【正文】 算的閥孔數(shù)；～75mm；： 取60～75mm 取80～110mm 可適當(dāng)減?。介y孔總面積/塔截面積精餾段閥孔數(shù)：如下圖所示 精餾段閥孔數(shù) 塔板布孔——提餾段 提餾段閥孔數(shù)第五章 流體力學(xué)（一）（1）——精餾段壓力降 （）塔板壓力降應(yīng)為10——526Pa壓力降用液柱高表示為 （）其中，為干板壓力降（m），為氣體通過液層的壓力降（m），為由表面張力產(chǎn)生的阻力損失。提餾段塔板平均壓力降（m液柱）：提餾段塔板平均壓力降： Pa 流體力學(xué)驗算（二） 淹塔（液泛）驗算（1）——精餾段判斷是否成立，如不成立，則要發(fā)生液泛當(dāng)量清液層高 （） （）其中，為上升氣體的壓力降（米液柱），為板上液層高（m），為液體通過降液管的壓力降（米液柱），為板間距（m），為堰高（m），—，—。方程獲取的方法是讓泛點率為最大值即等于80％。即寫成的關(guān)系： （）其中，為氣體流量（），為氣體密度（），為閥孔直徑（m），N為閥孔總數(shù)。假設(shè)進(jìn)料管流速為2m/s并根據(jù)式（）計算進(jìn)料管管徑：m：將圓整后的直徑再代入式（）計算出實際進(jìn)料管流速u(m/s)：同理可計算出：塔頂氣體出口管管徑：：實際塔頂氣體出口管流速u（m/s）：回流液管徑：：實際回流液管流速u(m/s)：塔釜出口管管徑：：實際塔釜出口管液體流速u(m/s)：塔釜蒸氣進(jìn)口管管徑：：實際塔釜進(jìn)氣管流速u(m/s)： 塔壁厚計算筒體厚度計算式： （）其中，為考慮壁厚附加量的圓筒壁厚（mm），P為設(shè)計壓力（Mpa）～，為圓筒的內(nèi)直徑（mm），為設(shè)計溫度t下圓筒材料的許用應(yīng)力（Mpa）且由表查得，為焊縫系數(shù)且由表查得，C為壁厚附加量（mm）且，為鋼板的負(fù)偏差（mm），為腐蝕余量（mm），為加工減薄量（mm）。在此我表示衷心的感謝！在論文寫作過程中，同學(xué)也給予了很大的幫助，提供了有益的建議，并給予了鼓勵和支持，在此也表示感謝！再次，我要感謝我的母校（長春理工大學(xué)）對我的培養(yǎng)，感謝機(jī)電工程學(xué)院各位老師對我的栽培。28:511–22.67。根據(jù)式（）計算塔高H： m 結(jié) 論 本文設(shè)計了一個常壓浮閥精餾塔，（以下皆為質(zhì)量分率）的正戊烷——正己烷混合液，其中混合液進(jìn)料量為11500kg/h，進(jìn)料溫度為35攝氏度，,再沸器用2atm的水蒸汽作為加熱介質(zhì),、塔板計算、結(jié)構(gòu)計算、流體力學(xué)計算、畫負(fù)荷性能圖以及計算接管壁厚對浮閥塔展開了全方面的設(shè)計。管徑計算時可先選定流速，計算出管徑后，應(yīng)進(jìn)行園整，再由園整后的管徑計算實際流速，要求此流速在經(jīng)驗值范圍內(nèi)。 （） （）根據(jù)式（）可得精餾段液相負(fù)荷下限線方程為： 同理根據(jù)式（）可得提餾段液相負(fù)荷下限線方程為： 氣相負(fù)荷下限線氣相負(fù)荷下限線又稱泄漏線，此線表示不發(fā)生嚴(yán)重泄漏現(xiàn)象時的最低氣體負(fù)荷，塔板適宜操作區(qū)應(yīng)在此線上方，氣體負(fù)荷低于此線，泄漏量將高于10%，此時塔板效率將降低。根據(jù)式（）計算液體流徑長（m）：m根據(jù)式（）計算液流面積（）：根據(jù)式（）計算泛點率：％第六章 負(fù)荷性能圖 確定霧沫夾帶上限線方程霧沫夾帶上限線：此線表示霧沫夾帶量時的關(guān)系。當(dāng)時，可采用式（）計算干板阻力當(dāng)時，可采用式（）計算干板阻力充氣液層阻力 （）其中，——。根據(jù)式（）計算精餾段液體停留時間：s根據(jù)式（）、()計算精餾段理論閥孔數(shù)：m/s同理根據(jù)式（）、（）、（）計算：提餾段液體停留時間：提餾段理論閥孔數(shù)： 塔板布孔塔板閥孔的排布是根據(jù)下面原則進(jìn)行的：矩形板寬為377mm,長為M，通道板為400mm，長為M，弓形板寬為E,長為M （） （）其中，為矩形板數(shù)，為塔盤分塊總數(shù)。查史密斯關(guān)聯(lián)圖得方法：分別由精餾段和提餾段的參數(shù)得史密斯關(guān)聯(lián)圖的橫坐標(biāo)值A(chǔ)（精）、A（提），以及曲線值B，在圖中查得值。根據(jù)式（）計算精餾段氣體摩爾流量： Kmol/h根據(jù)式（）計算提餾段氣體摩爾流量： Kmol/h根據(jù)式（）計算精餾段氣體體積流量：根據(jù)式（）計算提餾段氣體體積流量： 用逐板法計算理論塔板數(shù)計算公式：精餾段操作線方程： 　　　 （）相平衡方程： 　　 （）提餾段操作線方程： （）由方程（）、（）解出加料板的摩爾分律、然后逐板計算：　　　 1. 在用逐板法計算理論塔板數(shù)時，如為泡點進(jìn)料，判斷加料板位置的判據(jù)為, ，如為冷液進(jìn)料，必需求加料扳回流液的含量,以此值判斷加料板位置，此值根據(jù)精餾段和提餾段操作線方程聯(lián)立求得。 各組分得飽和蒸汽壓與溫度得關(guān)系（）計算精餾段A物質(zhì)的蒸汽壓： （）計算精餾段B物質(zhì)的蒸汽壓：（）計算全塔A物質(zhì)的蒸汽壓：（）計算全塔B物質(zhì)的蒸汽壓： 根據(jù)式（）計算精餾段相對揮發(fā)度j：根據(jù)式（）計算全塔相對揮發(fā)度： 液相密度計算內(nèi)插關(guān)系式： （）液相混合物密度： （）其中， 、分別為A，B組分的質(zhì)量分率， 、分別為A，B純組分的密度。事實上每種塔盤結(jié)構(gòu)都可以歷經(jīng)從鼓泡到噴射的過渡，問題在于什么是最好的操作狀態(tài)，由設(shè)計操作參數(shù)所決定的。與此同時，塔設(shè)備的廣泛應(yīng)用，又提出了高壓、真空、大的液體負(fù)荷、高彈性比等許多特殊要求，迫使板式塔以強(qiáng)化設(shè)備的生產(chǎn)能力為中心，向高效率、大通量方向發(fā)展，因而各種新型塔板不斷出現(xiàn)。由于當(dāng)時設(shè)計于操作的水平不高，人們希望板式塔有較大的操作彈性，且操作方便，而這正是泡罩塔的特點。 其他因素（1） 對于多數(shù)情況，塔徑小于800mm時，不宜采用板式塔，宜用填料塔。因塔盤上積有液層，可在其中安放換熱管，進(jìn)行有效的加熱或冷卻。（3） 具有熱敏性的物料須減壓操作，以防過熱引起分解或聚合，故應(yīng)選用壓力降較小的塔型。篩孔孔徑一般為3～10mm，近來有用到25mm的，常用孔徑為5～8mm。 （2） 生產(chǎn)能力大 由于沒有溢流裝置，就節(jié)省了降液管所占的塔截面積（一般約占塔盤總面積的15％～30％），所以蒸氣流量較大。穿流式塔盤根據(jù)板上開有柵縫或篩孔，分別稱為穿流式柵板塔或穿流式篩板塔。 舌形塔及浮動舌形塔舌形塔是噴射型塔，20世紀(jì)60年代開始應(yīng)用。它的操作彈性為3～5，比篩板和舌形塔盤大得多。但在處理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。（3） 塔板壓力降較低。近年來有用大孔徑（10～25mm）篩板的，它具有制造容易、不易堵塞等優(yōu)點，只是漏液點稍高，操作彈性較小。泡罩是泡罩塔板最主要的部件，品種很多，目前應(yīng)用最多的型式是具有矩形或梯形齒縫，底部有緣圈、結(jié)構(gòu)可拆的圓泡罩。（1） 錐流 當(dāng)液體流量很小或液封高度不夠時，從齒縫出來的蒸氣，能推開液體，掠過液面直接上升，以致氣液接觸不良。④ 不易堵塞，能適應(yīng)多種介質(zhì)。總之，選材所考慮得因素較多。特別是在大型的塔設(shè)備中，鋼材更具有無法比擬的優(yōu)點，因而被廣泛地采用。特別是由于電子計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，化工設(shè)計中計算工作量極大的逐板計算法，已能快速而方便地得到滿意結(jié)果。我國塔設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷了一個漫長的過程。從這里可以看出各國塔設(shè)備發(fā)展趨向，作為我們工作的參考。（5） 穿流式條形或圓形浮閥塔盤。（10） 導(dǎo)向浮閥塔盤。4. 屬噴射型的（1） 浮動舌形塔盤。3. 屬浮閥型的（1） 旋轉(zhuǎn)浮閥型塔盤。（2） 帶有導(dǎo)流葉片的泡罩塔盤。從20世紀(jì)60年代起，由于化工機(jī)械制造業(yè)成功地解決了高壓離心式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動密封和高溫高壓廢熱鍋爐的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計等技術(shù)關(guān)鍵，使化肥和石油化工的生產(chǎn)，在能量綜合利用方面提高到一個新水平，繼而帶動了整個化學(xué)、煉油工業(yè)向大型化方向迅速發(fā)展。（4）導(dǎo)向浮閥塔盤。2. 篩板型（1）有溢流的柵板塔盤。從1832年開始用于釀造工業(yè)，是出現(xiàn)較早并獲得廣泛應(yīng)用的一種塔型。這將大大節(jié)省生產(chǎn)中的動力消耗，以降低經(jīng)常操作費用。 對塔設(shè)備的要求作為主要用于傳質(zhì)過程的塔設(shè)備，首先必須使氣（汽）液兩相能充分接觸，以獲得較高的傳質(zhì)效率。使用高效的除沫器，對于回收貴重物料、提高分離效率、改善塔后設(shè)備的操作狀況，以及減少對環(huán)境的污染等，都是非常必要的。隨著化工裝置的大型化，漸有采用不等直徑、不等壁厚的塔體。兩相的組分濃度沿塔高呈階梯式變化。 在化工廠、石油化工廠、煉油廠等中，塔設(shè)備的性能對于整個裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)境保護(hù)等各個方面，都有重大的影響。此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法凈制和干燥，以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增濕、減濕等。 在板式塔中，塔內(nèi)裝有一定數(shù)量的塔盤，氣體以鼓泡或噴射的形式穿過塔盤上的液層使兩相密切接觸，進(jìn)行傳質(zhì)。常見的塔體是由等直徑、等壁厚的圓筒和作為頭蓋和低蓋的橢圓形封頭所組成。 除沫器用于捕集夾帶在氣流中的液滴。 在塔頂設(shè)置吊柱是為了在安裝和檢修時，方便塔內(nèi)件的運送。（3） 流體流動的阻力小，即流體通過塔設(shè)備的壓力降小。 塔設(shè)備的發(fā)展及現(xiàn)狀泡罩塔是1813年Cellier提出的，它在化工生產(chǎn)中一直占有重要的地位。（2）單流式泡罩塔盤（uniflux tray），亦稱S形塔盤。（3）舌形塔盤（jet tray）。除了各種填料大量涌現(xiàn)外，還發(fā)展了多管塔、乳化塔等被稱為高效填料塔德新塔型。1. 屬泡罩型的（1） 旋轉(zhuǎn)泡罩塔盤。此外，篩板本身也可斜置，還發(fā)展了斜孔、針孔和大孔徑、雙孔徑等多種篩孔。（8） 錯流式長方形浮閥塔盤。（9） thormann噴射塔盤。（4） 穿流式可調(diào)開孔率篩板塔盤。在這眾多的專利中，新型塔盤及高效填料的開發(fā)工作，也占有一定的數(shù)量。當(dāng)然，盲目地套用標(biāo)準(zhǔn)或是忽視標(biāo)準(zhǔn)等的修訂工作，也會對技術(shù)的發(fā)展起阻礙作用。從塔設(shè)備的化工設(shè)計到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計，國內(nèi)也做出了不斷的改進(jìn)，并陸續(xù)引入了一些新的方法和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。這是因為鋼材具有足夠的強(qiáng)度和塑性，制造性能較好，設(shè)計制造的經(jīng)驗也較成熟。如拉西環(huán)最初是用瓷做的，以后又出現(xiàn)用鋼、石墨或硬聚氯乙烯塑料等制造；鮑爾環(huán)也有用鋼、鋁或聚丙烯塑料等制造；至于高效的絲網(wǎng)填料，則除了用各種金屬絲網(wǎng)外，還可將尼龍、塑料等編織成網(wǎng)，進(jìn)而制得。③ 液氣比的范圍大。泡罩塔如果塔盤設(shè)計欠妥或操作不當(dāng)，常會出現(xiàn)以下不正常現(xiàn)象，從而使塔板效率下降，甚至破壞操作。造成液泛的原因有：板間距太小，降液管面積太小，或是氣液流量太大，超過了設(shè)計限度。工業(yè)塔常用的篩孔孔徑為3～8mm，按正三角形排列，～5。（2） 生產(chǎn)能力較大。這一改進(jìn)使浮閥塔在操作彈性、塔板效率、壓降、生產(chǎn)能力以及設(shè)備造價等方面比泡罩塔優(yōu)越。（2） 操作