【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 LDm = + = mN/m 精餾段液相平均表面張力 : σ Lm = ( + ) /2 = mN/m (6) 液體平均粘度計(jì)算 液相平均粘度依下式計(jì)算，即 μ Lm=Σ xiμ i 塔頂液相平均粘度 : 由 tD＝ ℃，查手冊(cè)得 μ A = (mPa s),μ B = (mPa s) μ L,Dm = + = (mPa s) 進(jìn)料板液相平均粘度的計(jì)算 : 由 tF＝ ℃，查手冊(cè)得 μ A = (mPa s),μ B = (mPa s) μ L,Fm = + = (mPa s) 精餾段液相平均粘度為 : μ L,m = ( + )/2 = (mPa s) （ 7）氣液負(fù)荷計(jì)算 精餾段： V = (R+1)D = ( + 1) = (kmol/h) Vs = ?????? ?????? = = (m3/s) L = R D = = (kmol/h) Ls = ?? ?? ?? ?? = = (m3/s) 14 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 (1) 塔徑的計(jì)算 對(duì)精餾段： 最大空塔氣速計(jì)算公式 ：ν max = C√???? ???????? 式中 C 由式 C = C20(???? ) 計(jì)算，其中 C20由史密斯關(guān)系圖查取 C20 = ，圖的橫坐標(biāo)為： ?? ?? (????????)1/2 = ( ) ( )1/2 = 塔板間距 HT 的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝、檢修等都有關(guān)。可參照下表所示經(jīng)驗(yàn)關(guān)系選取。 表 9 板間距與塔徑關(guān)系 15 初選板間距 HT= m，取板上液層高 度 hL= m,則 HT hL = = C = C20(???? ) = () = ν max = C√???? ???????? = √ = (m/s) 取安全系數(shù)為 （安全系數(shù) — ）， 則 ν = max = = (m/s) 塔徑： D=√ ?????? = √ ?? = m 按標(biāo)準(zhǔn) ,塔徑圓整為 D = m 塔橫截面積為： AT =?? D2 = m2 則空塔氣速 為 : ν = ?? ???? = = (m/s) 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 (1) 溢流裝置計(jì)算 精餾段 因塔徑 D＝ ，可選用單溢流弓形降液管，采用平行受液盤(pán)。對(duì)精餾段各項(xiàng)計(jì)算如下： a)溢流堰長(zhǎng) wl ：?jiǎn)我缌魅?lW=（ ～ ） D，取堰長(zhǎng) wl = D= = b)出口堰高 Wh ： OWLW hhh ?? how = E( ??????)2/3 ,E去近似值 1，則 how = 1 ( )2/3= m 取板上層液高度 hL = ,故 OWLW hhh ?? = = m c)降液管的寬度 dW 與降液管的面積 fA ： 查右 圖 4 可得 ?Dlw ， ?DWd ， ?Tf AA 故 Wd = = 1= m， Af = = = m2 16 依下式 計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間以檢驗(yàn)降液管面積， 即 θ = ???????? ?? = = 19 s（大于 5s，符合要求） 故降液管設(shè)計(jì) 合理。 d)降液管底隙高度 oh ：取液體通過(guò)降液管底隙的流速 ν 0 = m/s（ ） h0 = ?? ??????0 = = m hw h0 = = m（ ） 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理 e)受液盤(pán) 采用平行形受液盤(pán)，不設(shè)進(jìn)堰口，深度為 60mm (2) 塔板布置 精餾段與提餾段情況相同 （ D= m） ①塔板的分塊 因 D≥ 800mm，故塔板采用分塊式，由下 表 （表 10） 可知 塔極分為 3塊。： a)取邊緣區(qū)寬度 : Wc = m 安定區(qū)寬度 : Ws = Wˊ s = m , b)計(jì)算開(kāi)孔 區(qū)面積 Aa ,Aa = 2(χ √?? ??? + ????2 sin ????), 其中 χ = D (Wd + Ws)= ( + ) = m r = D – Wc = – = m 則 Aa = 2 ( √0 465 ?0 311 + ?? 2 sin ) = m2 c)篩孔數(shù) n 與開(kāi)孔率 ? ： 可選用 板厚為 δ = 3mm 的碳鋼板 ,取篩空直徑 0d = 5mm ,17 篩孔按正三角形排列，取孔中心距 t 為 : t = 3d0 =3 5 =15 mm 篩孔數(shù) n 為： n = ??????2 = 2 = 2731 開(kāi)孔率為：Ф = （ ??0?? ） 2 = ( )2 = ％ 每層板上的開(kāi)孔面積 0A 為 A0 = ФAa = = m2 氣體通過(guò)篩孔的氣速為 ν 0 = ????0 = = m/s （ 3） 精餾段塔高 Z1 Z 精 = （ N 精 1） HT = （ 121） = m 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 塔板的流體力學(xué)計(jì)算，目的在于驗(yàn)算預(yù)選的塔板參數(shù)是否能維持塔的正常操作，以便決定對(duì)有關(guān)塔板參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)整，最后還要作出塔板負(fù)荷性能圖。 (1) 氣體通過(guò)篩板壓強(qiáng)相當(dāng)?shù)囊褐叨扔?jì)算 精餾段： a)干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?ch ：依 ???d ，查《干篩孔的流量系數(shù)》圖得 C0= ,由式 hc = (??0??0)2(????????) hc = ( )2 ( ) = m b)氣體穿過(guò)板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?lh ： hl = β hL ν a = ?????? ???? = = m/s 由 o? 與 aF 關(guān)聯(lián)圖查得板上液層充氣系數(shù) o? =，依式 hl = β hL = β 0(hw +how) = (+) = m c)克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨??h ： 18 依式 hσ = ??????????0= = m 故 hp = hc+hl+hσ = ++ = m 則單板壓強(qiáng)： △ Pp = hpρ Lg = = 538 kPa 700 kPa 設(shè)計(jì)合理。 (2)液面落差 對(duì)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。 (3) 霧沫夾帶 hf = hL = = m ev = ?6????( ???????? ???) = ?6 ( ) = kg 液 /kg 氣 液 /kg 氣 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生過(guò)量霧沫夾帶。 (4) 漏液 由式 篩板的穩(wěn)定性系數(shù) ，故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量漏液。 （ 5) 液泛 為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度 ? ?wTd hHH ??? 依式 dlpd hhhH ??? ， 而 取 ?? ，則 故 ? ?wTd hHH ??? 在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生液泛。 ? ?? ??? hheec Lvloow ??? 0 5 ?