【正文】 = ② 進料板液相平均粘度的計算 由 tF=℃ 查表 6得： lgμ LFm=()+() 解得： μ LFm= 精餾 段液相平均粘度為 μ LFm=（ +） = （八）．精餾塔的塔體工藝尺寸計算 精餾塔的氣、液相體積流率為： VS=VMVm/3600ρ Vm=( )/(3600 )= m3/s LS=LMLm/3600ρ Lm=( )/(3600 )=齊齊哈爾大學化工原理課程設(shè)計 15 由 VVLCu ? ?? ??m ax 可知 式中 C= C20(σ L/20)，其中的 C20由圖中所查取 其中 橫坐標為： (Ls/Vs)*(Pl/Pv)= 取板間距 HT= , 板上液層高度 hL=,則 HT－ hL=－ = 史密斯關(guān)聯(lián)圖 由上圖可查得： C20= ∴ C=C20(σ L/20)= ()= umax= [(－ )/]1/2=取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 u== = m/s D=(4Vs/∏ u)1/2=[(4 )/( )]1/2= 按標準塔徑圓整后為： D= 塔截面積為： AT=()D2=（ ） = 實際空塔氣速為： u= Vs/AT =齊齊哈爾大學化工原理課程設(shè)計 16 12( 1 )p T p p D BH n n H n H H H H H? ? ? ? ? ? ? ? =(3031)*+3*++2++3= 式中 塔高， m； n— 實際塔板數(shù) pn人孔數(shù)（按八層塔板設(shè)一人孔，需三個人孔） p設(shè)人孔處的板間距， m（人孔直徑一般為 450600，取600mm） DH塔頂空間高度， m（通常取為 TH，取 T） B塔底空間高度， m（經(jīng)驗值 ，取 2m） 1封頭高度， m（經(jīng)驗值，取 ） 2H裙座高度， m（經(jīng)驗值，取 3m） (九 ). 塔板主要工藝尺寸的計算 1．溢流裝置的計算 因為塔徑 D= 可以選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。39。 (4) 漏液 由式 ? ? VLLow hhC ??? ? / 0 5 0 ??? ? ? 8 0 3 . 9 54 . 4 0 . 7 8 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 0 . 0 6 0 . 0 0 2 0 8 2 . 6 8ow? ? ? ? ? ? ?=齊齊哈爾大學化工原理課程設(shè)計 22 篩板的穩(wěn)定性系數(shù) 0 1 5 .4 2 .4 3 7 1 .56 .3 2OWK ??? ? ? ?，故在設(shè)計負荷下不會產(chǎn)生過量漏液。 Ls /(m3/s) Vs /(m3/s) 由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線 5。由圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。 — 無效區(qū)寬度， m 開孔面積 m2 篩孔氣速 uo m/s 15． 4 塔板壓降 hP kPa 液體在降液管中停留時間 τ s 降液管內(nèi)清液層高度 Hd m 霧沫夾帶 eV kg 液/kg 氣 負荷上限 霧沫夾帶 控制 液泛控 制 負荷下限 漏液控制 漏液控 制 氣相最大負荷 VS — 溢流堰長度， m 錯誤 !未找到引用源。 D— 塔徑， m。 lw— 溢流堰長度， m； NT— 理論塔板數(shù)； Np— 實際塔板數(shù) 。 s。 x— 液相中易揮發(fā)組分的摩爾分率；開孔區(qū)寬度的 1/2 寬度， m。 how— 堰上層高度， m。 — 與克服液體表面張力壓降相當?shù)囊褐叨龋?m 錯誤 !未找到引用源。 — 與單板壓降相當?shù)囊簩痈叨龋?m F — 進料流量， kmol/h 錯誤 !未找到引用源。 — 塔內(nèi)上升蒸汽流量， 錯誤 !未找到引用源。 (5) 液泛線 令 )( wTd hHH ?? ? hhhhhH cdLpd ????? 由 聯(lián)立得 wocowwT hhhhhH ???????? )1()1( ???? 忽略 ho，將 hOW 與 Ls， hd與 Ls， hc與 Vs的關(guān)系式代人上式，并整理得 將有關(guān)的數(shù)據(jù)代入整理，得 2 2 2 / 31. 14 1 3. 66 2 9. 08S s sV L L? ? ? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 Ls 值，依上式計算出 Vs值，計算結(jié)果列于下表。 (3)液相負荷下限線 對于平直堰，取堰上液層高度 hOW＝ 作為最小液體負荷標準。 對精餾段： 齊齊哈爾大學化工原理課程設(shè)計 19 a)取 邊緣區(qū)寬度 Wc=(30～ 50mm),安定區(qū)寬度 sWm?，（當 D〈 時， Ws=60～ 75mm〉 b)依公式：?????? ??? ? RxRxRxA a 1222 sin1802 ?計算開空區(qū)面積得： 1 . 0 0 . 0 5 0 . 4 522CDR W m? ? ? ? ? ，? ? ? ?1 . 0 0 . 1 2 4 0 . 0 7 5 0 . 3 0 122dsDx W W? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 1 20 . 3 0 12 0 . 3 0 1 0 . 4 5 0 . 3 0 1 0 . 4 5 s in 0 . 4 9 8 01 8 0 0 . 4 5aAm ? ???? ? ? ? ? ????? c)篩孔數(shù) n與開孔率?：取篩空的孔徑d為 mm5，正三角形排列，一般碳鋼的板厚為mm3, 取?dt，故孔中心距mmt ??? 篩孔數(shù)： 33221 1 5 8 1 0 1 1 5 8 1 0 0 . 4 9 8 0 2 5 6 31 5 . 0anAt ??? ? ? ? ?個， 則0 20 7% % 8%()aA tAd? ? ? ?（在 5— 15 范圍內(nèi)） 則每層板上的開孔面積0A為 0 8 0 ?? ? ? ? ? 氣體通過篩孔的氣速為0 /So V msA? ?? 對提餾段： a)取邊緣區(qū)寬度 Wc=(30～ 50mm),安定區(qū)寬度 sWm?，（當 D〈 時， Ws=60～ 75mm〉 齊齊哈爾大學化工原理課程設(shè)計 20 b)依公式 ?????? ??? ? RxRxRxA a 1222 sin1802 ? 計算開空區(qū)面積 ? c)篩孔數(shù) n與開孔率?：取篩空的孔徑0d為 mm5，正三角形排列，一般碳的板厚為 mm3,取?dt，故孔中心距 mmt ??? 篩孔數(shù) 321 1 5 8 1 0 2319anAt?? ? ?個， 則0 20 7% % 8%()aA tAd? ? ? ?（在 5— 15 范圍內(nèi)） 則每層板上的開孔面積0A為 39。 ② 求最小回流比及操作回流比 采用圖解法求最小回流比。 /o ms? ?（ ） 依公式：39。 Ls /(m3/s) Vs /(m3/s) 齊齊哈爾大學化工原理課程設(shè)計 25 由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線。 （ 3）液相負荷下限線 對于平直堰，取堰上液層高度 hOW＝ 作為最小液體負荷標準。 V — 塔內(nèi)上升蒸汽流量， kmol/h 錯誤 !未找到引用源。 — 降液管底隙高度， m 錯誤 !未找到引用源。 — 氣相動能因數(shù)， m/s 錯誤 !未找到引用源 。 h1— 進口堰與降液管的水平距離， m。 Wc— 無效區(qū)寬度， m。 σ — 液體表面張力， N/m 或 mN /m τ — 時間， s。 u— 按開孔去流通面積計算的速， m/s ou39。 F— 進料流量， Kmol/h。 — 板上液層高度， m P — 操作壓強， k 錯誤 !未找到引用源。 — 弓形降液管寬度， m D — 塔徑， m 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。由圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。 對提溜段： a)干板壓降相當?shù)囊褐叨萩h：依 ???d ，查《干篩孔的流量系數(shù)》圖得， C0= 由式200 51 339VcLhmC?? ??? ?????? ?????? b)氣體穿過板上液層壓降相當?shù)囊褐叨萳h： 37 /SaTfV msAA? ?， 36 0a a VFu ??? 齊齊哈爾大學化工原理課程設(shè)計 23 由o?與aF關(guān)聯(lián)圖查得板上液層充氣系數(shù)o?=，依式 o Lh h m??? c)克服液體表面張力壓降相當?shù)囊?柱高度?h： 依式04 0 .0 0 2 0 6Lhmgd????? ， 故 ? 則單板壓強： 55 0. 56 0. 9P p LP h g P a k P a?? ? ? ? (2) 液面落差 對于篩板塔，液面落差很小，且本例的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。m = 苯 +() 181。1 ??????? mmwmm XXVWxXVL ⑤ 實際板層數(shù)的求取 又根據(jù)m in (1 )1 []11 dDFfxxR xx????? ? ? 可解得 ?= 1 Dyx? = 11 11(1 )yx yy??? ? ? ????????? nnDnn xxxx RR Ry y2 = += x2= )( ??? = y3= += x3 = )( ??? = 同理可求 齊齊哈爾大學化工原理課程設(shè)計 10 y4= x4 = y5 = x5 = y6 = x6 = y7 = x7 = 因為 x7 xf 精餾段 理論 板層數(shù) 6 x6 = ,1 ??????? mmwm