【正文】 . 2 9 / 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 10 表 12 不同溫度下乙醇丙醇類密度表 ： T oC溫 度 ， ， 70 80 90 100 110 3a kg/m?， 3b kg/m?， 利用上表中數(shù)據(jù)利用數(shù)值差值法確定進(jìn)料溫度 Ft ，塔頂溫度 Dt ，塔底溫度 Wt 下的乙醇（ o）和水（ w）的密度。各項(xiàng)計(jì)算如下： 1) 溢流堰長 wl == = 2) 出口堰高 hw =hl how 式中 ： hl —— 板上液層高，取 how —— 板上方液頭高度 選用平行堰，則堰上液頭高度可由下式計(jì)算： 3/2 ????????? whow lLEh / 0 .7 8 / 1 .2 0 .6 52 .5/ 1 4 .7 0LDwLLwh??? 式中溢流收縮系數(shù) E 可近似取 對(duì)于精餾段： 22 . 8 4 3 6 0 0 0 . 0 0 2 1 9 4 31 . 0 2 5 ( ) 0 . 0 1 3 61 0 0 0 0 . 7 8hmow ?? ? ? ? 所以出口堰高： hw == 對(duì)于提餾段： 22 . 8 4 3 6 0 0 0 . 0 0 4 6 8 1 31 . 0 2 5 ( ) 0 . 0 2 31 0 0 0 0 . 7 8ow ?? ? ? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 22 出口堰高： hw == ? [6]32圖 弓形降液管的參數(shù) 3) 降液管的寬度 Wd與降液管的面積 Af 由 ?Dlw 查化工原理教材下冊 P127 圖 1040 得 Wd/D=， Af/AT= 故 Wd= = Af= = 4) 計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間以檢驗(yàn)降液管面積 ,即 7 360 0 3600AH Tf ssLs?? ??? ? ? ?? 故降液管設(shè)計(jì)符合要求。 07 * 83 8460A υ Ama 氣體通過篩孔的氣速： ? ? ? ??????? ? ???? 餾 段 氣 體 通 過 篩 孔 的 氣 速 ： 1 3 . 0 6 /0 39。 0V Su m sAV Su m sA 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 24 第四章 篩板塔的流體力學(xué)驗(yàn)證 ：塔板壓降 氣象通過篩板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?1h h h hcp ?? ? ? （ 1）干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?hc 依 d/σ = 5/3 =，查平篩孔的流量系數(shù)表知 ? ，根 uoVhcC o L?????? ?????? ??? 則：精餾段 2h 0 . 0 5 1 * ( 1 3 . 0 6 / 0 . 8 4 ) * ( 1 . 8 3 / 7 4 0 . 2 5 ) 0 . 0 2 2 9c m?? 提餾段： 39。 39。 0 . 0 7 4 5 7 3 2 . 3 9 9 . 8 = 5 3 4 . 7 2 7 0 01p h L g p a p app ?? ? ? ? ? ?（設(shè)計(jì)允許值） ，霧沫夾帶量 Ve 的驗(yàn)算 ： 已知公式 ?? 依式： 65 .7 * 1 0 3 .2()u aeV Hh fT? ?? ? 則精餾段 65 . 7 * 1 0 0 . 9 7 9 3 . 2( ) 0 . 0 2 430 . 4 2 . 5 0 . 0 61 8 . 3 1* 1 0e k gV ???? ??液 /kg 氣 液 /kg 氣 提餾段： 65 . 7 * 1 0 0 . 9 9 7 3 . 2( ) 0 . 0 2 630 . 4 5 2 . 5 * 0 . 0 61 8 . 0 0 * 1 0e k gV ? ? ?液 /kg 氣 液 /kg 氣 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生過量霧沫夾帶 為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清夜層高度 ()H H hWdT? ? ? ()H H hWdT? ? ? 精餾段： 0 . 0 0 2 1 9 42210 . 1 5 3 ( ) 0 . 1 5 3 ( ) 0 . 0 0 1 2 60 . 7 8 * 0 . 0 3 11 0 1L sh d lhw? ? ? 0 . 0 6 9 7 0 . 0 6 0 . 0 0 1 2 6 0 . 1 3 0 9 6Hmd ? ? ? ? 取 ?? ，則 ( ) 0 . 5 * ( 0 . 4 0 . 0 4 7 ) 0 . 2 2 4? ? ? ? ?H h mTW 故精餾段： 0 . 1 3 0 9 6 ( ) 0 . 2 2 3H H hTWd ? ? ? ? ?則在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生液泛 提餾段： 0 . 0 0 4 6 8 139。 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 27 第五章 塔板負(fù)荷性能圖 ：液沫夾帶線 精餾段： 取液沫夾帶極限值 kgV ? 液 /kg氣 65 .7 * 1 0 3 .2()u aeV HhfT??? ?其中 0 . 9 7 91 . 1 3 0 4 0 . 0 7 5 7VVssuVasAAT f? ? ??? （ 1） 236003 32 .5 ( ) 2 .5 [ 2 .8 4 * 1 0 ( ) ]?? ? ? ? L sh h h h Ew o w wf L w 近似取 1 . 0 , 0 . 0 4 6 , 0 . 7 8 ,? ? ?E h m L mww 230 .1 1 5 1 .9 6 8hLsf ?? （ 2） 已知 31 8 . 3 1 * 1 0 / , 0 . 4 ,? ???N m H mT并將式（ 1）（ 2）代入 65 .7 * 1 0 3 .2()u aeV HhfT??? ? 則： 6 0 . 9 7 95 . 7 * 1 0 3 . 20 . 1 ( )321 8 . 3 1* 1 0 30 . 4 0 . 1 1 5 1 . 9 6 8V s Ls??? ?? 整理得： 231 .7 6 8 1 2 .2 0 7VLss?? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) sL 值，依上式算出相應(yīng)的 sV 值列于下表中 表 51 精餾段霧沫夾帶線計(jì)算結(jié)果 3( / )sL m s *10? *10? ?*10 *10? 3( / )sV m s 提餾段 取液沫夾帶極限值 kgV ? 液 /kg氣 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 28 65 .7 * 1 0 3 .2()u aeV HhfT??? ? 0 . 9 4 81 . 1 3 0 4 0 . 0 7 5 7VVssuVasAAT f? ? ??? （ 1） 236003 32 .5 ( ) 2 .5 ( 2 .8 4 * 1 0 ( ) )L sh h h h EwwowfL w?? ? ? ? 近似取 1 . 0 , 0 . 0 3 7 , 0 . 7 8 ,E h m L mww? ? ? 故 236003 32 . 5 [ 0 . 0 4 7 2 . 8 4 * 1 0 * 1 * ( ) ) ]0 . 7 8??? L sh f 230 .0 9 2 6 1 .9 6 9hLsf ?? （ 2） 已知 31 8 . 0 0 * 1 0 / , 0 . 4 0 ,N m H T? ???并將式（ a）（ b）代入 65 .7 * 1 0 3 .2()u aeV HhfT??? ? 則 6 0 . 9 9 75 . 7 * 1 0 3 . 20 . 1 ( )321 8 . 0 0 * 1 0 30 . 4 0 . 0 9 2 5 1 . 9 6 8V s Ls??? ?? 整理得： 231 .8 6 1 1 .9 2 1VLss?? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) sL 值，依上式算出相應(yīng)的 sV 值列于下表中 表 52 提餾段霧沫夾帶線計(jì)算結(jié)果 3( / )sL m s ?*10 ?*10 ?*10 ?*10 3( / )sV m s ,，液泛線 （ 1）精餾段：聯(lián)立式（ 399）及式（ 373）得 ()H h h h h hww owpTd? ? ? ? ? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 29 近似取 1 .0, 0 .7 8 ,??E L mw 故 22 360033332 .8 4 * 1 0 ( ) 2 .8 4 * 1 0 * 1 .0 * ( )0 .7 8???? L LhshEow L w 87?hLow s （ 3） 由式 1h h h hcp ?? ? ? 1 . 8 320 . 0 5 1 ( ) ( ) 0 . 0 5 1 ( ) ( )0 . 8 4 6 * 0 . 8 5 7 4 0 . 2 50uVo V sh c CL???? 整理 ? 則 23( ) 0 . 6 1 ( 0 . 0 4 6 0 . 7 8 7 )1 ??? ? ? ? ?h h h h Lo o w o w sL 整理： 230 .0 2 8 1 0 .4 81 ??hLs 故 22 30 . 0 2 7 9 0 . 4 8 0 . 0 3 0 11h h h h V Lp c s s?? ? ? ? ? ?（ 4） 由式 2 2 20 . 1 5 3 ( ) 0 . 1 5 3 ( ) 0 . 1 5 3 * ( )0 . 7 8 * 0 . 0 3 1 0 . 7 8 * 0 . 0 3 10L L Ls s sh d Lhw? ? ? （ 5） 則 ? 將 0 .4 , 0 .0 4 6 , 0 .5? ? ? ?Hh wT 及式（ 3）（ 4）（ 5）代入 H h h hp Ldd? ? ?與式 h h hw owL ?? 即 H h h h hw owp? ? ? ? 整理得： 22235 . 2 7 4 5 . 4 1 9 3 7 9 . 5 7V L Ls s s? ? ?（ 2） 在操作范圍內(nèi)取若干 sL 值，依式（ 2）計(jì)算 sV 值，列于下表，依表中數(shù)據(jù)作出液泛線（ 2）如“精餾段負(fù)荷性能圖“中的（ 2）所示 表 53 液泛線計(jì)算結(jié)果（精餾段） 3( / )sL m s ?*10 ?*10 ?*10 ?*10 3( / )sV m s 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 30 （ 2）提餾段 聯(lián)立式（ 399）及（ 373）得 ()H h h h h hww owpTd? ? ? ? ? ? 近似取 , 8??E L mw 故： 22 360033332 .8 4 * 1 0 ( ) 2 .8 4 * 1 0 * 1 .0 * ( )0 .7 8???? L LhshEow L w ? s （ 39。 , 47 ,Φ 及 式 （ ） （ ） （ ）H h c d ewT 代入 ? ? ? ? ?與 式H h h h h h hwp c c o wdd 即 ? ? ? +hH h h hwp o w 得： ? ? ? ? ?222 30 . 5 * ( 0 . 4 0 . 0 4 7 ) 0 . 0 6 1 6 0 . 0 3 2 5 1 . 2 6 8 5 7 . 7 3V L Ls s s 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 31 整 理 得 ： ? ? ?22234 . 8 3 3 9 . 0 2 1 7 7 6 . 3 0V L Ls s s （ 39。2 ） 表 54 液泛線計(jì)算結(jié)果（提餾段） 3( / )sL m s ?*10 ?*10 ?*10 ?*10 3( / )sV m s 4,77 精餾段：取液相在降液管中停留時(shí)間為 4s，則 ? ? ?0. 4 * 0. 75 7 30. 00 75 7 /,ma x 4HATfL m ss τ 液相負(fù)荷上限線（ 3）在 ssVL?? 坐標(biāo)圖上為與氣體流量 sV 無關(guān)的垂直線，如（ 3）所示 提餾段：取液相在降液管中停留時(shí)間為 4s，則 ? ? ?0. 4 * 0. 07 57 30. 00 75 7 /,ma x 4HATfL m ss τ 該液相負(fù)荷上限線（