【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ow lLEh 近似取 E=1 ,則 0 1 6 323 ?????????? ?owh 取板上清液層高度 hL=75mm 故： hW=hLhOW== ③弓形降液管寬度 Wd 和截面積 Af 由 lW/D= Af/AT= , Wd/D=： 故 Af= AT= = m2 Wd= D= = m 驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間 ： hTfL HAt 3600? = ??? s 5s 故降液管設(shè)計(jì)合適 ④降液管底隙高度 h0 : 39。00 3600 ulLhws? 取 39。0u =： ????hm 又 hWh0== 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理，選用凹形受液盤(pán)，深度 h39。w=50mm ①安定區(qū)：鼓泡區(qū)與溢流區(qū)之間的區(qū)域?yàn)榘捕▍^(qū)，此區(qū)域不安裝浮閥，設(shè)置這段安定地帶，以免液體大量夾帶泡沫進(jìn)入降液管。其寬度 WS 可按下列范圍選取，即 ： 當(dāng) D 時(shí)， WS為 60到 70 mm 當(dāng) D 時(shí)， WS為 80到 110 mm 由于精餾段塔徑 D=，故取 WS=75 mm。 ②邊緣區(qū)：塔壁部分留出的一圈邊緣區(qū)域，供支承塔板的邊梁使用。寬度WC視具體需要而定，小塔為 30到 50mm,大塔可達(dá) 50 到 70mm。 由于精餾段塔徑 D=，故取 WC=53 mm。 ①浮閥選型： F1 型浮閥 ②閥孔氣速 u0的計(jì)算 VFu ?00? 取 F0=11 則 ??u m/s ③浮閥數(shù) N計(jì)算： 0204 udVN s?? 式中 d0 = = 2 5 5 2 3 9 8 2 ???? ④塔板開(kāi)孔率 開(kāi)孔率 %%100 %100220 ?????????????????? DdN ⑤塔板的布置與浮閥的排列 ?塔板分塊 因 D800mm 故塔板采用分塊式，查表的塔塊分為 5塊 ?開(kāi)孔區(qū)面積 Aa 邊緣區(qū)和安定區(qū)的寬度： WS =W’ S=75mm WC=53mm ?????? ??? ? rxrxrxA a 1222 s in2 ? ? ? ? ???????sd WWDx m ?????cWDr m 得 出 i 1222 ????????? ???????????? ?aAm2 ?閥孔計(jì)算及其排列 閥孔按等腰三角形叉排，取閥孔間距 t為： ? ?,t NAt a? 又 t’常取 故 ? ? mmmt ??? 根據(jù)以上條件繪制塔板布置圖 塔徑 D/mm 800~1200 1400~1600 1800~2021 2200~2400 塔板分塊數(shù) 3 4 5 6 算出 N=244 根據(jù) 44 2200020?????? ? NdVuudVN ss ?? m/s 流體力學(xué)校驗(yàn) hp hp=hc+h1+hσ ① 干板壓強(qiáng)降 hc smuVoc / ??? ? smuo /? smuoc /? 故：操作時(shí)浮閥全開(kāi) 所以 220 ??? ???? LVc guh ? ? m 液柱 ② 液層阻力 h1 h1 =ε（ hW+hOW）ε取 則 h1= (+)= m 液柱 ③液體表面張力 hσ 數(shù)值很小，設(shè)計(jì)時(shí)可以忽略不計(jì) 則： hp=hc+h1+hσ =++0= m 液柱 則： 氣體通過(guò)每層塔板的壓降△ P 為 △ P=hP ρ L g= = 640pa，故滿足。 為了防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管高度應(yīng)大于管內(nèi)泡沫層高度。 即： Hd≤ψ（ HT+hW） 又 Hd=hw+how+hd+hp+△ 式中： ? ? ? ?22 ,oowsd uhl Lh ?????????? 苯 甲苯屬于一般物系，ψ取 ，對(duì)于浮 閥塔△≈ 0 ? ? ? ? 液柱muhl Lh ,oowsd 222 ????????????? Hd= hw+how+hd+hp+△ =+++= 液柱 ψ（ HT+hW） = (+)= m 液柱 因?yàn)?，故本設(shè)計(jì)中不會(huì)出現(xiàn)液泛 綜合考慮生產(chǎn)能力和塔板效率，一般應(yīng)使霧沫夾帶量 eV限制在 10%以下， 校核方法常為：控制泛點(diǎn)百分率 F1的數(shù)值。所謂泛 點(diǎn)率指設(shè)計(jì)負(fù)荷與泛點(diǎn)負(fù) 荷之比的百分?jǐn)?shù)。其經(jīng)驗(yàn)值為大塔 F180%82% F1的數(shù)值可用下兩使進(jìn)行計(jì)算，然后取較大值。 ? ? %1 0 ??? ????bFLsVLVsACKZLVF ??? 或 ? ? % ??? ??TFVLVsACKVF ??? 式中： ZL=D2Wd ， Ab= AT2Af K為物性系數(shù)，其值可查下表： 因?yàn)楸脚c甲苯為正常體系，故其 K=1 式中： CF為泛點(diǎn)負(fù)荷因素可由如下泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖表查得 系 統(tǒng) 物性系數(shù) K 無(wú)泡沫，正常系統(tǒng) 氟化物（如 BF3,氟利昂） 中等發(fā)泡系統(tǒng)（如油吸收塔，胺及乙二醇再生塔） 多泡沫系統(tǒng)（如胺或乙二胺吸收塔） 嚴(yán)重發(fā)泡系統(tǒng)（如甲乙酮裝置） 形成穩(wěn)定泡沫的系統(tǒng)（如堿再生塔） 由 HT= , 3/ mkgV ?? 可查表得 CF= ZL=D2Wd = = Ab= AT2Af= = 則 ? ? %1 0 ??? ????bFLsVLVsACKZLVF ??? % ????????? ? ? % ??? ??TFVLVsACKVF ??? % 3 0 3 2 ??????? 其中 % % 故 F1 =% 因?yàn)?%80% 故本設(shè)計(jì)中的霧沫夾帶量 eV在允許范圍之內(nèi)。 由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，液體在降液管內(nèi)停留的時(shí)間不應(yīng)小于 35s 液體在降液管中停留時(shí)間 : hTfL HAt 3600? = ??? s 5s 故降液管設(shè)計(jì)合適 精餾段負(fù)荷性能圖及操作彈性 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，因該塔徑 控制其泛點(diǎn)率 F1=80% 由 HT= , 3/ mkgV ?? 可查表得 CF= ZL=D2Wd = = Ab= AT2Af= = 則 ? ? %80% ???? ????bFLsVLVsACKZLVF ??? ???????? sL 計(jì)算整理可得： VS= 取 Hd=ψ（ HT+hW）則 Hd= (+)= Hd=hw+how+hd+hp+△ 其中： hp=hc+h1=LVgu?? 20 +?（ hW+hOW） 取ε =，則 hp=LVgu?? 20 +（ hW+hOW） 又有 ? ? ???????? ow sd hlLh，NdVu s2004?? ， 32 ???????? ?whow lLEh ，△≈ 0 代入 hw+how+hd+hp+△ =，化解得： 3222 sss LLV ??? 當(dāng)停留時(shí)間取最小時(shí)， LS為最大，取停留時(shí)間為 5s。 因 Af= HT= 則 smt AH fT / 3m i nS, ???? ?大 因堰上液層厚度 how為最小值時(shí)，對(duì)應(yīng)的液相流量為最小。 設(shè) how,小 = 又 323 3 6 0 ???????? ? w sow l LEh 由 E=1 ,Lw= ,how,小 = 則 0 0 6 0 323 ????????? ? sow Lh 推出 LS= m3/s 取 F0，小 =5 則 5uF V0 ??? ?小小 o smo /V???? ?小 又 smduNuVoooos / 322 ?????????? 小小 ? 當(dāng)操作中回流比恒定時(shí)，操作線斜率 ???ssLVm 故在 LV坐標(biāo)圖上，通過(guò)原點(diǎn) 0 斜率 的直線 0A 即為操作線 查上圖可得 V 大 = m3/s， V 小 =所以操作彈性為 ??小大VV （滿足設(shè)計(jì)要求） 提餾段塔徑塔板的設(shè)計(jì)計(jì)算 提餾段 塔板參數(shù)的計(jì)算與選擇 精餾段汽、液相體積流率為： ?????? VMVMs MVV ? m3/S ?? ???? LMLMs MVL ? m3/S 由m ax LVVuC????? 取板間距 HT= , hL= , HT hL== C20 由圖查取 20 20??????? ?CC圖的橫坐標(biāo)為： ???? VLssVL ?? ，查表得出 C20= 則： m a x LVVuC????? ???? m/s 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 ： U== =則 4 sVDu?? ???? 圓整后 截塔面積為： 22T ????? D? m2 實(shí)際空塔氣速為： 77 43 ???TsAVu m/s 提餾段有效高度為： Z 提 =（ N 提 1） HT=(261) = 因?yàn)樗綖?，且流量為 Lh=3600Ls39。=3600 =, 可選單溢流弓形降液管，采用凹形受 液盤(pán)。 ① 堰長(zhǎng) lW== = ② 溢流堰高度 hW=hLhOW 選用平直堰，堰上液層高度 hOW ???????? ? whow lLEh 近似取 E=1 則： 0 3 323 ?????????? ?owh m 取板上清液層高度 hL=95mm ???????????????? ?CC 故： hW=hLhOW== ③ 弓形降液管寬度 Wd 和截面積 Af 由 lW/D= 查圖得 Af/AT=, Wd/D= 故 Af= AT= = Wd= D= = 驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間： hTfL HAt 3600? = 00 ??? s5s 故降液管設(shè)計(jì)合適 ④ 降液管底隙高度 h0 39。00 3600 ulLhws? 取 39。0u =0 ????h m 又 hWh0== 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理 ,選用凹形受液盤(pán)，深度 h39。w=50mm . ①安定區(qū)：鼓泡區(qū)與溢流區(qū)之間的區(qū)域?yàn)榘捕▍^(qū)，此區(qū)域不安裝浮閥，設(shè)置這段安定地帶，以免液體大量夾帶泡沫進(jìn)入降液管。其寬度 WS 可按下列范圍選取，即 ： 當(dāng) D 時(shí)， WS為 60到 70 mm 當(dāng) D 時(shí)， WS為 80到 110 mm 由于精餾段塔徑 D=，故取 WS=85 mm。 ②邊緣區(qū)：塔