合成氨车间二氧化碳吸收塔设计毕业设计

摘要

在工业合成氨的生产过程中，粗原料气经过一氧化碳变换以后，变换气中除氢气外，还有二氧化碳和甲烷等成分，其中二氧化碳含量多达15%-35%。二氧化碳不仅降低氨合成催化剂的活性，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的原料，因此要想法除去。

本设计的目的是根据所给技术特性参数，合理设计Ι段二氧化碳吸收塔，用来脱除变换气中的二氧化碳气体。根据《GB150-1998钢制压力容器》、《JBT4710-2005钢制塔式容器》等标准，通过常规设计方法步骤进行设计，包括塔体的筒体和封头壁厚计算和水压试验，接管、接管法兰、人孔法兰和塔内件的选取，裙座的计算和设计，开孔补强计算，风载荷和地震载荷的计算和校核，以及筒体和裙座的应力分析等。强度校核时，大部分情况下将受压元件的应力限制在材料的需用应力以内，用来确保设计的安全性和经济性。

关键词：二氧化碳合成塔；填料塔；合成氨

引言

塔设备又称塔器，塔设备有许多种类型，塔设备是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。用以使气体与液体、气体与固体、液体与液体或液体与固体密切接触，并促进其相互作用，以完成化学工业中热量传递和质量传递过程。

二氧化碳吸收塔，是利用碳酸钾溶液来脱去变换气中的二氧化碳气体，要保证较高的脱碳效率和设备的安全性能，必须对吸收塔系统进行合理的设计，包括吸收塔的尺寸设计，吸收塔材料的选择以及塔部件的选取。吸收塔的主要部件有外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承和再分布器、气体、液体进出口接管等。

填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。

当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。

填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。塔内件是填料塔的组成部分，它与填料及塔体共同构成一个完整的填料塔。塔内件的作用是使气液在塔内更好地接触，以便发挥填料塔的最大效率和最大生产能力，因此塔内件设计的好坏直接影响填料性能的发挥和整个填料塔的性能。另外，填料塔的“放大效应”除填料本身因素外，塔内件对它的影响也很大。填料塔的内件主要有：填料支撑装置、填料压紧

装置、液体分布装置、液体收集再分布装置。合理地选择和设计塔内件，对保证填料塔的正常操作及优良的传质性能十分重要。

本设计的目的及意义旨在培养我们理论联系实际的能力，把本科所学的专业知识综合地应用到本设计中去，为我们今后参加相关的设计工作打好基础。

符号说明

δ——计算厚度，mm ； d δ——设计厚度，mm ；

n δ——名义厚度，mm ；

b δ——有筋板时基础环的厚度，mm ；

e δ——有效厚度，mm ；

ei δ——第i 计算段容器的有效壁厚，mm ； g δ——筋板厚度，mm ；

b δ——有筋板时基础环的厚度，mm ；

nt δ——接管名义厚度，mm ； t δ——接管计算厚度，mm ；

δ'——补强圈厚度，mm ； et δ——接管有效厚度，mm ；

s δ——裙座的厚度，mm ；

[]σ——试验温度下材料的许用应力，MPa ；

[]t

σ——材料在设计温度下的许用应力，MPa ；

t σ——水压试验时的许用应力，MPa ；

s σ——材料的屈服强度，MPa ；

1σ——内压计算压力在筒体内引起的轴向压力，MPa ；

2

i i

σ-——操作物料时质量载荷在筒体内引起的轴向力，MPa ； 3i i σ-——最大弯矩在筒体内引起的轴向力，MPa ；

max

i i

σ-——最大组合轴向压应力，MPa ；

[]s

σ——裙座材料在设计温度下的许用应力，MPa；

t

g——重力加速度，kg

N/；

φ——焊接接头系数；

A——开孔削弱所需的补强面积，mm2；

A——多余金属面积，mm2；

1

A——接管多余金属面积，mm2；

2

A——接管处焊缝面积，mm2；

3

A——所需另行补强面积，mm2

4

A——裙座底部截面积，mm2；

sb

A——有效补强面积，mm2；

e

A——裙座开孔设人孔处的截面积，mm2；

sm

A——基础环的面积，mm2；

b

C——厚度附加强，mm；

C——钢板负偏差，mm；

1

C——腐蚀裕量，mm；

2

E——材料的弹性模量；

DN——公称直径,mm；

d——开孔直径,mm；

d——垫板上地脚螺栓孔直径,mm；

2

d——人孔直径mm；

i

D——筒体的内径，mm；

i

D——塔设备第i段迎风面的有效直径，mm；

ei

D——设备各计算段的外径，mm；

oi

D——基础环的外径，mm；

ob

ib D ——基础环的内径，mm ；

P ——设计压力，MPa ； L P ——液柱静压力，MPa ；

C P ——计算压力，MPa ； T P ——水压试验压力，

MPa ； i P ——第i 段风载荷N ；

01m ——塔体圆筒、封头、裙座质量，kg ； 02m ——塔内件如塔盘或填料的质量，kg ；

03m ——保温材料的质量，kg ； 04m ——扶梯与平台的质量，kg ； 05m ——操作时物料的质量，kg ； w m ——水压试验时充水的质量，kg ；

e m ——偏心载荷，kg ；

0m ——设备在正常操作时的最大质量，kg ；

max m ——塔设备在水压试验时的最大质量，kg ；

min m ——塔设备在停工检修时的最小质量，kg ；

k m ——距地面高度k h 处的集中质量，kg ；

eq m ——设备的当量质量，kg ；

i f ——风压高度变化系数；

0q ——各地区的基本风压，Pa ；

K —载荷组合系数；

1K ——塔的体型系数；

zi K ——塔设备各计算段的风振系数； 3K ——笼式扶梯的当量宽度，m ；

4K ——操作平台的当量宽度，m ； ε——脉动增大系数； i ν——第i 段的脉动影响系数； zi φ——第i 段的体型系数； 0d ——塔顶管线外径； 1T ——塔的自震周期，s ； g T ——各类产地的自震周期，s ； α——地震影响系数；

1α——第一振型的地震影响系数；

z C ——综合影响系数；

1k η——基本阵型参与系数； max α——地震影响系数α的最大值； i h ——计算截面i i -距地面的距离,mm ；

i F ——在截面i-i 处的基本振型水平地震力，N ；

i i v F -——塔任意质点i 处得垂直地震力，N ； max v α——垂直地震影响系数的最大值； β——裙座半锥角；

I I

EI

M -——截面i-i 处地震弯矩，N mm ?； I I

W

M -——设备任意截面I-I 的风弯矩，N mm ?； e M ——偏心弯矩，N mm ?；

max M ——设备最大弯矩，N mm ?；

11

max

M -——容器任意截面I-I 最大弯矩，N mm ?； sb Z ——裙座底部截面的截面系数，3m m ； sm Z ——裙座开孔设人孔处得截面系数，3m m ；

b Z ——基础环的截面系数，3m m ； a R ——混凝土基础的许用应力，MPa ；

n —一地脚螺栓个数；

1d ——地脚螺栓螺纹根径mm ； r f ——强度削弱系数； 1h ——外侧有效高度，mm ； 2h ——内侧有效高度，mm ；

第一章 填料塔的选型和结构设计

1.1 设计目的

设计二氧化碳吸收塔，用来脱除变换器气中的二氧化碳气体，得到合成氨的原料气体氮气和氢气。

1.2 设备技术特性

表1-1 封头结构尺寸

工作压力

MPa

工作温度 ℃ 主要介质 填料体积

3m

设计风压

MPa

地震设防强度

1.8 120

碳酸钾溶液 94 500

8级

1.3 填料塔的选型和结构设计

1.31 筒体和封头的选型

本设计采用标准椭圆形封头，易于冲压和成型，是目前中、低压力容器中应用较多的封头之一。常见设备筒体大都是圆柱形结构，所以采用单层式圆柱形筒体，结构简单、易于操作，易于气体的吸收和内部部件的布置。

图1-1 封头结构示意图查压力容器设计手册表，封头各参数如下：

表1-2 封头结构尺寸

公称直径

DN 总高度

H

直边高度

h

内表面积

2

/m

F

i

容积

3

/m

V

质量

Kg

2200 590 40 5.52 1.55 683.2 1.3.2 裙座的选型

因为1

DN m

>、且/30

H DN<，采用圆筒形裙座就可以满足较少地脚螺栓的合理布置，因采用圆筒形裙座。

查阅《塔设备》表8-9，裙座筒体上端至封头切线的距离h=95mm，裙座高度为2100mm，其厚度与筒体相等G

δ=16mm。裙座筒体与塔体采用对接焊接。

1.3.4 人孔的选取

由《化工容器及设备简明设计手册》标准号HG21514~21534-2005，及设计压力选择回转盖带劲对焊法兰人孔，凸面，材料为Q345R。

人孔尺寸

由《化工容器及设备简明设计手册》表23-1-13得所选人孔结构表如下：

表1-3 人孔结构表

密封面型式公称

压力

PN

公称

压力

DN

w

d s

?d D

1

D

1

H

2

H b

凸面

RF（A）

型

2.5 500 530×12 506 730 660 280 128 44

1b 2b

A

B L

0d

螺柱数量 螺母数量 螺柱尺寸 总质

量kg 46 48 405

200

300

30

20

40

M33×2×170

303

人孔的型式：

图1-2 人孔的形式

1.3.5 接管的选取

根据介质特性，接管材料选用20号钢, []MPa t 140=σ.查《压力容器设计常用标准》Ⅱ系列表4.3.1接管尺寸如下表：

表1-4 接管尺寸

项目公称直径

DN/mm 从长度

mm

总质量

Kg

内径

mm

外径

mm

壁厚

mm

液面计接

口管

15 300 0.33 15 18 3

自动液面

计借口管

40 300 1.07 41.5 45 3.5

排污口80 2128 17.83 85 89 4

通气孔80

进液口200 2300 55.10 213 219 6

出液口200 1900 59.77 213 219 6

进气口250 2350 122.85 265 273 8

出气口250 300 15.68 265 273 8

引出管通

道

250 300 13.07 265 273 8

卸料口500 1200 138.75 521 530 9 人孔500

检查孔500 150 17.34 521 530 9 1.3.6 接管法兰的选取

查钢《制管法兰、垫片和紧固件》HGT20595-2009表4-3，本设计采用凸面带颈对焊法兰，其结构和尺寸如下：

图1-3带颈对焊法兰结构表1-5 接管法兰尺寸

公称尺寸

DN 钢管外径

法兰焊端

外径

1

A

A类

连接尺寸

法兰外径

D

螺栓孔中

心圆直径

K

螺栓孔

直径

L

螺栓孔

数量

n

螺栓

Th

15 18 95 65 14 4 12

M

40 45 150 110 18 4 M 16 80 89 200 160 18 8 16

M 200 219 360 310 26 12 M24 250 273 425 370 30 12 M27 500 530 730 660 36 20 M33×2

公称尺寸DN 法兰质

量

Kg

法兰高

度

法兰厚

度

C

法兰颈

N

A类

S1H

R

15 0.75 38 14 32 3.2 6 3

40 2.37 45 18 64 3.6 7 5 80 5.03 58 24 110 5.6 12 6 200 17.4 80 30 244 6.3 16 8 250 24.4 88 32 296 6.3 18 10 500 92.5 125 44 580 11 20 12

表1-6密封面结构尺寸

公称尺寸

DN 密封面公称尺寸

d

15 46

40 84

80 132

200 284

250 340

500 615

1.3.7 选择管法兰垫片

根据HG/T20635-2009表3.0.2选用垫片形式

表1-7 垫片型式选用表

垫片型式公称压力

PN

公称尺寸

DN

最高使

用温度

密封面

型式

密封面的

表面粗糙

度

a

R()mμ

法兰型

式

非石棉纤维橡胶板

40

≤102000290

凹面/凸

面

3.212.5带颈对

焊法兰

由HG/T 20606-2009表4.0.2-3得垫片尺寸:

表1-8 垫片尺寸mm

公称尺寸 DN 垫片内径1D 垫片外径

2D 垫片厚度

T

包边宽度

b

15 22 51 1.5

3

40 49 92 80 89 142 200 220 284 250 273 340 500

530

624

3

1.3.7 管法兰紧固件选取

表1-9 螺母和螺栓（螺柱）参数

螺母类型

DN

规格

螺栓螺柱类型

数量

22l

质量/1000件 螺栓 螺母

I 型六角螺母 （GB6170）

15 12M 六角头螺栓A 级（GB5782）

4 70 49.9 11.93 40 M 16

4 8

5 111 29 80 16M

8

100 131 29 200

M 24

双头螺柱B 级（GB901）

12 125 369 88.8 250

M 27

12

135 515 132.4 六角螺母（HG20613） 500

M 33×2 双头螺柱B 级（HG20613）

20

165

947

242.8

1.4 填料的选择

乙醇精馏塔设计毕业论文

乙醇精馏塔设计毕业论文 目录 摘要................................................................. I Abstract............................................................. II 第一章绪论 (1) 1.1 设计的目的和意义 (1) 1.2 产品的性质及用途 (1) 1.2.1 物理性质 (1) 1.2.2 化学性质 (2) 1.2.3 乙醇的用途 (2) 第二章工艺流程的选择和确定 (3) 2.1 粗乙醇的精馏 (3) 2.1.1 精馏原理 (3) 2.1.2 精馏工艺和精馏塔的选择 (3) 2.2 乙醇精馏流程 (5) 第三章物料和能量衡算 (7) 3.1 物料衡算 (7) 3.1.1 粗乙醇精馏的物料平衡计算 (7) 3.1.2 主塔的物料平衡计算 (8) 3.2 主精馏塔能量衡算 (9) 3.2.1 带入热量计算 (9) 3.2.2 带出热量计算 (10) 3.2.3 冷却水用量计算 (10) 第四章精馏塔的设计 (11) 4.1 主精馏塔的设计 (11) 4.1.1 精馏塔全塔物料衡算及塔板数的确定 (11) 4.1.2 求最小回流比及操作回流比 (12) 4.1.3 气液相负荷 (12) 4.2 求操作线方程 (12) 4.3 图解法求理论板 (13) 4.3.1 塔板、气液平衡相图 (13) 4.3.2 板效率及实际塔板数 (14) 4.4 操作条件 (14) 4.4.1 操作压力 (14) 4.4.2 混合液气相密度 (15) 4.4.3 混合液液相密度 (16) 4.4.4 表面力 (16)

水吸收_低浓度二氧化硫_填料吸收塔_设计

水吸收低浓度SO2填料吸收塔设计 第一部分设计任务、依据和要求 一、设计任务及操作条件 1、混合气体（空气中含SO 2 气体的混合气体）处理量为90 kmol/h 2、混合气体组成：SO 2 含量为7.6%（摩尔百分比），空气为：92.4%（mol/%） 3、要求出塔净化气含SO 2为：0.145%（mol/%），H 2 O为：1.172 kmol/h 4、吸收剂为水，不含SO 2 5、常压，气体入塔温度为25°C，水入塔温度为20°C。 二、设计内容 1、设计方案的确定 2、填料吸收塔的塔径、填料层高度及填料层压强的计算。 3、填料塔附属结构的选型与设计。 4、填料塔工艺条件图。 三、H2O- SO2 在常压20 °C下的平衡数据

四、 气体与液体的物理性质数据 气体的物理性质： 气体粘度()0.0652/G u kg m h =? 气体扩散系数20.0393/G D m s = 气体密度31.383/G kg m ρ= 液体的物理性质：液体粘度 3.6/()L u kg m h =? 液体扩散系数625.310/L D m s -=? 液体密度 3998.2/L kg m ρ= 液体表面张力 4273/92.7110/L dyn cm kg h σ==? 五、 设计要求 1、设计计算说明书一份 2、填料塔图（2号图）一张

第二部分 SO2净化技术和设备 一、SO2的来源、性质及其危害： 1、二氧化硫的来源 二氧化硫的来源很广泛，几乎所有企业都要产生二氧化硫，最主要途径是含硫化石燃料的燃烧。大约一吨煤中含有5-50kg硫，一吨石油中含有5-30kg硫。这些燃料经燃烧都产生并排放出二氧化硫，占所有排放总量的96%. 二氧化硫的来源包括微生物活动，火山活动，森林火灾以及海水飞沫。主要有自然来源和人为来源两大类： 自然来源主要是火山活动，喷出的火山气体中含有大量的二氧化硫气体，地质深处的天然硫元素在火山喷发过程中燃烧氧化为二氧化硫，随火山灰一起喷射到大气中。地球上57%的二氧化硫来自自然界，沼泽、洼地、大陆架等处所排放的硫化氢，进入大气，被空气中的氧氧化为二氧化硫。自然排放大约占大气中全部二氧化硫的一半，通过自然循环过程，自然排放的硫基本上是平衡的。 人为来源则指在人类进行生产、生活活动中，使用含硫及其化合物的矿石进行燃烧，以及硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥纸浆的生产等产生的工业废气，从而使其中一部分或全部的硫以二氧化硫的形式排放到大气中，形成二氧化硫污染。这部分二氧化硫占地球上二氧化硫来源的43%。随着化石燃料消费量的不断增加，全世界认为排放的二氧化硫在不断在增加，其中北半球排放的二氧化硫占人为排放总量的90%。我国的能源主要依靠煤炭和石油，而我国的煤炭、石油一般含硫量较高，因此，火力发电厂、钢铁厂、冶炼厂、化工厂和炼油厂排放出的大量二氧化硫和二氧化碳是造成我国大气污染的主要原因。由于我国部分地区燃用高硫煤，燃煤设备未能采取脱硫措施，致使二氧化硫排放量不断增加，造成严重的环境污染。 2、二氧化硫的性质 (1)物理性质： 二氧化硫又名亚硫酸酐，英文名称： sulfur dioxide 。无色气体，有强烈刺激性气味。分子量64.07 密度为1.4337kg/m3 （标准状况下），密度比空气大。溶解度：9.4g/mL（25℃）熔点－76.1℃（200.75K）沸点－10℃ （263K）

毕设任务书_车间设计

2014届应用化学制药方向《毕业设计任务书》 设计人： 设计题目： 设计目的：设计的目的是把选定的实验室的的小试工艺放大到规模化大生产的相应条件，在选择中设计出最合理、最经济的生产工艺流程，做出物料和能量衡算；根据产品的档次，筛选出合适的设备；按GMP规范要求设计车间工艺平面图；估算生产成本，最终使该制药企业得以按预定的设计期望顺利投入生产。 设计规范：《中华人民共和国药典（2010版）》、《药品注册管理办法（局令第28号）》、《医药工业洁净厂房设计规范（GB50457--2008）》、《药品生产质量管理规范（2010年版）》等。 设计内容： 1.处方设计 （1）查阅文献，详细列出药物的临床用途、理化性质、稳定性和生物学特性（天然药物罗列指标性成分的生物学特性）等信息（天然药物提取物还需列药物浸膏的性状信息）。说明这些信息对选择剂型的指导意义。 药物的理化性质信息至少包括：溶解度和pKa、粒径（天然药物浸膏的过筛目数）、晶型、吸湿性、脂水分配系数（天然药物浸膏列指标性成分的脂水分配系数）、pH-稳定性关系。 稳定性包括：药物（或天然药物的指标性成分）对光、湿、热的稳定性。 生物学特性包括：药物（或天然药物的指标性成分）在人体内的吸收、分布、代谢、排泄等。 （2）处方的筛选与优化 列出选定处方的处方全部组成及各原辅料的用量。处方组成应包括：原料药、全部辅料、包装材料或容器。 原料药、全部辅料、包装材料或容器应通过对比分析，选择固定的供应商。 说明处方筛选过程，并结合药物的临床用途、理化性质、稳定性和生物学特性及辅料的理化性质、稳定性和生物学特性等信息，说明所选定处方的合理性及存在的问题。 说明处方优化的过程及理由。 处方的筛选与优化的原则：根据临床用途及给药途径慎重选择，尽量优化处方，做到处方与生产工艺为最佳匹配、有利于设备选型与生产工艺验证。

合成氨毕业设计任务书

本科毕业设计 任务书 题目年产20万吨合成氨变换工段及换热器的设计 学院化学与材料工程专业化学工程与工艺班级06化工学号0611401110学生姓名范重泰指导教师乔迁 温州大学教务处制

温州大学本科毕业设计任务书 一、设计的主要任务与目标： 主要任务： 1.阅读资料，了解国内外合成气和CO变换工艺 2.根据实习地—巨化集团合成氨厂的资料，确定CO变换工艺 3.完成设计说明书及相应的图纸 主要目标： 年产20万吨合成氨变换工段工艺以及换热器的设计 1.完成带控制点的工艺流程图 2.完成换热器的设备图 二、设计的主要内容与基本要求： 主要内容： 1.确定合成氨变换工段的工艺路线，生产方法的论证 2.根据规定的年产量准确的进行车间的物料和热量衡算。 3.根据确定的生产工艺条件并结合物料横算对换热器进行衡算。 4.计算换热器设备的体积、主要尺寸和进出口管径及材质规格。在设计中，记录各个过程的详细计算过程。 5.设计图纸的绘制，工段工艺流程图和设备图.

基本要求： 1.完成对生产工艺的设计及工艺流程图 2.完成换热器的设计及相应的设备图 三、计划进度： 1、2010.2.14-2010.2.19 查阅相关资料、确定论文的题目、资料收集并整 理。 2、2010.2.20-2010.2.27 确定设计方案，并做开题报告、任务书。 3、2010.2.28-2010.5.10 进行设计 4、2010.5.11-2010.5.19 进行总结、撰写论文并上交 5、2010.5.20-2010.5.27 导师审阅论文及修改 6、2010.5.28 准备论文答辩

四、主要参考文献： [1] 陈声宗. 化工设计[M] .北京: 化学工业出版社, 2001: 15-81. [2] 胡建生，江会保. 化工制图[M].北京：化学工业出版社 [3] 贺匡国.化工容器及设备简明设计手册[M].北京：化学工艺出版社. [4] 赵军，张有忱，段成红.化工设备机械基础[M].北京：化学工业出版社. [5] 陈英南，刘玉兰. 常用化工单元设备的设计[M].上海：华东理工大学出版社. [6] 董大勤. 化工设备机械基础[M].北京: 化学工业出版社, 2002: 164-202, 247-308. [7] 贾绍义, 柴诚敬. 化工原理课程设计[M].天津: 天津大学出版社, 2002(2007.重印): 101-134. [8] 谢端绶, 苏元复. 化工工艺算图（第一册）[M].北京: 化学工业出版社, 1982(1985.重印): 1-158. [9] 胡建生，江会保. 化工制图[M].北京：化学工业出版社. [10] 陈声宗.化工过程开发与设计[M].北京：化学工业出版社，2005 [11] 茅晓东,李建伟.典型化工设备机械设计知道[M].上海：华东理工大学出版社. [12] 崔小明. 国外聚丙烯生产工艺及催化剂技术进展[J].科技经纬.2005年第一期. [13] 崔小明聚丙烯的供需现状及发展前景[J].化学工业.2008年5月第26卷第5期. [14] 孙涛，张宝森，刘田库. 聚丙烯生产工艺进展[J].辽宁化工.2007年6月第36卷第6期 指导教师（签名）： 年月日学院审核意见： 签名： 年月日注：任务书必须由指导教师和学生互相交流后，由指导老师下达并交学院本科毕业设计领导小组审核后发给学生，最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。

水吸收丙酮填料塔设计(化工课程设计)[1]

兰州交通大学化工原理课程设计 化工原理课程设计 课程名称: ____填料塔设计____ 设计题目: ____水吸收丙酮____ 院系: ___ 化学学院_____ 学生姓名: _____ 荆卓_______ 学号: ____ 200907134____ 专业班级: ____化艺093班____ 指导教师: ______张玉洁______

化工原理课程设计任务书 （一）设计题目：水吸收空气中的丙酮填料塔的工艺设计（二）设计条件 1．生产能力:每小时处理混合气体9000Nm3 /h 2．设备形式:填料塔 3．操作压力：101.3KPa 4．操作温度:298K 5．进塔混合气体中含丙酮4%（体积比） 6．丙酮的回收率为99% 7．每年按330天计，每天按24小时连续生产 8．建厂地址：兰州地区 9．要求每米填料的压降都不大于103Pa。 （三）设计步骤及要求 1．确定设计方案 （1）流程的选择 （2）初选填料的类型 （3）吸收剂的选择 2．查阅物料的物性数据 （1）溶液的密度、粘度、表面张力、氨在水中的扩散系数（2）气相密度、粘度、表面张力、氨在空气中的扩散系数

（3）丙酮在水中溶解的相平衡数据 3．物料衡算 （1）确定塔顶、塔底的气流量和组成 （2）确定泛点气速和塔径 （3）校核D/d>8~10 （4）液体喷淋密度校核：实际的喷淋密度要大于最小的喷淋密度。4．填料层高度计算 5．填料层压降核算 如果不符合上述要求重新进行以上计算 6．填料塔附件的选择 （1）液体分布装置 （2）液体再分布装置 （3）填料支撑装置 （4）气体的入塔分布. (四）参考资料 1、《化工原理课程设计》贾绍义柴诚敬天津科学技术出版 2、《现代填料塔技术》王树盈中国石油出版 3、《化工原理》夏清天津科学技术出版 （五）计算结果列表（见下页）

乙醇水溶液提纯精馏塔设计毕业设计

乙醇水溶液提纯精馏塔设计毕业设计 目录 1.绪论 (1) 1.1.设计背景 (1) 1.2.设计意义 (1) 1.3.设计步骤 (1) 2.精馏塔设计计算 (2) 2.1.精馏流程的确定 (2) 2.2.塔的物料衡算 (2) 2.2.1.查阅文献，整理有关物性数据 (2) 2.2.2.料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (3) 2.2.3. 平均摩尔质量 (3) 2.2.4. 物料衡算 (3) 2.3. 塔板数的确定 (3) 2.3.1. 乙醇—水物系的气液平衡数据 (4) 2.3.2. 求最小回流比及操作回流比 (4) 2.3.3. 求精馏塔的气液相负荷 (4) 2.3.4. 求操作线方程 (4) 2.3.5. 图解法求理论塔板层数 (4) 2.3.6. 求实际塔板数 (5) 2.4 塔的工艺条件及物性数据计算 (6) 2.4.1. 操作压力 (6) 2.4.2. 平均摩尔质量 (7) 2.4.3. 平均密度 (7) 2.4. 3.1 .....................................................气相密度7 2.4. 3.2 ................................................. 液相平均密度7 2.4.4. 液体表面力 (8) 2.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (9) 2.5.1. 塔径的计算 (9) 2.5.2. 精馏塔有效高度的计算 (9) 2.6 塔板主要工艺尺寸的计算 (9) 2.6.1. 堰长 (9) 2.6.2. 溢流堰高度 (10) 2.6.3. 弓形降液管宽度和截面积 (10) 2.6.4. 降液管底隙高度 (11) 2.7 塔板布置 (11) 2.7.1. 塔板的分块 (12) 2.7.2. 边缘区宽度确定 (12)

二氧化碳吸收塔设计(可编辑修改word版)

《化工原理》课程设计水吸收二氧化碳填料塔设计 学院医药化工学院 专业精细化工 班级 姓名 学号 指导教师 年月日

目录 概述 (1) 1.设计题目 (1) 2.操作条件 (1) 3.填料类型 (1) 4.设计内容 (1) 4.1吸收剂的选择 (1) 4.2装置流程的确定 (1) 4.3填料的类型与选择 (2) 5.填料吸收塔的工艺尺寸的计算 (2) 5.1基础物性数据 (2) 5.1.1液相物性数据 (2) 5.1.2气相物性数据 (2) 5.1.3气液相平衡数据 (2) 5.2物料衡算 (2) 5.3填料塔的工艺尺寸计算 (3) 5.3.1塔径计算 (3) 5.3.2填料层高度计算 (4) 6.填料层压降计算 (6) 7.液体分布器建简要设计 (7) 7.1液体分布器的选型 (7) 7.2分布点密度计算 (7) 7.3布液计算 (7) 8.吸收塔接管尺寸计算 (8) 9.要符号说明 (8) 9.1料的特性参数 (8) 9.2符号说明 (8) . 附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图）

概述 填料塔不但结构简单，且流体通过填料层的压降较小，易于用耐腐蚀材料制造，所以它特别适用于处理量小，有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。液体自塔顶经液体分布器喷洒于填料顶部，并在填料的表面呈膜状流下，气 体从塔底的气体口送入，流过填料的空隙，在填料层中与液体逆流接触进行传质。因气液两相组成沿塔高连续变化，所以填料塔属连续接触式的气液传 质设备。吸收操作在化学工业中是一种重要的分离方法，本次设计采用水吸收空气中的二氧化碳，处理流量为 3800m3/h，其中进塔二氧化碳的体积分数为 7%，二氧化碳的吸收率达到 95％。吸收效果以减少对大气的污染，属于物理吸收。影响吸收的因素主要为溶质在吸收剂中的溶解度, 其吸收速率主要 决定于气相或液相与界面上溶质的浓度差，以及溶质从气 相向液相传递的扩散速率。本设计本设计采用 4 个同类型的吸收塔并联，塔高 8.4m，塔径 2.9m，采用聚丙烯阶梯填料，具有通量大、阻力小、传质效率高等优点，可以达到较好的通过能力和分离效果。一般说来，完整的吸收过程应包括吸收和解吸两部分。在化工生产过程中，原料气的净化，气体产品的精制，治理有害气体，保护环境等方面都要用到气体吸收过程。填料塔作为主要设备之一，越来越受到青睐。 1.设计题目 试设计一座填料吸收塔，采用清水吸收混于空气中的二氧化碳气体。混合气体的处理量为3800 m3/h，其中含二氧化碳为7%（体积分数），混合气体的进料温度为25℃。要求： 二氧化碳的回收率达到95% 。 2.操作条件 （1）操作压力：常压（2）操作温度：20℃ （3）吸收剂用量为最小用量的 1.5 倍。 3.填料类型 公称直径为50mm 的聚丙烯塑料阶梯环 4.设计内容 设计方案的确定 4.1吸收剂的选择 因为用水作吸收剂，同时CO2不作为产品，故采用纯溶剂。 4.2装置流程的确定 用水吸收CO2属于中等溶解度的吸收过程，故为提高传质效率，选择用逆

年产40000吨苯酐的车间工艺设计_毕业设计

第一章文献综述 1.1苯酐简述 苯酐，全称为邻苯二甲酸酐（Phthalic Anhydride）,常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状，苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用，特别对潮湿的组织刺激更大。苯酐主要用于生产PVC 增塑剂、不饱和聚酯、醇酸树脂以及染料、涂料、农药、医药和仪器添加剂、食用糖精等，是一种重要的有机化工原料。在PVC 生产中，增塑剂最大用量已超过50％，随着塑料工业的快速发展，使苯酐的需求随之增长，推动了国内外苯酐生产的快速发展。 最早的苯酐生产始于1872 年，当时德国BASF 公司以萘为原料，铬酸氧化生产苯酐，后又改用发烟硫酸氧化生产苯酐，但收率极低，仅有15%。自1917 年世界开始以氧化钒为催化剂，用萘生产苯酐后，苯酐的生产逐步走向工业化、规模化，并先后形成了萘法、邻法两种比较成熟的工艺[1]。 1.2苯酐的性质[2] 苯酐，常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。 分子式C8H4O3，相对密度1.527(4.0℃)，熔点131.6℃，沸点295℃（升华），闪点（开杯）151.7℃，燃点584℃。 微溶于热水和乙醚，溶于乙醇、苯和吡啶。 1.3苯酐的合成方法比较及选取 1.3.1合成苯酐的主要工艺路线 1.3.1.1 萘法[1] 1.3.1.1.1反应原理 萘与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。

+O O O 2 V 2O 5 CO 2O H 29/2++2 2 1.3.1.1.2 工艺流程 空气经净化、压缩预热后进入流化床反应器底部，喷入液体萘，萘汽化后与空气混合，通过流化状态的催化剂层，发生放热反应生成苯酐。反应器内装有列管冷却器，用水为热载体移出反应热。反应气体经三级旋风分离器，把气体携带的催化剂分离下来后，进入液体冷凝器，有40%－60%的粗苯酐以液态冷凝下来，气体再进入切换冷凝器（ 又称热融箱）进一步分离粗苯酐，粗苯酐经预分解后进行精馏得到苯酐成品。尾气经洗涤后排放，洗涤液用水稀释后排放或送去进行催化焚烧。 1.3.1.2邻法 1.3.1.2.1 反应原理[1] 邻二甲苯与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。 CH 3 CH 3 +3O 2 3O O O H 225 + 1.3.1. 2.2 工艺流程 过滤、净化后的空气经过压缩，预热后与汽化的邻二甲苯混合进入固定床反应器进行放热反应，反应管外用循环的熔盐移出反应热并维持反应温度，熔盐所

毕业论文水吸收二氧化硫填料塔设计

水吸收二氧化硫填料塔设计 作者陈福茂 单位港口航道与近海工程学院专业港口航道与海岸工程学号1303010317

摘要：本设计的目的在于除去工业放空尾气中的有害物质。尾气的初始条件为：20℃，常压下，体积流量为2500m3/h混合气（空气+SO2），其中SO2体积分数5%，出塔SO2含量为0.25%。设计方案：用水吸收SO2属中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流程。因用水作为吸收剂，且SO2不作为产品，故属用纯溶剂吸收过程。对于水吸收SO2的过程，操作温度及操作压力较低，工业上通常选用塑料散装填料。在塑料散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，故此选用DN38聚丙烯阶梯环填料。根据以上条件本设计的结果如下：塔径D=1.2m；填料层高度h=5000mm；填料设计层压降△P=107.91×5=539.55Pa。 关键词：水，二氧化硫，填料塔吸收塔 Water Absorption of Sulfur Dioxide in a Packed Tower Abstract:The absorption of the design aims to remove harmful substances in the exhaust of industrial venting. The sulfur dioxide absorption water, design and operating conditions for the task is: At the temperature of 20 and under the atmospheric pressure，the gas mixture (air + SO2)in the amount of procesing : 2500m3/h, volume fraction of sulfue dioxide in the inlet gas mixture:5﹪, emissions (sulfur dioxide by volume) : 0.25﹪. Design scheme: The sulfur dioxide absorption water, to belong to medium solubility absorption process, in order to improve the mass transfer efficiency, choose counter-current absorption process, because water absorbent do, and sulfur dioxide, not as products, so the pure solvents. Choice of filler: the process of water absorption of SO2, the operating temperature and operating pressure is low, the industry usually use plastic bulk packing. In the plastic bulk packing, plastic ladder ring packing performance is better, therefore the DN38 polypropylene ladder ring packing is being choiced. The design of the tower diameter is 1.2m, packing layer height is 5000mm, packing design pressure drop is 539.55Pa. Key Words: H2O; SO2；Packed Tower

精馏塔的设计(毕业设计)讲义

精馏塔尺寸设计计算 初馏塔的主要任务是分离乙酸和水、醋酸乙烯，釜液回收的乙酸作为气体分离塔吸收液及物料，塔顶醋酸乙烯和水经冷却后进行相分离。塔顶温度为102℃，塔釜温度为117℃，操作压力4kPa。 由于浮阀塔塔板需按一定的中心距开阀孔，阀孔上覆以可以升降的阀片，其结构比泡罩塔简单，而且生产能力大，效率高，弹性大。所以该初馏塔设计为浮阀塔，浮阀选用F1型重阀。在工艺过程中，对初馏塔的处理量要求较大，塔内液体流量大，所以塔板的液流形式选择双流型，以便减少液面落差，改善气液分布状况。 4.2.1 操作理论板数和操作回流比 初馏塔精馏过程计算采用简捷计算法。 （1）最少理论板数N m 系统最少理论板数，即所涉及蒸馏系统（包括塔顶全凝器和塔釜再沸器）在全回流下所需要的全部理论板数，一般按Fenske方程[20]求取。 式中x D,l，x D,h——轻、重关键组分在塔顶馏出物（液相或气相）中的摩尔分数； x W,l，x W,h——轻、重关键组分在塔釜液相中的摩尔分数； αav——轻、重关键组分在塔内的平均相对挥发度； N m——系统最少平衡级（理论板）数。 塔顶和塔釜的相对挥发度分别为αD=1.78，αW=1.84，则精馏段的平均相对挥发度： 由式（4－9）得最少理论板数： 初馏塔塔顶有全凝器与塔釜有再沸器，塔的最少理论板数N m应较小，则最少理论板数：。 （2）最小回流比 最小回流比，即在给定条件下以无穷多的塔板满足分离要求时，所需回流比R m，可用Underwood法计算。此法需先求出一个Underwood参数θ。 求出θ代入式（4－11）即得最小回流比。

式中——进料（包括气、液两相）中i组分的摩尔分数； c——组分个数； αi——i组分的相对挥发度； θ——Underwood参数； ——塔顶馏出物中i组分的摩尔分数。 进料状态为泡点液体进料，即q=1。取塔顶与塔釜温度的加权平均值为进料板温度（即计算温度），则 在进料板温度109.04℃下，取组分B（H2O）为基准组分，则各组分的相对挥发度分别为αAB=2.1，αBB=1，αCB=0.93，所以 利用试差法解得θ=0.9658，并代入式（4－11）得 （3）操作回流比R和操作理论板数N0 操作回流比与操作理论板数的选用取决于操作费用与基建投资的权衡。一般按R/R m=1.2～1.5的关系求出R，再根据Gilliland关联[20]求出N0。 取R/R m=1.2，得R=26.34，则有： 查Gilliland图得 解得操作理论板数N0=51。 4.2.2 实际塔板数 （1）进料板位置的确定 对于泡点进料，可用Kirkbride提出的经验式进行计算。

年产2000吨环氧树脂车间工艺设计毕业设计(论文)

目录 第1章绪论 (8) 1.1产品介绍 (8) 1.2、生产工艺 (8) 1.2.1一步法工艺 (11) 1.2.2二步法工艺 (11) 1.3、主要原材料 (12) 第2章初步工艺流程设计 (12) 2.1 工艺流程框图： (13) 2.2工艺流程： (14) 第3章物料衡算 (14) 3.1 计算条件与数据理： (15) 3.2 原料用量计算： (15) 3.3 缩合工段物料衡算： (16) 3.3.1 一次反应： (16) 3.3.3回收过量环氧氯丙烷： (18) 4.3.4 环氧树脂收集： (19) 第4章热量衡算 (19) 4.1对溶解釜进行热量衡算：............................ 错误！未定义书签。 4.2对反应釜进行热量衡算：............................ 错误！未定义书签。 4.2.1冷却阶段：.................................. 错误！未定义书签。 4.2.2反应阶段：.................................. 错误！未定义书签。 4.2.3.回流脱水阶段：.............................. 错误！未定义书签。 4.3对蒸发器进行热量衡算：........................ 错误！未定义书签。 4.3.1脱苯所需热量衡算：.......................... 错误！未定义书签。 4.3.2脱苯用冷凝器冷却水用量计算：................ 错误！未定义书签。 5.3 其它设备的选型................................... 错误！未定义书签。第5章设备选型....................................... 错误！未定义书签。 5.1溶解釜的设计...................................... 错误！未定义书签。 5.1.1选材：...................................... 错误！未定义书签。 5.1.2 确定参数：.................................. 错误！未定义书签。 5.1.3计算筒体厚度：.............................. 错误！未定义书签。 5.1.4计算封头厚度：.............................. 错误！未定义书签。 5.1.5校核筒体和封头的水压试验强度：.............. 错误！未定义书签。 5.1.6夹套的设计：................................ 错误！未定义书签。 5.1.7搅拌器的设计：.............................. 错误！未定义书签。 5.2反应釜的设计：................................ 错误！未定义书签。 5.2.1选材：...................................... 错误！未定义书签。 5.2.2确定参数：.................................. 错误！未定义书签。 5.2.3计算筒体厚度：.............................. 错误！未定义书签。

毕业设计--精馏塔的工艺和机械设计

毕业设计（论文） 2013 届 题目CS2和CCl4精馏塔的工艺和机械设计专业化工设备与维修技术

毕业论文（设计）任务书 1、论文（设计）题目：CS2和CCl4精馏塔的工艺 和机械设计 2、论文（设计）要求： （1）学生应在教师指导下按时完成所规定的内容和工作量，最好是独立完成。 （2）选题有一定的理论意义与实践价值，必须与所学专业相关。（3）主题明确，思路清晰。 （4）文献工作扎实，能够较为全面地反映论文研究领域内的成果及其最新进展。 （5）格式规范，严格按系部制定的论文格式模板调整格式。 （6）所有学生必须在5月15日之前交论文初稿。 3、论文（设计）日期：任务下达日期 2013.3.4 完成日期 2013.4.10 4、指导教师签字：

CS2和CCl4精馏塔的工艺和机械设计 摘要：本次设计的目的是通过精馏操作来完成二硫化碳和四氯化碳混合溶液的分离，从而获得较高浓度的轻组分二硫化碳。精馏是利用混合液中各组分挥发度不同而达到分离要求的一种单元操作。本设计详细阐述了设计的各部分内容，计算贯穿在整个设计中。本设计包括蒸馏技术的概述、精馏塔工艺尺寸的计算、塔板校核、精馏塔结构的设计、筒体及各部件材料的选择、筒体各处开孔补强的设计、塔体机械强度的校核及精馏塔装配图的绘制等主要内容。 关键字：精馏塔，塔板校核，开孔补强，机械强度。

目录 1.概论 (1) 1.1蒸馏技术背景、基本概念和分类 (1) 1.1.1蒸馏技术背景 (1) 1.1.3蒸馏技术分类 (1) 1.2塔设备的作用和类型 (2) 1.2.1塔设备的作用 (2) 1.2.2塔设备的类型 (2) 1.3蒸馏技术节能 (3) 1.4现在蒸馏技术面临的机遇和挑战 (3) 1.5本设计中的方案选择 (4) 2.精馏塔设计任务书 (6) 2.1设计题目：二硫化碳—四氯化碳精馏塔设计 (6) 2.2设计任务及操作条件 (6) 2.3设计内容 (6) 2.4设计基础数据 (7) 3．各部分结构尺寸的确定和设计计算 (8) 3.1.物料衡算 (8) 3.2全塔物料衡算 (8) 3.3塔板数的确定 (8) 3.4塔工艺条件及物性数据计算 (11) 3.4.1操作压强的计算P m (11) 3.4.3精馏塔气相密度 (11) 3.4.4精馏塔液相密度 (11) 3.5精馏塔气液负荷计算 (12) 3.6精馏塔和塔板的主要工艺尺寸的计算 (13) 3.6.1塔径的计算 (13) 3.6.2塔高计算 (14)

合成氨车间二氧化碳吸收塔设计毕业设计

摘要 在工业合成氨的生产过程中，粗原料气经过一氧化碳变换以后，变换气中除氢气外，还有二氧化碳和甲烷等成分，其中二氧化碳含量多达15%-35%。二氧化碳不仅降低氨合成催化剂的活性，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的原料，因此要想法除去。 本设计的目的是根据所给技术特性参数，合理设计Ι段二氧化碳吸收塔，用来脱除变换气中的二氧化碳气体。根据《GB150-1998钢制压力容器》、《JBT4710-2005钢制塔式容器》等标准，通过常规设计方法步骤进行设计，包括塔体的筒体和封头壁厚计算和水压试验，接管、接管法兰、人孔法兰和塔内件的选取，裙座的计算和设计，开孔补强计算，风载荷和地震载荷的计算和校核，以及筒体和裙座的应力分析等。强度校核时，大部分情况下将受压元件的应力限制在材料的需用应力以内，用来确保设计的安全性和经济性。 关键词：二氧化碳合成塔；填料塔；合成氨

引言 塔设备又称塔器，塔设备有许多种类型，塔设备是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。用以使气体与液体、气体与固体、液体与液体或液体与固体密切接触，并促进其相互作用，以完成化学工业中热量传递和质量传递过程。 二氧化碳吸收塔，是利用碳酸钾溶液来脱去变换气中的二氧化碳气体，要保证较高的脱碳效率和设备的安全性能，必须对吸收塔系统进行合理的设计，包括吸收塔的尺寸设计，吸收塔材料的选择以及塔部件的选取。吸收塔的主要部件有外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承和再分布器、气体、液体进出口接管等。 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。塔内件是填料塔的组成部分，它与填料及塔体共同构成一个完整的填料塔。塔内件的作用是使气液在塔内更好地接触，以便发挥填料塔的最大效率和最大生产能力，因此塔内件设计的好坏直接影响填料性能的发挥和整个填料塔的性能。另外，填料塔的“放大效应”除填料本身因素外，塔内件对它的影响也很大。填料塔的内件主要有：填料支撑装置、填料压紧

固体制剂车间工艺设计毕业论文

固体制剂车间工艺设计毕业论文 1设计依据及设计围 1.1设计依据 1.1.1设计任务 课题名称：布洛芬剂车间工艺设计 生产规模：年产片剂（奥美沙坦酯）6.5亿片 1.1.2设计规和标准 1.药品生产质量管理规（2010年修订，国家食品药品监督管理局颁发） 2.药品生产质量管理规实施指南（2010年版，中国化学制药工业协会） 3.医药工业厂房洁净设计规，GB50457-2008 4.洁净厂房设计规，GB 50073-2001 5.建筑设计防火规，GB/T50016-2006（2006年版） 6.设计规和标准建筑设计防火规，GB/T50016-2006（2006年版） 7.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规，GB50058-1992 8.工业企业设计卫生标准，GBZ 1-2010 1.2设计围 本设计参照《医药建筑项目初步设计容及深度的规定》、《车间装置设计》；及校本科生毕业小设计总体要求。 此次设计的围限于片剂车间围的工艺设计及对辅助设施、公用工程等提出设计条件，包括相关的生产设备、车间布置设计、带控制点的工艺流程设计，同时对空调通风、

照明、洁净设施、生产制度、生产方式、土建、环保等在的一些非工艺工程提出要求。

2设计原则及指导思想 2.1设计原则 2.1.1医药工业洁净厂房设计规 1.工艺布局应按生产流程的要求，做到布置合理，紧凑，有利生产操作，并能保证对生产过程进行有效的管理。 2.工艺布局要防止人流、物流之间的混杂和交叉污染，并符合下列基本要求： a分别设置人员和物料进出生产区的通道，极易造成污染的物料(如部分原辅料，生产中废弃物等)，必要时可设置专用入口，洁净厂房的物料传递路线尽量要短。 b人员和物料进入洁净生产区应有各自的净化用室和设施。净化用室的设置要求与生产区的空气洁净度级别相适应。 c生产操作区应只设置必要的工艺设备和设施。用于生产、贮存的区域不得用作非本区域工作人员的通道。 3.在满足工艺条件的前提下，为了提高净化效果，节约能源，有空气洁净度要求按下列要求布置： a空气洁净度高的房间或区域宜布置在人员最少达到的地方，并宜靠近空调机房。 b不同空气洁净度级别的房间或区域宜按空气洁净度级别高低有及外布置。 c空气洁净度相同的房间或区域宜相对集中。 d不同空气洁净度房间之间相互联系应有防止污染措施，如气闸室或传递窗（柜）等。 4.洁净厂房应设置与生产规模相适应的原辅材料、半成品、成品存放区域，且尽可能靠近与其相联系的生产区域，减少运输过程中的混杂与污染。存放区域应安排试验区，

年产10万吨合成氨合成工段设计_毕业设计

年产10万吨合成氨合成工段设计毕业设计 年产10万吨合成氨合成工段设计 1引言 氮是植物营养的重要成分之一，大多数的植物不能直接吸收存在于空气中的游离氮，只有当氮与其他元素化合以后，才能被植物吸收利用。将空气中的游离氮转变为化合态氮的过程称为“固定氮”。 20世纪初，经过人们的不懈探索，终于成功的开发了三种固定氮的方法：电弧法、氰氨法、和合成氨法。其中合成氨法的能耗最低。1913年工业上实现了氨合成以后，合成氨法发展迅速，30年代以后，合成氨法已成为人工固氮的主要方法。 1.1氨的性质 氨化学式为NH3常温下为无色有刺激性辛辣味的恶臭气体，会灼伤皮肤、眼睛，刺激呼吸道器官粘膜，空气中氨的质量分数占0.5% ~ 1.0%就会使人在几分钟内窒息。氨的主要物理性质见表0-1。氨在常温加压易液化，称为液氨。氨易溶于水，与水反应形成水合氨（NH3 + H2O=NH3·H2O）简称氨水，呈弱碱性，氨水极不稳定，受热分解为氨气和水，氨含量为1%的水溶液PH为11.7。浓氨水氨含量为28% ~ 29%。氨的化学性质比较活泼，能与酸反应生成盐，如与盐酸反应生成氯化铵；与磷酸反应生成磷酸铵；与硝酸反应生成硝酸铵；与二氧化碳反应生成甲基甲酸铵，脱水后生成尿素等等。 表1-1氨的主要物理性质[1]

年产10万吨合成氨合成工段设计 1.2氨的用途 氨主要用于制造化学肥料，如农业上使用的所有氮肥、含氮混合肥和复合肥等；也作为生产其他化工产品的原料，如基本化学工业中的硝酸、纯碱、含氮无机盐，有机化学工业的含氮中间体，制药工业中磺胺类药物、维生素，化纤和塑料工业中的己酰胺、己二胺、甲苯二异氰酸酯、人造丝、丙烯腈、酚醛树脂等都需要直接或间接地以氨为原料。另外在国防工业尖端技术中，作为制造三硝基甲苯、三硝基苯酚、硝化甘油、硝化纤维等多种炸药的原料。氨还可以做冷冻，冷藏系统的制冷剂。 1.3合成氨的发展历史 1.3.1氨气的发现 十七世纪30年代末英国的牧师、化学家S.哈尔斯（HaLes，1677～1761）,用氯化铵与石灰的混合物在以水封闭的曲颈瓶中加热，只见水被吸入瓶中而不见气体放出，1774年化学家普利斯德里重做该实验，用汞代替水来密封，制得了碱空气（氨），并且他还研究发现了氨的性质，发现氨极易溶于水、可以燃烧，还发现该气体通以电火花时其容积增加，而且分解为两种气体：H2和N2，其后H.戴维（Davy，1778～1829）等化学家继续研究，进一步证明了2体积的氨通过电火花放电后，分解为1体积的氮气和3体积的氢气[2]。 1.3.2合成氨的发现及其发展 19世纪以前农业上所需的氮肥来源主要来自于有机物的副产物和动植物的废物，如粪便、腐烂动植物等等，随着农业和军工生产的发展的需要，迫切的需要建立规模巨大的探索性的研究，化学家们设想，能不能把空气中大量的氮气固定下来，从而开始设计以氮和氢为原料的合成氨流程。19世纪，大量的化学家开始试图合成氨，他们试图利用高温、高压、电弧、催化剂等手段试验直接合成氨，均未成功。19世纪末，随着化学热力学、动力学和催化剂等领域取得一定进展后，对合成氨反应的研究有了新的进展。1901年法国物理化学家吕·查得利开创性地提出氨合成的条件是高温、高压，催化剂存在。1912

填料塔毕业设计

目录 摘要 (Ⅲ) Abstract (Ⅳ) 第1章前言 (1) 第2章流程确定和说明 (2) 2.1加料方式 (2) 2.2进料状况 (2) 2.3塔顶冷凝方式 (3) 2.4回流方式 (3) 2.5加热方式 (3) 2.6加热器 (3) 第3章精馏塔设计计算 (4) 3.1操作条件与基础数据 (4) 3.2精馏塔工艺计算 (7) 3.3精馏塔主要工艺设计 (12) 3.4填料的选择 (18) 3.5塔径设计计算 (19) 3.6填料层高度计算 (20) 第4章塔附件的选型与设计 (22) 4.1冷凝器 (22) 4.2加热器 (22) 4.3塔内管径的计算及选择 (22)

4.5填料支承板的选择 (24) 4.6塔釜设计 (25) 4.7裙座设计 (25) 4.8吊柱 (25) 4.9人孔 (26) 4.10法兰 (26) 4.11除沫器 (27) 第5章塔总体高度设计 (29) 5.1塔顶部空间高度 (29) 5.2进料部位空间高度 (29) 5.3塔立体高度 (29) 第6章塔设备的机械设计 (30) 6.1设计条件 (30) 6.2按压力计算筒体和封头厚度 (31) 6.3塔的质量计算 (31) 6.4塔的自振周期计算 (34) 6.5地震载荷计算 (34) 6.6风载荷计算 (35) 6.7各种载荷引起的轴向应力 (38) 6.8筒体和裙座危险截面的强度与稳定性校核 (40) 6.9筒体和裙座水压试验应力校核 (41) 6.10基础环设计 (43)

6.12开孔补强 (47) 参考文献 (49) 致谢 (50) 附录1 (51) 附录2 (55) 甲醇回收填料精馏塔设计 摘要 精馏是借助回流技术来实现高纯度和高回收率的分离操作，在抗生素药物生产中，需要用甲醇溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后产生废甲醇溶媒，然后对甲醇溶媒进行精馏，从而将甲醇进行回收利用。精馏操作一般在塔设备中进行，塔设备分为两种，板式塔和填料塔。填料塔结构简单、装置灵活、压降小、持液量少、生产能力大、分离效率高、耐腐蚀，且易于处理易起泡、易热敏、易结垢物系。近年来由于填料塔结构的改进，新型的高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小及性能稳定的特点。因此，填料塔已被推广到大型气液操作中，在某些场合还代替了传统的板式塔。从设备设计的角度看，不论板式塔还是填料塔，基本上由塔体、内件、裙座、和附件构成。随着对填料塔