【正文】 特別是計(jì)算機(jī)知識(shí)運(yùn)用于化工計(jì)算中可以事半功 倍。篩孔按正三角形排列，取孔中心距 t 為： t=3d0=3 5=15mm 故 篩孔 個(gè)數(shù) 0221 .1 5 5 1 .1 5 5 0 .7 9 8 40970 .0 1 5An t ?? ? ? 開(kāi)孔率 Φ =(t/ d0)2=% 篩孔速率 u0= VS/A0=（ ） = 第五章 塔板流體力學(xué)校核 液沫夾帶量的校核 液沫夾帶量 由下式計(jì)算 ，單位： kg 液 /kg 氣 3 . 2 3 . 26635 . 7 1 0 5 . 7 1 0 1 . 0 0 4 0 . 0 2 4 0 . 12 . 5 2 0 . 6 4 1 0 0 . 4 0 2 . 5 0 . 0 6av TLue L H h??????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 故在本設(shè)計(jì)中 液沫夾帶量 ev 在允許范 圍內(nèi) 干板阻力 hf計(jì)算 臨界孔速 [3] 第 14 頁(yè) 由公式 ??? LVL guu 2 ? 將前面計(jì)算的數(shù)據(jù)帶入上式可得 u =u ＜ U0 故浮閥全開(kāi) 引用下列公式計(jì)算 mguPLVG 2 ?????? ?? 液柱 穿過(guò)液層壓降 其充氣系數(shù) ?0= hc =?0 hl = = 液柱 液體表面張力造成的阻力 3 ??? ???? ?ghh L??? 液柱 總壓降 mh p ???? 液柱 Paghp Lp ?????? ? kPaPap ??? 故壓力校核滿足 液面落差 本設(shè)計(jì)，塔徑與液面流量均不大，故可忽略液面落 差的影響。 9 1 . 9 6 8 8 . 2 6 9 0 . 1 1 /2LM k g m o lM ???) 平均密度的計(jì)算 氣相平均密度的計(jì)算 31 0 8 . 5 3 8 0 . 3 9 2 . 9 3 /8 . 3 1 4 ( 8 6 . 2 5 2 7 3 . 1 5 )m V mVM mPM kg mR T? ?? ? ??? 液相平均密度的計(jì)算 液相平均密度的計(jì)算選用下式： 1 iLm ia???? 由物性數(shù)據(jù)手冊(cè)查得不同溫度下的密度 [2]，列入下表 : 80℃ 100℃ 120℃ 苯（ 3/kgm ） 甲苯（ 3/kgm ） ① tD=℃時(shí)塔頂?shù)钠骄芏扔?jì)算（ 1? 代表苯； 2? 代表甲苯） 1? = 3/kgm 2? = 3/kgm 31 812 .9 / 813 .0 808 .2LDM kg m? ??? ② tF=℃時(shí)進(jìn)料板的平均密度計(jì)算（ 1? 代表苯； 2? 代表甲苯） 0 . 5 0 1 7 8 . 1 1 0 . 4 6 00 . 5 0 1 7 8 . 1 1 ( 1 0 . 5 0 1 ) 9 2 . 1 3Aa ???? ? ? ? 1? = 3/kgm 2? = 3/kgm 31 801 .2 / 0 0803 .2 799 .5LFM kg m? ??? 第 10 頁(yè) 精餾段 液相平均密度為 38 1 2 . 6 8 0 1 . 2 8 0 6 . 9 /2LM kg m? ??? ③ tW=℃時(shí)塔頂?shù)钠骄芏扔?jì)算（ 1? 代表苯； 2? 代表甲苯） 同理可得， Aa ? 1? = 3/kgm 2? = 3/kgm 31 801 .0 / 801 .1 796 .9LW M kg m? ??? 提鎦段 液相平均密度為 38 0 1 .0 8 0 1 .239。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻器冷卻后送至儲(chǔ)罐。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)通過(guò)物料衡算，工藝計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和校核等一系列工作來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)具有可行性的合理篩板器。氣液兩相接觸有一界面，界面越大即傳熱傳質(zhì)過(guò)程便得到 增強(qiáng)，效率 也會(huì)提高 。當(dāng)上升蒸汽量變化時(shí)，閥片隨之升降，使閥片的開(kāi) 度不同，所以塔的工作彈性較大。 精餾是分離液體混合物最常用的一種單元操作，利用液相混合物中各組份揮發(fā)度不同，使揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移。設(shè)計(jì)中采用飽和液體進(jìn)料方式，將原料液通過(guò)預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送如精餾塔內(nèi)。L ’ =L+qF=+=15kmol/h 39。 選用凹形受液盤(pán)，其深度 h‘ w＝ 50mm。 00UUk～ 故不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液 塔板負(fù)荷性能圖 漏液線 令 F0 =5 smndFvVs/ 539。 參考文獻(xiàn) [1] 柴誠(chéng)敬 . 化工原理（下冊(cè)） .天津：天津大學(xué)出版社， 2020 [2] 化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè) [3]陳敏恒，叢德茲 等 . 化工原理 (上、下冊(cè) )(第二版 ). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2020 [4]化工設(shè)備技術(shù)全書(shū)編輯委員會(huì) . 化工設(shè)備全書(shū) — 塔設(shè)備 設(shè)計(jì) . 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1988 [5]大連理工大學(xué)化工原理教研室 . 化工原理課程設(shè)計(jì) . 大連：大連理工大學(xué)出版社， 1994 [6] 譚蔚 .化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第二版） .天津：天津大學(xué)出版社， 2020 第 19 頁(yè) [7] 柴誠(chéng)敬，劉國(guó)維，李阿娜 . 化工原理課程設(shè)計(jì) . 天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，1995 本章符號(hào)說(shuō)明 Aa──── 塔板開(kāi)口區(qū)面積， m2； Af──── 降液管截面積， m2； A0──── 篩孔總面積， m2； AT──── 塔截面積， m2； c0─ ─── 餾量系數(shù)，無(wú)因次； C──── 計(jì)算時(shí)的負(fù)荷系數(shù)， m∕ s Cs──── 氣相負(fù)荷因子， m∕ s d0──── 篩孔直徑， m； D──── 塔徑， m； DL─── 液體擴(kuò)散系數(shù)， m２ ∕ s； DV─── 氣體擴(kuò)散系數(shù)， m２ ∕ s； eV─── 液沫夾帶量， kg（液）∕ kg（氣 ET─── 總板效率，無(wú)因次； F──── 氣相動(dòng)能因子， F0─── 篩孔氣相動(dòng)能因子， g──── 重力加速度， ∕ s2。0U 為閥孔動(dòng)能因子 F0 =5 時(shí)相應(yīng)值，則 smFUV/39。 3 6 0 0 3 6 0 0 0 . 0 8 1 6 0 . 4 1 0 . 8 8 5 ( )0 . 0 0 3 3 6 0 0fThAH sL? ??? ? ? ?? 因降液管設(shè)計(jì)合理。 ②求最小回流比及操作回流比 采用作圖法求得最小回流比。 進(jìn)料熱狀況：飽和液體進(jìn)料 回流比： R/Rmin=2 單板壓降： ΔP ≤ 設(shè)計(jì)方案的確定 本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯 — 甲苯混合物。在氣體 負(fù)荷較大時(shí)產(chǎn)生霧沫夾帶也小，在液流量小時(shí)也不會(huì)發(fā)生不與液層接觸而垂直上升的不良現(xiàn)象，隨著氣體上升量的變化，相應(yīng)的變化浮閥的流量面積，維持著較高的速，因此氣 液始終接觸良好 [1]。 第 1 頁(yè) 目錄 前言 ................................................................................................................................ 2 設(shè)計(jì)任務(wù) ......................................................................................................... 3 設(shè)計(jì)方案的確定 ............................................................................................. 4 第二章 精餾塔的工藝計(jì)算 .......................................................................................... 5 精 餾塔的物料衡算 .......................................................................................... 5 已知參數(shù)列表 ....................................................................................... 5 原料液及塔頂、塔釜產(chǎn)品的摩爾分率 ............................................... 5 原料液及塔頂、塔釜產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 .......................................