【正文】 乎恒定的板效率；塔板不易堵塞，適于處理各種物料。 板式塔內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的塔板，氣體以鼓泡狀、蜂窩狀、泡沫狀或噴射形式穿過板上的液層，進(jìn)行傳質(zhì)與傳熱。 31 第五章 設(shè)計總結(jié)及有關(guān)問題的分析討論 25 （四）流體力學(xué)驗(yàn)算 8 二、精餾段塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計算 2 （二）篩板 1 二、塔設(shè)備的類型 目 錄 第一章 概述 26 第四章 設(shè)計結(jié)果一覽表 按塔內(nèi)氣液接觸方式，有 逐級接觸式和微分（連續(xù)）接觸式之分 。化工廠中廣泛使用的圓形泡罩的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)已系列化。閥片本身有四條“腿”，插入閥孔后將各腿底腳扳轉(zhuǎn) 90 度角，用以限制操作時閥片在板上升起的最大高度（ ）；閥片周邊有沖出三塊略向下彎的定距片。由于浮閥塔板具有較大的開孔率，故其生產(chǎn)能力比泡罩塔的大 20﹪～ 40﹪，而與篩板塔相近。熱量自塔釜輸入，物料在塔內(nèi)經(jīng)多次部分氣化與部分冷凝進(jìn)行精餾分離，由冷凝器 和冷卻器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。本設(shè)計中已制定為塔頂 表壓 為 4kPa。=180。 從 txy 圖讀出：塔頂液相組成 dx =， Ctd ? 塔底液相組成 ?wx ， ?wt C0 ，所以， Ctm ???。 霧沫夾帶驗(yàn)算 泛點(diǎn)率 %100????bFlsvLVsAKCZLV ?? ? 化 工 原 理 課 程 設(shè) 計 18 以及泛點(diǎn)率 % ???TFvLVsAKCV ?? ? 板上液體流徑長度： mwDZ dL ?????? 板上液流面積： 26 7 1 5 6 mAAA fTb ?????? 苯和甲苯是正常系統(tǒng)，無泡沫， 查得 物性系數(shù) K=；由 泛點(diǎn)負(fù)荷 圖泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù) ?FC ，將以上各值代入： 泛點(diǎn)率 %1 0 0????bFlsvLVsAKCZLV ?? ? %% 7 ?????????? 泛點(diǎn)率 %% ???TFvLVsAKCV ?? ? % ???? ??? 泛點(diǎn)率都在 80%以下，可知霧沫夾帶量能夠滿足 ve 〈 氣液 KgKg / 的要求。以等腰三角形叉排后作圖得 110?N 。 精餾段的操作彈性 i n,m a x, ??? SSVV 化 工 原 理 課 程 設(shè) 計 31 第四章 設(shè)計結(jié)果一覽表 項(xiàng)目 符號 單位 計算數(shù)據(jù) 精餾段 提留段 各段平均壓強(qiáng) mP kPa 各段平均溫度 mt ℃ 平均流量 氣相 sV m3/s 液相 LS m3/s 實(shí)際塔板數(shù) N 塊 12 14 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 溢流管型式 弓形 弓形 堰長 lw m 堰高 hw m 溢流堰寬度 Wd m 管底與受 液 盤距離 ho m 板上清液層高度 hL m 孔徑 do mm 39 39 孔間距 t mm 75 75 孔數(shù) n 個 110 110 開孔面積 m2 孔氣速 uo m/s 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(fù)荷上限 霧沫夾帶控制 霧沫夾帶控制 負(fù)荷下限 漏液控制 漏液控制 氣相最大負(fù)荷 VS 這次設(shè)計也使我各方面有了提高：查閱文獻(xiàn)和獲取信息的能力 ??? 。 ⑤ 液相負(fù)荷下限線： 取平堰、堰上液層高度 mhow ? 為液相負(fù)荷下限條件， ?E 則 3/2m i n, )3 6 0 0(1 0 0 w Sow lLEh ?；即 32m i n,3 6 0 011 0 0 0 ?????????? SL 整理上式得 smL s / 34m i n, ??? 在 VS— LS圖中作液相負(fù)荷下限線，如 所附坐標(biāo)紙圖中（ 5） 所示。 （二） 溢流裝置 采用單溢流、弓形降液管，平行受液盤及平行溢流堰，不設(shè)進(jìn)口堰。以等腰三角形叉排后作圖得110?N 。 ④ 塔板效率和實(shí)際塔板數(shù) 塔板效率 在實(shí)際塔板上，氣液兩相并未達(dá)到平衡，這種氣液兩相間傳質(zhì)的不完善程度用塔板效率來表示，在設(shè)計計算中多采用總板效率求出實(shí)際塔板數(shù)。實(shí)際回流比總是介于最小回流比和全回流兩種極限之間。塔內(nèi)操作壓力的選擇不僅牽涉到分離問題，而且與塔頂和塔底溫度的選取有關(guān)。高效、大通量、低壓降的新型垂直篩板塔近幾年得到快速的推廣應(yīng)用。 T型浮閥如圖所示，拱形 閥片的活動范圍 由固定于塔板上的支架來限制。 （三） 浮閥塔板 浮閥塔于 20世紀(jì) 50 年代初期在工業(yè)上開始推廣使用，由于它兼有泡罩塔和篩板塔的優(yōu)點(diǎn)，已成為國內(nèi)最廣泛的塔型，特別是在 石油、化學(xué)工業(yè)中使用最普遍，對其性能研究也較充分。每層塔板上 開有若干個孔，孔上焊有短管作為上升氣體的通道，稱為升氣管。 塔設(shè)備在兼顧通量大、效率高、適應(yīng)行強(qiáng)的 前提下 ,還應(yīng)該滿足流動阻力低、結(jié)構(gòu)簡單、金屬耗量少、造價低、易于操作控制等要求。 24 （三）塔板布置 24 （一）塔徑 10 三、精餾段塔和塔板主要工藝尺寸計算 3 （四）噴射型塔板 7 （二）理論塔板數(shù)的計算 32 化 工 原 理 課 程 設(shè) 計 1 第一章 概述 高徑比很大的設(shè)備稱為塔器。 按照塔內(nèi)氣液流動的方式，可將塔板分為錯流塔與逆流塔板兩類。塔板上開有許多均布的篩孔，孔徑一般為 3~8mm,篩孔在化 工 原 理 課 程 設(shè) 計 3 塔板上作正三角形排列 .塔板上設(shè)置溢流堰 ,使板上能維持一定厚度的 液層。當(dāng)氣量很小時，氣體仍能通過靜止開度的縫隙而鼓泡。 （ 4）氣體壓 強(qiáng)降及液面落差較小。 苯 — 甲苯混合液原料經(jīng)預(yù)熱器加熱到指定溫度后送入精餾塔德進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔上部下降的的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底在肺氣腫。本設(shè)計 任務(wù)書 中已 設(shè)定 q=1。由圖 1 可知 xq=。 板間距與塔徑關(guān)系 塔徑 D， m ～ ～ ～ ～ ～ 板間距 HT，mm 200～ 300 250～ 350 300～ 450 350～ 600 400～ 600 初選板間距 mHT ? ，取板上液層高度 mhL ? ，故 ：mhH LT ???? ； 2121?????????????????????????vmLmSSVL ?? 查 史密斯關(guān)聯(lián) 圖得 C20=；依式 20 20 ??????? ?CC 校正物系表面張力為 mmN / 時 ： 0 8 43 5 8 ???????????????? ?CC smCVVL / 8 4 3 a x ?????? ? ??? 可取安全系數(shù)為 ，則（安全系數(shù) — ）： 化 工 原 理 課 程 設(shè) 計 15 sm /9 4 8 8 m a x ???? ?? 故 ： mVD S ????? ?? 按 工業(yè) 標(biāo)準(zhǔn) ,塔徑圓整為 ,則 塔的截面積為： 22 4 mDAT ?? ? 則實(shí)際 空塔氣速 smu / ??。 漏液線（氣相負(fù)荷下限線 ） 500 ??? vuF ? 計算，則vu ?50 ? 又知024 udVN s?? 以 50?F作為規(guī)定氣體的最小負(fù)荷值，則有： 代入上式并整理得： smNFdVvS/4 3 3020m i n, ?? ?? 液相負(fù)荷下限線 取平堰、堰上液層高度 mhow ? 為液相負(fù)荷下限條件， ?E ， 則3/2m i n, )3 6 0 0(1 0 0 wSow lLEh ? ；即 32m i n, 6 0 011 0 0 0 ?????????? SL 整理上式得 smL s / 34m i n, ??? 在 VS— LS圖 4 中作線（ 5），即為液相負(fù)荷下限線，如 所附坐標(biāo)紙 所示。 ③ 板上液層高度，由以前設(shè) ?lh 則 mH d 1 4 1 9 5 0 2 5 8 9 3 ???? 取 ?? ， ?TH ， ?WH 則 ? ? ? ? ????? wT hH? 則有： ? ?wTd hHH ??? ，符合防止淹塔的要求。通過這次設(shè)計，使我認(rèn)識到作為化工專業(yè)的學(xué)生，不僅要學(xué)好《化工原理》《化工計算》等專業(yè)課，還要對設(shè)備等相關(guān)內(nèi)容都要學(xué)好用好，只有這樣才能為以后的工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。學(xué)以致用，要多學(xué)各方面的知識并充分利用，用融合的，相互聯(lián)系的知識能更好地解決問題。 （ 4） 塔板負(fù)荷性能圖 ① 霧沫夾帶線： 按泛點(diǎn)率 80%計算： 泛點(diǎn)率 %1 0 0????bFlsvLVsAKCZLV ?? ? ???????Ss LV 整理得： SS LV ?? 在操作范圍內(nèi)任取 2個 SL 值，依上式算出相應(yīng)的 SV 值列于附表中： ? ?smLS /3? ? ?smVS /3? 依表中數(shù)據(jù)在 VS— LS圖中做出霧沫夾帶線，如 所附坐標(biāo)紙圖中 （ 1）所示。 5 條線包圍區(qū)域?yàn)榫s段塔板操作區(qū)， P 為操作點(diǎn)， OP 為操作線。各項(xiàng)計算如下： a)溢流堰長 wl ：單溢流去 lW=（ ～ ） D，取堰長 wl 為 = = b)出口堰高 Wh ： OWLW hhh ?? 由 ??DlW 查 OWh 列線 圖， 近似取 E=,依式 3210 ?????????whow lLEh 可 查 得 ： mhOW ? 故 ： mh w 0 57 12 ??? c)降液管的寬度 dW 與降液管的面積 fA ： 由 ?Dlw 查 泛點(diǎn)負(fù)荷圖 得 ?DWd ， ?Tf AA 故 mDW d ???? ， 222 05 6 2 2 mDA f ?????? ? 計算液體在降液管中停留