【文章內(nèi)容簡介】 mPa?? ? 6 1 )9 6 ( 6 ???????mD? smPmD ?? ? 在進料板溫度下查粘度表： smP?? ? smPa?? ? 36 )09 ( ???????mf? smPmw ?? 43 ? 在塔底溫度下查粘度表： smP ?? ? sm P a?? ? )00 6 ( 6 ???????mw? 化工原理課程設計 13 smPmw ?? ? 精餾段液相平均粘度 sm P am ???? 3 3 2 4 3 39。? 提餾段液相平均粘度 smP a ???? 0 . 3 3 92 0 . 2 4 m? 全塔液相平均粘度 smP a????? 3 0 2 4 3 4 ? 1. 塔徑的計算 精餾段的體積流率計算： VVLLMM l mSLMM v msCUsmLLsmVV?????????????????m a x32/0 0 0 8 3600/3600 提留段： Vs=(史密斯關(guān)聯(lián)圖 )圖橫坐標： 02 ) 34 2( 08 )( 2121 ???VLssVL ?? 提留段： ) ( )( 2121 ???VLssVL ?? 取板間距 ?TH ，板上液層高度 mhL ? mhH LT ???? ： 查附圖： smUGCCCL/)20()20(m a x2020????????? 表觀空塔氣速： m a x39。 )( UU ?? 估算塔徑： 提留段： C20= Umax= m/s 化工原理課程設計 14 mUVD s 39。39。 ?? ? 塔截面積： 22 1 3 0 mA T ??? ? 實際塔氣速： 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 dW 和截面積 tA 由 ?Dlw ，查圖 57（）附圖得 。076 ??DWAA dTt 。 mAmW fd ?????? 用經(jīng)驗公式： 提留段： D’= At= U= Lw= How= Hw= Wd== 提留段： ?? 化工原理課程設計 15 ssL HAh Tf ??? ????? 故降液管設計合理。 ⑷ 降液管底隙高度 0h 比 wh 低 10mm，則： 0h = wh － =－ = 故選用凹形受液盤，深度 mmhw 5039。 ? 塔板布置 ⑴ 塔板的分塊 因為 D≥ 800mm，故塔板采用分塊式，查表 53 得：塔板分 3 塊。 ⑵ 邊緣區(qū)寬度確定 取 mWmWW Lss 0 3 ,0 7 39。 ??? ⑶ 開孔區(qū)面積 aA ? ? mWDxrxrxrxAa3 6 6 6 3 ar c s i n1 8 02222??????????????? ??? ? 其中， 2222 7 6 5 6 3 6 6 r c s i n1 8 05 6 6 6 6 6 6 5 6 3 mAmWDraL????????? ???????????? ⑷篩孔計算及其排列 選用δ =3mm碳鋼篩孔直徑板，取篩孔直徑 0d =5mm 篩孔按正三角形排列，取孔中心距 t=3 0d =5mm 篩孔數(shù)目： 個3 9 3 72^15 1 5 8 0 0 0/1 1 5 8 0 0 0 2 ???? tAna 開孔率： ? ? %01 00 22 ?????????? td? 氣體通過閥孔的氣速為： ? ? smAVU S /???? 化工原理課程設計 16 3 塔高的計算 塔的高度可以由下式計算： ( 2 )P T T F WZ H N S H S H H H? ? ? ? ? ? ? PH 塔頂空間（不包括頭蓋部分） TH 板間距 N實際板數(shù) S人孔數(shù) FH 進料板出板間距 wH 塔底空間（不包括底蓋部分） 已知實際塔板數(shù)為 N=23 塊，板間距 HT= 由于料液較清潔，無需經(jīng)常清洗，可取每隔 8 塊板設 一個人孔，因為板數(shù)較少，所以可以忽略人工開孔數(shù)。 取人孔兩板之間的間距 ? ，則塔頂空間 HP=1m，塔底空間 HW=，進料板空間高度 ? ，那么，全塔高度： ? 4 塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定 由于塔徑大于 800mm，所以采用單溢流型分塊式塔板。 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 。 N=2789 個 %?? 化工原理課程設計 19 氣體通過篩孔的氣速為 asAVu ??0 則 精餾段 s/1 1 . 2 9 m0 . 7 6 50 . 1 0 0 70 . 8 7uJ0 ??? 提餾段 smuoT / 6 0 0 3 5 ??? 化工原理課程設計 2 六、篩板的流體力學驗算 1 塔板壓降 ⑴ 干板阻力 ch 計算 干板阻力 ?????????????????LVc cuh ??2000 1 由所選用篩板 ???d ，查得 ?C ? ? ? ? mhc 0 2 4 4 5 7 5 2 ???液柱 ⑵ 氣體通過液層的阻力 Lh 的計算 氣體通過液層的阻力 1hhL ?? ?????? ??????????21210 // mskgVUFsmAA VUafTsa? 查圖得： ?? ? ? ? ? 0 4 0 7 5 2 ??????? ?? owwLL hhhh ⑶ 液體表面張力的阻力計算 液體表面張力所產(chǎn)生的阻力 mgdh L L 30 ?????