【正文】 6 7 0 3 ?????? ?sL 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL 值，已上式計算 sV sL sm/3 sV sm/3 液沫夾帶線 以 ev= 液 /kg 氣為限，求 VsLs 關(guān)系如下： ???????? ?????fTav hH uLe ? SSfT S VVAA Vu ?????? ???????? ??????????? 327 9 6 0 011 0 0 5 2 . 5 h Lhf sL 3294 22 sL?? 化工原理課程設(shè)計 5 329 4 6 7 7 sfT LhH ??? ^ 6 3 2 3236 ????????? ???? ??ssvLVe 解得 VS=sL sm/3 sV sm/3 可作出液沫夾帶線 2 液相負(fù)荷下限線 液相負(fù)荷低于此線就不能保證塔板上液流的均勻分布，將導(dǎo)致塔板效率下降，對于平直堰，取堰上液層高度 owh = 作為最小液相負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。 根 據(jù) 以 上 各 線 方 程 ， 可 做 出 篩 板 塔 的 負(fù) 荷 性 能 圖 如 下 ：化工原理課程設(shè)計 10 提留段塔板負(fù)荷性能圖01 Ls M3/SVs M3/S漏夜線液沫夾帶線液泛線 B:在負(fù)荷性能圖 B 上，作出操作點(diǎn) A，連接 OA，即可作出操作線。HG2054 97 凹 塔頂蒸汽管 3 107 HG205497 凹 料液排出管 4 60 HG205497 凹 回流管徑 5 400 HG2151595 凹 人孔 化工原理課程設(shè)計 35 十二、參考文獻(xiàn) [1]王志魁 .化工原理（第三版） [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20 1 [2]劉雪暖、湯景凝 .化工原理課程設(shè)計 [M].山東：石油大學(xué)出版社， 20 5 [3]賈紹義、柴誠敬 .化工原理課程設(shè)計 [M].天津：天津大學(xué)出版社， 20 8 [4]夏清、陳常貴 .化工原理（下冊） [M].天津：天津大學(xué)出版社， 20 1 [5]《化學(xué)工程手冊》編輯委員會 .化學(xué)工程手冊 — 氣液傳質(zhì)設(shè)備 [M]。 總之，在本次設(shè)計中我學(xué)到了很多知識，同時使我認(rèn)識到理論于實(shí)踐的結(jié)合有多重要，也使我在潛意識中慢慢形成了一種模式：純理論主義與純經(jīng)驗主義都是不可取的，只有聯(lián)系實(shí)際、活學(xué)活用才是對自己、對社會有用的。在整個設(shè)計中要考慮很多問題，尤其是一些不容易引起重視細(xì)節(jié)問題，否則“小毛病出大問題”，這就要我考慮問題要全面詳細(xì)。4 ?? 設(shè)料液至加料孔的高度 z= ， ?? 取 90 0C 彎頭 / 35eFld? le=35*= 料液 /F kg m? ? ， 3= 10 ? ? 化工原理課程設(shè)計 13 Re= 渦流1 0 0 0 0 9 8 4 03^10*4 3 0 9 4 2*2*0 4 ??? ?? R? P = 1 1 1 .8 2 5 1 0 1 .3 2 5 = 1 0 .5 k P a? 在料液面與進(jìn)料孔面之間列伯努利方程 mHf . 8 1*2 20 . 6 )0 . 0 4 86 . 1 86 . 7 8*( 0 . 0 1 4 82gWf)df lel( 22 ??????? ?? 10*1 0 . *2 322 ??????????? HfgWfzHe 則流量為 、 He=，查泵性能圖，可得選型如下： 泵規(guī)格 IS6550160 流量 揚(yáng)程 8m 轉(zhuǎn)速 1450r/min 汽蝕余量 2m 效率 60% 軸功率 配帶功率 加料管徑 管路的流量： F=90000 /kgh 在進(jìn)口溫度與出口溫度范圍內(nèi)，料液的密度變化不大，在 ℃時 ，進(jìn)料密度為： Ρ f =取管流速 u=2m/s 化工原理課程設(shè)計 14 ff uFd ??36004? 04 2*2**36 00 12 50 0*4 ?? 圓整后，外徑 ?fd 55mm, ?? 、塔頂蒸汽管的管徑 蒸汽用量： Vs=取氣速 u=20m/s， 23 * *44 ??? uDD ? 圓整后，外徑 D=260mm δ =9mm 料液排出管徑 排液量 W=*取 wu = m/s 液相密度 ?w? 3/mKg 51***3 60 0 8 08 39*4**3 60 0 *4 ??? wuwDw ?? 圓整后，外徑 ?wd 107mm， ?? 回流管管徑 回流管的摩爾流量為： hK m o lRDL /*3 0 3 ??? hmlmLmLn / 2/*68/ ??? ? 取流速 /u m s? muLnD 0 5 2 **3 6 0 0 *4**3 6 0 04 ??? ? 圓整后，外徑 D=60mm ? =3mm 化工原理課程設(shè)計 15 九 、設(shè)計結(jié)果一覽表 項目 符號 單位 計算數(shù)據(jù) 精餾段 提留段 各段平均溫度 mt ℃ 平均流量 氣相 VS m3/s 液相 LS m3/s 實(shí)際塔板數(shù) N 塊 15 10 板間距 HT m 塔的有效高度 Z m 塔徑 D m 空塔氣速 u m/s 塔板液流形式 單流型 單流型 溢 流 裝 置 溢流管型式 弓形 弓形 堰長 lw m 堰高 hw m 溢流堰寬度 Wd m 底與受液盤距離 ho m 板上清液層高度 hL m 孔徑 do mm 5 孔中心距 t mm 15 開孔率 ％ 孔數(shù) n 孔 3937 2789 開孔面積 0A m2 篩孔氣速 uo m/s 穩(wěn)定系數(shù) 塔板壓降 hP kPa 液體在降液管中停留時間 τ s 31 降液管內(nèi)清液層高度 Hd m 霧沫夾帶 eV kg液 /kg 氣 負(fù)荷上限 液沫夾帶控制 液沫夾帶控制 負(fù)荷下限 液相負(fù)荷下線控制 液相負(fù)荷下線 控制 液相最大負(fù)荷 LS由圖可以看出，該篩板的操作上線為液泛控制，下線為漏液控制。 取無效邊緣區(qū)寬度 WC=35mm，破沫 區(qū)寬度 70SW mm? ， 查得 堰長 mmL w 792?檐長 弓形溢流管寬度 mmd 163W ? 弓形降液管面積 mf ? 降液管面積與塔截面積之比 % ?TfA 堰長與塔徑之比 ? 降液管的體積與液相流量之比 ? ，即液體在降液管中停留時間一般應(yīng)大于 5s 液體在精餾段降液管內(nèi)的停留時間 化工原理課程設(shè)計 17 ssL HST Tf 5310008 ??????? 符合要求 液體在精餾段降液管內(nèi)的停留時間 SSL HST Tf ??????? 符合要求 5 弓形降液管 采用平直堰，堰高 1w owh h h?? Lh 板上液層深度，一般不宜超過 6070mm owh 堰上液流高度 堰上的液流高度可根據(jù) Francis 公式計算 owh = 32)LE(wsL E液體的收縮系數(shù) SL 液相的體積流量 wL 堰長 精餾段 owh = E0 7 )7 9 0 . 0 0 0 8 73 6 0 0E(0 2 8 32 ?? 由 ? 7 0 00 8 60 0)( L ???w sL 查手冊知 E=1 則 owh =1= wh == 降液管底部離塔板距離 0h ,考慮液封，取 0h 比 wh 小 15mm 即 0h == 同理，對提餾段 化工原理課程設(shè)計 18 owh = E2 0 )6 7 9 1 2 . 9E(0 2 8 32 ? 由 ? 查手冊得 E=1. owh =1= wh == 0h == 6 開孔區(qū)面積計算 已知 dW = 進(jìn)取無效邊緣區(qū)寬度 cW = 破沫區(qū)寬度 sW = 閥孔總面積可由下式計算 ?????? ??? )xa r c s in (1 8 02A 2022a rrxrx ? x= mWd 3 6 6 )1 6 ()(W2D s ????? r= m5 6 3 c ???? 所以 22022a 7 6 )5 6 3 6 6 (a r c s i n5 6 8 03 6 6 6 6 6 m??????? ??????? ? 7 篩板的篩孔和開孔率 因丙酮 水組分無腐蝕性，可選用 mm3?? 碳鋼板， 取篩空直徑 d0=5mm 篩空按正三角排列，孔中心距 t=3d0=3? 5=15mm 篩孔數(shù)目 3 9 3 77 6 )151 1 5 8 0 0 0(1 1 5 8 0 0 0n22 ???? t A a 開孔率 %)/( 22 ??? dt ? （在 515%范圍內(nèi)） 提留段： x= R= Aa=提留段 。 ?? ? 塔截面積： 22 1 3 0 mA T ??? ? 實(shí)際塔氣速： smAVU Ts / ??? 精餾塔的有效高度的計算 精餾段有效高度為： ? ? ? ? . 2 ???? THNZ 精精 提留段有效高度為： ? ? ? ? 2 .4 ???? THNZ 提提 在進(jìn)料板上方開一小孔，其高度為 ，故精餾塔的有效高度為： 7 . 4 ???? 提精 ZZZ ⑴ 堰長 wl 可取 wl == = ⑵ 溢流堰高度 wh 由 wh = wL hh? ，選用平直堰，堰上液層高度： 3210 ????????? wnow LLEh 取用 E=1，則 mhow 0 0 6 9 0 0 0 8 6 0 011 0 0 32 ??????? ???? 取液上清液層高度 mh w ??? ⑶ 弓形降液管寬度