.
支填料支承装置用于支承塔填料及其所持有的气体、液体的质量，同时起着气液流道及气体均布作用。故在设计支承板是应满足下列三个基本条件：（1）自由截面与塔截面之比不小于填料的空隙率；（2）要有足够的强度承受填料重量及填料空隙的液体；（3）要有一定的耐腐蚀性。
用竖扁钢制成的栅板作为支承板最为常用，如下图中的（a）。栅板可以制成整块或分块的。一般当直径小于500mm时可制成整块；直径为600～800mm时，可以分成两块；直径在900～1200mm时，分成三块；直径大于1400mm时，分成四块；使每块宽度约在300～400mm之间，以便拆装。
栅板条之间的距离应约为填料环外径的0.6～0.7。在直径较大的塔中，当填料环尺寸较小的，也可采用间距较大的栅板，先在其上布满尺寸较大的十字分隔瓷环，再放置尺寸较小的瓷环。这样，栅板自由截面较大，如下图（c）所示。
当栅板结构不能满足自由截面要求时，可采用如下图（b）所示的升气管式支承板。气相走升气管齿缝，液相由小孔及缝底部溢流而下。这类支承板，有足够齿缝时，气相的自由截面积可以超过整个塔德横截面积，所以绝不会在此造成液泛。
本设计塔径D=500mm，采用结构简单、自由截面较大、金属耗用量较小，由竖扁钢制成的栅板作为支承板，将其制成整块，栅板条之间的距离约为24.7mm。为了改善边界状况，可采用大间距的栅条，然后按正方形排列的瓷质十字环，作为过渡支承，以取得较大的孔隙率。由于采用的是φ50mm的填料，所以可用φ75mm的十字环。
填料支撑装置对于保证填料塔的操作性能具有重大作用。采用结构简单、自由截面较大、金属耗用量较小的栅板作为支撑板。为了改善边界状况，可采用大
页脚
.
间距的栅条，然后按正方形排列的瓷质十字环，作为过渡支撑，以取得较大的孔隙率。由于采用的是?38mm的填料，所以可用?75mm的十字环。
塔径D=500mm，设计栅板制成整块，每块宽度为400mm，每块重量不超过 700N，以便从人孔进行装卸。
（a）栅板 （b）升气管式 （c）十字隔板环层
3.2填料压紧装置
填料上方安装压紧装置可防止在气流的作用下填料床层发生松动和跳动。填料压紧装置分为填料压板和床层限制板两大类，每类又有不同的型式，填料压板自由放置于填料层上端，靠自身重量将填料压紧。它适用于瓷、石墨等制成的易发生破碎的散装填料。床层限制板用于金属、塑料等制成的不易发生破碎的散装填料及所有规整填料。床层限制板要固定在塔壁上，为不影响液体分布器的安装和使用，不能采用连续的塔圈固定，对于小塔可用螺钉固定于塔壁，而大塔则用支耳固定。本设计中填料塔在填料装填后于其上方安装了填料压紧栅板。
3.3液体再分布装置
气液两相在填料层中流动时，受阻力的影响，易发生偏流现象，导致乱堆填料层气液分布不均，使传质效率下降。为防止偏流，可间隔一定高度在填料层设
页脚
.
置再分布装置，将流体先经收集后重新分布。最简单的再分布装置为截锥式再分布器，其结构简单安装方便。故选择截锥式再分布器。
本设计采用的是分配锥形的再分布器，其最简单沿壁流下的液体用分配锥再将它导入中央截锥小头的直径一般为 (0.7~0.8)Di ,本设计取500×0.8=400mm，为了增加气体流过是的自由截面积，在分配锥上开设4个管孔，锥体与塔壁夹角取在35o~45o，取h=80mm。
16
4. 设计一览表
课程设计名水吸收氨气填料吸收塔的设计 称 操作条件 操作温度：20℃ 物性数据 液相 混合气体平均摩液体密度ρL 998.2kg/m 尔质量 MVm 混合气体的平均 液体粘度μL 3.6kg/(m h) 密度ρVm 液体表面 940896kg/h 力σL 氨气在水中6.480×10-6m2/h 混合气体的粘度 μVm 氨气在空气中的0.085m2/h 0.066kg/(mh) 1.146kg/m3 3操作压力：常压 气相 28.04g/mol 页脚
.
的扩散系数DL 重力加速度g 9.81m/s 2扩散系数Dv 气相平衡数据 氨气在水中的亨利系数E 76.40 kpa 相平衡常数m 0.754 物料衡算数据 溶解度系数H 0.725kmol/(kPa?m) 3最小 Y1 Y2 X1 X2 气相流量V 液相流量L 操作 液气比 液气比 75.252 0.0870 0.00500 0.064 0 kmol/ h 工艺数据 气相质量液相质量流量(kg/h) 2292.0 1830.65 0.5 9.859 0.295 4.5 2.649 流量(kg/h) 塔径 气相总传质气相总传质填料层高度 填料层压降 m 单元数 单元高度 m m Kpa kmol/h 101.59 0.750 0.798 填料塔附件 液体分除沫器 布器 丝网式 二级槽 压紧栅板 栅板型 截锥式 填料压紧装置 填料支承板 液体再分布器 页脚
.
17 5. 后记
我的化工原理课程设计是水吸收氨过程填料塔的设计，这是关于吸收中填料塔的设计。填料塔是以塔装有大量的填料为相接触构件的气液传质设备。填料塔的结构较简单，压降低，填料易用耐腐蚀材料制造等优点。
在填料的选择中，从经济方面考虑采用聚丙烯阶梯环填料，填料颗粒大小，我采用试差法，来认为DN50计算得的结果比比较好。虽然在同类填料中，尺寸越小的，分离效率越高，但它的阻力将增加，通量减小，填料费用也增加很多。用DN50计算所得的D/d值也符合阶梯环推荐值。
解决了上面的问题之后就是通过查找手册之类的书籍来确定辅助设备的选型，我选择栅板支承装置作为填料支撑，并选择好喷淋装置。
本设计我们所设计的填料塔持液量小，填料塔结构较为简单，造价适合。不过，它的操作围小，填料润湿效果差，当液体负荷过重时，易产生液泛，不宜处理易聚合或含有固体悬浮物的物料等。
通过这次的课程设计，让我从中体会到很多。课程设计是我们在校大学生必须经过的一个过程，通过课程设计的锻炼，可以为我们即将来的毕业设计打下坚
页脚
氨气填料吸收塔课程设计
