度取0.63m.考慮到氣相接管所占空間高度，底部空間高度可取1.3m.若塔底液相停留時間按1min考慮，則塔釜液所占空間高度為：取h=0.15m所以塔的附屬高度為

得塔總高度:即塔總高為10.78m第六章其他附屬設(shè)備的選型及計算6.1其他附屬設(shè)備的選型在對填料塔的附屬設(shè)備選擇中，依次選用絲網(wǎng)除沫器，床層限制板，孔管型支承裝置，截錐式再分布器。6.2填料塔接管尺寸計算為防止流速過大引起管道沖蝕，磨損，震動和噪音，液體流速一般為0.5–3m/s，氣體流速一般為10-30m/s。由于該填料塔吸收在低濃度下進行，故氣液體進出口的管徑相同。丙酮與空氣混合氣體：由于氣體流量為2083.33m3/h，取u=20m/s，所以由公式：查表[8]（GB8163-87）管子規(guī)格表，可選取219mm×9.5mm的無縫鋼管，內(nèi)徑為：對氣體流速進行校核：對于液體進出口，取液體流速為1.0m/s，

所以由公式：查表[8]（GB8163-87）管子規(guī)格表，可選取45mm×2.5mm的無縫鋼管，內(nèi)徑為：對液體流速進行校核：6.3人孔、封頭、法蘭等附屬設(shè)備的選擇[5]人孔、封頭、法蘭等都是標準件，可以依據(jù)所計算的塔的基本數(shù)據(jù)，直接進行選擇。本設(shè)計參考《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計》進行標準間的選擇。選擇的標準件如下：（1）人孔：選擇公稱直徑為500mm的板式平焊回轉(zhuǎn)蓋人孔，數(shù)據(jù)有：D=645mmD1=600mm螺母或螺柱規(guī)格M20數(shù)量20回轉(zhuǎn)蓋質(zhì)量130kg選擇該人孔數(shù)量為4.（2）封頭：選擇公稱直徑為900mm的標準橢圓封頭，其主要數(shù)據(jù)有：曲面高度225mm直邊高度25mm質(zhì)量73—110kg選擇數(shù)量2（3）筒體法蘭：選擇公稱直徑為900mm的甲型平焊法蘭，其主要數(shù)據(jù)有：D=1015mmD1=980mmD2=950mmD3=940mmD4=937mm螺柱規(guī)格M16數(shù)量36法蘭厚度40mm質(zhì)量52kg數(shù)量1（4）管法蘭:選擇公稱直徑為50mm的法蘭，其數(shù)據(jù)有：鋼管外徑57mm螺孔中心圓直徑110mm法蘭外徑140mm法蘭內(nèi)徑59mm螺孔直徑14mm螺孔數(shù)量為4螺孔規(guī)格M16選擇數(shù)量為2。公稱直徑為350mm的法蘭，其主要數(shù)據(jù)就有：鋼管外徑357mm法蘭外徑490mm法蘭內(nèi)徑380mm螺孔中心圓直徑445mm螺孔直徑22mm螺孔數(shù)量12螺孔規(guī)格M20法蘭厚度28mm選擇數(shù)量為2其它測壓孔、測溫孔等管口的選擇略。6.4管徑的計算1.進氣管和混合出氣管：對于常壓氣體，氣體氣速一般可取15—20m/s。而本設(shè)計進氣為常壓氣體則可取氣速為16m/s。由此可計算管徑：由此查《化工原理》附錄，可取壁厚，外徑為0.325的無縫鋼管。為了便于設(shè)計，氣體進出口管徑選擇相同規(guī)格。由此對氣速進行核算：2.進水管和混合出液管：對于清水在常壓下的輸送，可以去流速在1.5—3.0m/s。本設(shè)計益為常壓清水的輸送，故可以去流速為2.5m/s。由此可以計算管徑：由《化工原理》附錄查得，可以取壁厚為，外徑為54mm的無縫鋼管。進出口液相流量改變很小，故液體進出口管徑選擇相同的規(guī)格。由此對氣速進行核算：6.5泵及風(fēng)機的選型6.5.1泵的選型水流量的計算：