DN1600二氧化硫吸收塔機械設計開題報告

1、 設計開題報告題目DN1600二氧化硫吸收塔機械設計學生姓名班級學號專業(yè)1課題背景 在石油、化工、輕工等工業(yè)生產(chǎn)中，塔設備是實現(xiàn)氣相和液相或者液相和液相間的傳質(zhì)設備。在塔設備中完成的單元過程有精餾、吸收、解吸、萃取等。這些過程是在一定的溫度、壓力、流量等工藝條件下，在塔中進行的。要完成上述過程還必須使塔的結(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)過程的種類的不同及工藝條件的差異，要求塔設備的結(jié)構(gòu)類型也是不同的?，F(xiàn)擬設計一填料塔，采用散裝填料，用于吸收廢氣中的二氧化硫。給定設計參數(shù)如下：塔內(nèi)徑： 1600 mm 塔高：15 m設計壓力：0.

2、12MPa 設計溫度：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)中得到廣泛應用。吸收過程在填料劑驅(qū)動下，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的不同，使易反應吸收組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)混合氣中各組分的分離。該過程是同時進行傳質(zhì)和傳熱的過程。必須在塔設備中進行，所以塔的設計是必要的。2.1需完成的主要內(nèi)容如下： (1)緒論 (2)主體結(jié)構(gòu)設計 (3)材料選擇及零部件結(jié)構(gòu)設計 (4)強度計算與校核 (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2.2

3、課題的意義： 塔設備在石油化工生產(chǎn)中的投入所占的比例越來越大，占到大概45%55%。塔設備的性能整個裝置的產(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)境保護等方面有重要的意義。因此對塔設備的設計和研究就具有重要的意義。3國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢填料塔是化工類企業(yè)中最常用的氣、液傳質(zhì)設備之一，在塔體內(nèi)設置填料使氣液兩相能夠達到良好傳質(zhì)所需的接觸狀況。填料塔具有結(jié)構(gòu)簡單、便于用耐腐蝕材料制造、適于小直徑塔的場合以及壓降小等優(yōu)點。但用于大直徑的塔時則有效率低、重量大、造價高以及清理檢修麻煩且填料損耗大等缺點。近年來，人們對填料塔作了大量的實質(zhì)性研究，并取得了突破性進展，主要表現(xiàn)在一些新型高效塔內(nèi)

4、件和塔填料的問世，加上人們對傳質(zhì)過程的仿真模擬及放大效應的解決，使填料塔在以前以板式塔應用為主的場合，尤其是大型塔的應用中得到了很好的應用，并取得了很好的經(jīng)濟效果?，F(xiàn)從填料塔的塔填料和塔內(nèi)件來說明填料塔技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。3.1塔填料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢塔填料是填料塔的核心構(gòu)件，是氣液兩相進行熱和質(zhì)交換的場所，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)上先進的填料塔。因此，人們對塔填料的研究十分活躍。目前，塔填料的開發(fā)，除研究各種散裝和規(guī)整填料結(jié)構(gòu)外，還對填料的材質(zhì)、加工方法、表面特性等進行研究。規(guī)整填料是繼

5、散堆填料之后在近20余年來發(fā)展的高效新型填料，國外有許多品種。規(guī)整填料的應用已成為許多廠分離和凈化工序技術(shù)改造的熱點，成為各廠提高產(chǎn)量、改進分離效果、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，我國也有不少研究成果。天津大學與英國Aston大學聯(lián)合開發(fā)出了以UnaPak命名的脈沖規(guī)整填料。天津市天久新技術(shù)開發(fā)公司開發(fā)了高效廉價的板花規(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；天津大學填料塔新技術(shù)公司1991年引進了蘇爾壽公司的Melapak自動生產(chǎn)線，并自已開發(fā)了碳鋼滲鋁板波紋填料；清華大學和上?；ぱ芯吭悍謩e

6、開發(fā)了壓延板網(wǎng)波紋填料；中石化洛陽工程公司開發(fā)了LH型規(guī)整填料。這些成果都在工業(yè)生產(chǎn)中取得了成功的應用。3.2塔內(nèi)件的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢塔內(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。其設計、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,往往是成敗的關鍵。目前,隨著大型填料塔(特別是淺填料床層)的開發(fā)使用,

7、氣體分布問題逐步受到重視,在簡單的進氣結(jié)構(gòu)不能滿足要求時,出現(xiàn)了塔內(nèi)增設均布格柵或格柵組來達到目的。近年為進一步改善塔內(nèi)氣體的分布,提高傳質(zhì)效率,又開發(fā)了許多性能優(yōu)良的氣體分布器。國內(nèi)在塔內(nèi)件方面也進行了開發(fā),有些技術(shù)還獲得了專利。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,已獲得國家專利。國外制造廠商以及國內(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劃和進度安排 第1-2周：調(diào)研、收集資料,英文翻譯，第3-4周：熟悉課題，對課題形成直觀的了解，完成開題報告第5-6周：初步確定設計方案，完成設計說明書第7-8周：初步進行設計，結(jié)合專業(yè)資料，反復論證設計的合理性第9-10周：初步對吸收塔圖紙進行設計，反復論證合理性第11-12周：完成對主要零部件圖的設計，指導教師全面審閱，修改圖紙第13-14周：整理、撰寫論文，檢查、修改圖紙第14-15周：裝訂、檢查論文、準備答辯參考文獻 1路秀林,王者相.化工設備設計全書-塔設備 M 北京：化學工業(yè)出版社,2004.1 2工程材料實用手冊編輯委員會.工程材料實用手冊 M 中國標準出版社,2002.1 3塔設備設計手冊編輯委員會.塔設備設計手冊 M 北京：化學工業(yè)出版社 4范欽珊.壓力容器的應力分析與強度計算 M 北京：原子能出版社，1979 5華南理工大學