【正文】 3 塔 板的 流體力學 計 算 可根據(jù) ?hhhh cp ??? 1 計算 （ 1）精餾段 ①干板阻力 )/182 1c0 su V （?? ? 因 1001 cuu ? ，故 )( 2201 mguh LVc ??? ???? ?? ②板上 充氣液 層阻力 1Lh 取 0? =， hL= mhh L ???? ? ③液體表面張力所造成的 阻力 : 此阻力很小，可忽略不計，因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當?shù)母叨葹椋? 1hp =+= ghp Lpp 111 ??? = ?? =（ pa） （ 2）提餾段 ①干板阻力 )/282 2c0 su V （?? ? 因 2021 cuu ? ，故 )( 2202 mguh LVc ??? ???? ?? ②板上 充氣液 層阻力 1Lh 取 0? =， hL= mhh L ???? ? ③液體表面張力所造成的 阻力 : 此阻力很小，可忽略不計，因此與 單板的 壓降相當?shù)?液柱 高度為： 2hp =+= ghp Lpp 222 ??? = ?? =（ pa） 為防止發(fā)生淹塔現(xiàn)象 ，要求控制降液管中清液高度。由以上計算可知，液沫夾帶能夠滿足 ev（ kg 液 /kg 氣）的要求。根據(jù)經(jīng)驗，液體流量應使堰上液頭高 mmhow ? 。 (1)物 沫夾帶線 泛點率 = bFLSVLVSAKCZLV 1111 ?? ?? ? 100% 據(jù)此可作出符合性能圖中的物沫夾帶線，按泛點率 計算 ①精餾段 ： ??? ????? Ss LV 整理得則有： ss LV ?? ②提餾段 ： ??? ?????? ss LV 則有： ss LV ???? 32 122 sss LLV ???(2)液泛線 當氣體與液體流量均過大時，降液管被泡沫液所充滿，導致降液管液泛。 （ 2） 提餾段： ①單層壓降所相當?shù)囊褐叨龋?hp2= ②液體通過液體降液管的壓頭損失： mhl Lh w sd ) ()( 220222 ???? ③板上液層高度： hL=，則 Hd2=++= 取 ? =，已選定 HT=， h39。 (1)塔板分布 D=， 采用分塊式塔板，以便通過人孔裝拆塔板 (2)浮閥數(shù)目與排列 ①精餾段： 閥孔氣速： )/( smFu V ??? ? 每層塔板上的浮閥數(shù)目為： （塊）4201201 ?????udVN s? 取邊緣區(qū)寬度 破沫區(qū)寬度： mWs ? 計算塔 板上的鼓泡區(qū)面積： )( mWDRc ????? 、 )(2 )(2 ???????sd WWDx ???????? ???? ? RxRxRxA a 1222 s i n1802 ] rc s i [*2 222 ????? )( 2m? 浮閥排列方式采用等 腰 三角形叉排 ，取 同一橫排的孔心距 t=75mm=， 則估算排間 距 t’ =taNA = ??? 所以按 t=75mm， t39。 ①精餾段： )(0 2 1 6 0 01 0 0 323 mhow ????????? ??? ? )(0 4 8 2 1 mhhh owLw ????? ②提餾段： 324 ????????? ??? ?owh )(0 6 1 0 8 mhhh owLw ????? （ 2）弓形降液管的寬度和橫截面 由 ?Dlw ，查弓形降液管參數(shù)圖三： 圖三 查得： ?Dwd ，故降液管寬度： )( mw d ??? ?TAA ，故降液管面積： )(0 3 5 0 2 2f mA ??? 液體在降液管中的停留時間： 精餾段： )( 31 sL HA s Tf ?? ???? ?? 提餾段： )( 4239。1 smu ?? （ 2）提餾段 橫坐標數(shù)值 ： 10*42222 ???? ?VLssVL ?? 取板間距 mHT ?’ ，板上清液層高度 mhL ?’ ，則 mhH LT ?? ’’ ， 查圖得 ?C ， 則氣體負荷因子 )20 ( ???C 最大空塔氣速 smu / 39。 ?? ， smP aL ?? ? 所以 3 0 )3 1 9 ( 2 39。2 ??LM L (kg/s) V2= *39。39。 ?B , 39。sw ?? so?? 代入求得： 39。39。02??’w )**(** ]*)[( 2 ??? 因為 ?39。 2 塔板的工藝設(shè)計 F:原料液流量（ kmol/s) xF:原料組成（ mol%) D:塔頂產(chǎn)品流量（ kmol/s) xD：塔頂組成（ mol%) W：塔底殘液流量（ kmol/s) xW：塔底組成（ mol%) 原料甲醇組成： xF= 18/5532/45 32/45? = 塔頂組成： xD= 18/? = 塔底組成： xW 進料量： F= 3600*7200 )18/(*3^10*17500 ?=（ kmol/s) 物料衡算式： F=D+W FxF=DxD+WxW 聯(lián)立代入求解： D=（ kmol/s) W=（ kmol/s) xW= 水汽液平衡數(shù)據(jù) 表一 （ 1）溫度 利用表一中的數(shù)據(jù)由拉格朗日插值可求得 ① tF: ?? = 78t ??F tF=℃ ② tD: 6566?? = 66??tD tD=℃ ③ tW: ?? = 100??tD tW=℃ ④精餾段平均溫度： 1t = 2tt DF? = 2 ? =℃ ⑤提餾段平均溫度： 2t = 2t tWF? =℃ (2）密度 已知：混合液密度：L?1=AA??+BB??(α為質(zhì)量分率， M 為平均相對分子質(zhì)量），不同溫度下甲醇和水的密度 混合氣密度 :ρ v= ①精餾段 1t =℃ 液相組成 x1： ?? = ??x x1= 12 氣相組成 y1： ??= ??y y1= 所以 1ML =32*+18*=（ kg/mol) 1Mv =32*+18*=（ kg/mol) ②提餾段： 2t =℃ 液相組成 x2： ??= ??x x2= 氣相組成 y2： ?? = ?? y2= 所以 2ML =32*+18*=（ kg/mol) 2Mv =32*+18*=（ kg/mol) 表二 溫度℃ 甲 醇密度 kg/m^3 水