【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 2）對(duì)于進(jìn)料板： 1 19 9 . 2 1 8 . 7 5 m N m , 1 9 . 2 5 m N m0 . 4 2 9 5 1 8 . 7 5 ( 1 0 . 5 7 0 5 ) 1 9 . 2 5 1 9 . 0 4 m N mF L A L BL F mtC ????? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 3）對(duì)于塔底： 1 111 0 9 . 1 1 8 . 1 m N m , 1 8 . 6 m N m0 . 0 3 1 8 . 1 ( 1 0 . 9 7 ) 1 8 . 6 1 8 . 5 9 m N mW L A L BL W mtC ??? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 4）精餾段平均表面張力： 1L1 2 0 . 7 8 1 9 . 0 4 1 9 . 9 1 m N m2m? ?? ? ? 提餾段平均表面張力： 1L2 1 8 . 5 9 1 1 9 . 0 4 1 8 . 8 2 m N m2m? ?? ? ? ? 精餾塔體工藝尺寸的計(jì)算 ? 塔徑的計(jì)算 （ 1） 求精餾塔氣液相負(fù)荷 精餾段： 2 . 8 2 8 1 . 7 9 2 3 0 . 6 4 7 8 k m o l /h( 1 ) ( 2 . 8 2 1 ) 8 1 . 7 9 3 1 2 . 4 3 7 8 k m o l /hL R DV R D? ? ? ?? ? ? ? ? ? 提餾段： 2 3 0 . 6 4 7 8 0 . 9 6 1 8 5 4 0 8 . 2 4 7 8 k m o l /h( 1 ) 3 1 2 . 4 3 7 8 ( 1 0 . 9 6 ) 1 8 5 3 0 5 . 0 3 7 k m o l /hL L q FV V q F? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? （ 2） 精餾段的氣液體積流率為 : 311113 1 2 . 4 3 7 8 8 0 . 6 8 2 . 4 8 3 m s3 6 0 0 3 6 0 0 2 . 8 2VmSVmVMV ? ?? ?? ? ? ??? 311112 3 0 . 6 4 7 8 8 2 . 4 5L 0 . 0 0 6 6 m s3 6 0 0 3 6 0 0 8 0 1 . 6LmSLmLM ? ?? ?? ? ? ??? m a x LVVuC?????? （由式 20 ()20CC ??） 20C 由史密斯關(guān)聯(lián)圖查取，圖的橫坐標(biāo)為 11220 . 0 0 6 6 3 6 0 0 8 0 1 . 6( ) ( ) 0 . 0 4 4 82 . 4 8 3 3 6 0 0 2 . 8 2h LhVLV ?? ?? ? ?? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 15 取板間距 HT= 板上液層高度 ? h = = ? 查得 史密斯關(guān)聯(lián)圖 到 20 ? 0 . 2 0 . 2120 1 9 . 9 1( ) 0 . 0 7 2 ( ) 0 . 0 7 1 92 0 2 0LmCC ?? ? ? ? 111m a x18 0 1 . 6 2 . 8 20 . 0 7 1 9 1 . 2 1 0 1 m s2 . 8 2L m V mVmuC ??? ? ?? ? ? ? ? ? 取安全系數(shù)為 ，則空塔速度為 m a 10 1 47 1 /u u m s? ? ? ? 塔徑 14 4 2 . 4 8 3 1 . 9 3 2 3 m3 . 1 4 0 . 8 4 7 1sVD u? ?? ? ?? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為 ? 截面積 2 2 22 . 0 3 . 1 4 2 m44TAD??? ? ? ? 實(shí)際空塔氣速 11 2 .4 8 3 0 .7 9 0 m s3 .1 4 2sTVu A? ? ? ? （ 2）提餾段氣液相體積流率計(jì)算 ,2 31,23 0 5 . 0 3 7 8 7 . 0 4 2 . 3 1 9 m s3 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 8VmsVmVMV ? ?? ?? ? ? ??? ,2 31,24 0 8 . 2 4 7 8 8 8 . 9 1 0 . 0 1 2 8 m s3 6 0 0 3 6 0 0 7 8 6 . 7LmsLmLML ? ?? ?? ? ? ??? 0 .220C ( )20LCC ??式 中 由 計(jì) 算 其中的 20C 查史密斯關(guān)聯(lián)圖，圖的橫坐標(biāo)為 11220 . 0 1 2 8 3 6 0 0 7 8 6 . 7( ) ( ) 0 . 0 8 7 02 . 3 1 9 3 6 0 0 3 . 1 7h LhVLV ?? ?? ? ?? 取板間距 HT= 板上液層高度 ? h = = ? 查 史密斯關(guān)聯(lián) 圖得到 20 ? 0 . 2 0 . 2220 1 8 . 8 2( ) 0 . 0 6 8 ( ) 0 . 0 6 7 22 0 2 0LmCC ?? ? ? ? 122m a x27 8 6 . 7 3 . 1 70 . 0 6 7 2 1 . 0 5 6 5 m s3 . 1 7L m V mVmuC ??? ? ?? ? ? ? ? ? 取安全系數(shù)為 ，則空塔速度為 1m a x0. 7 0. 7 1. 05 65 0. 73 96 m suu? ? ? ? ? 塔徑 24 4 2 . 3 1 9 1 . 9 9 9 m3 . 1 4 0 . 7 3 9 6sVD u? ?? ? ?? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 16 ? 截面積 2 2 22 . 0 3 . 1 4 2 m44TAD??? ? ? ? 實(shí)際空塔氣速 11 2 .3 1 9 0 .7 3 8 m s3 .1 4 2sTVu A? ? ? ? 根據(jù)上述精餾段和提留段塔徑的計(jì)算，可知全塔塔徑為 ? ? 精餾段塔和塔板主要工藝尺寸計(jì)算 ? 精餾段有效高度的計(jì)算 精 餾 段 有 效 高 度 為 TN 1) H11( (12 1 ) mZ ? ? ? ? ? 提 餾 段 有 效 高 度 為 TN 1) H22( (14 1 ) mZ ? ? ? ? ? 在進(jìn)料板上方開(kāi)一個(gè)小孔，氣高度 為 故精餾塔的有效高度為 12 10. 4 mZ Z Z? ? ? ? ? 溢流裝置計(jì)算 因 ? ，可 采用單溢流弓型降液管，采用凹形受液盤(pán)，不設(shè)進(jìn)口堰，各項(xiàng)計(jì)算如下： （ 1）溢流堰長(zhǎng) Wl 8 8 6 mWlD? ? ? ? (2) 溢流堰高度 Wh W L OWh h h?? 選平直堰，堰上液高度為 OWh ，近似取 1E? ， 22331 33 3 6 0 0 0 . 0 0 6 62 . 8 4 1 0 ( ) 2 . 8 4 1 0 1 ( ) 0 . 0 1 9 11 . 3 6SOWWLh E ml?? ?? ? ? ? ? ? ? ? 取板上清液層高度 60mmLh ? 故 6 191 409 mW L O Wh h h? ? ? ? ? (3)弓形降液管的寬度 dW 與降液管的面積 fA 由 ? 查弓型降液管圖 得 ? ， TAA ? 故 8 8 6 mdWD? ? ? ? 20. 08 5 0. 08 5 3. 14 2 0. 26 7 mfTAA? ? ? ? 計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間 13600 3 6 0 0 0 . 2 6 7 0 . 4 1 6 . 1 8 5 s0 . 0 0 6 6 3 6 0 0fThAH sL? ??? ? ? ??， 故降液管設(shè)計(jì)合理。 （ 4）降液管底隙高度 h0 取液體通過(guò)降液管底隙的流速 10 su? ??， 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 17 依下式計(jì)算降液管底隙高度 h0 10100 .0 0 6 6 3 6 0 0 0 .0 4 8 5 m1 .3 6 0 .1 3 6 0 0SWLh lu ?? ? ??? ? ? 1 01 409 485 137 m 06 mWhh? ? ? ? ? 故 降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。 選用凹形受液盤(pán) 深度 39。 50wh mm? ? 塔板布置 （ 1）塔般的分塊 因 800mm D? ，故塔板采用分塊式。由文獻(xiàn)（一）查表 53得，塔板分為 4塊。（ 2）邊緣區(qū)寬度確定 取 0 .0 7 m 0 .0 4 ms s cW W W?? ? ?。 （ 3）開(kāi)孔區(qū)面積計(jì)算 2 2 2 12 ( si n )180a xA x r x r r? ?? ? ? ? ? 其中： ? ? 2 . 0 ( 0 . 2 9 6 0 . 0 7 ) 0 . 6 3 4 m22dSDx W W? ? ? ? ? ? ? 2 . 0 0 . 0 4 0 . 9 6 m22CDrW? ? ? ? ? 故 22 2 1 23 . 1 4 0 . 9 6 0 . 6 3 42 [ 0 . 6 3 4 0 . 9 6 0 . 6 3 4 s in ( ) ] 2 . 2 4 3 m1 8 0 0 . 9 6aA ??? ? ? ? ? ? （ 4）篩孔數(shù) n 與開(kāi)孔率 φ 本設(shè)計(jì)所處理的物系無(wú)腐蝕性，可選用 ?? 碳鋼板，取篩孔直徑5mmd? ? 。 篩孔按正三角 形排列，取 孔中心距為 3 3 5 15m mtd?? ? ? ? 取篩孔的孔徑 d0=5mm 塔板上篩孔數(shù)目為 21 . 1 5 5 1 . 1 5 5 2 . 2 4 3 115150 . 0 1 5 0 . 0 1 5An t ? ?? ? ??個(gè) 塔板開(kāi)孔區(qū)的開(kāi)孔率φ 220 0 . 0 0 50 . 9 0 7 ( ) 0 . 9 0 7 ( ) 1 0 0 % 1 0 . 1 %0 . 0 1 5dt? ? ? ? ? 開(kāi)孔率在 515%范圍內(nèi)，符合要求。 氣體通過(guò)篩孔的氣速 ： 精餾段： 10 0 2 . 4 8 3 1 0 . 9 6 m s0 . 1 0 1 2 . 2 4 3SVu A? ? ? ?? 提餾段： 10 0 2 . 3 1 9 1 0 . 2 3 m s0 . 1 0 1 2 . 2 4 3SVu A ?? ? ? ? ?? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 18 ? 篩板的流體力 學(xué)驗(yàn)算 ? 塔板的壓降 （ 1）干板阻力 ch 計(jì)算： 干板阻力 ch ，由 0 5 ? ?? 查文獻(xiàn)（ 1）中圖 510得 C0= 精餾段： 22001 0 . 9 6 2 . 8 20 . 0 5 1 ( ) ( ) 0 . 0 5 1 ( ) ( ) 0 . 0 3 6 1 m0 . 7 7 2 8 0 1 . 6VcLuh C ??? ? ? ? ? （ 2）氣流穿過(guò)板上液層的阻力 hl計(jì)算 12 .4 8 3 0 .8 6 4 m s3 .1 4 2 0 .2 6 7SaTfVu AA? ? ? ??? 1 / 2 1 / 20 .8 6 4 2 .8 2 1 .4 5 / ( )a a VF u k g s m?? ? ? ? ? 查文 獻(xiàn)（ 1）中 511，得 ?? 。 故 ? ? 0 .5 0 .0 6 0 .0 3 ml L w o wh h h h??? ? ? ? ? ?液柱 （ 3）液體表面張力的阻力 h? 計(jì)算 液體表面張力所產(chǎn)生的阻力 h? 304 4 1 9 .9 1 1 0 0 .0 0 2 0 3 m8 0 1 .6 9 .8 1 0 .0 0 5LLh gd??? ?? ??? ? ?? ? ? ?液柱 氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度 ph 0. 03 61 0. 03 0. 00 20 3 0. 06 81 3 mp c lh h h h ?? ? ? ? ? ? ? 氣體通過(guò)每層塔板的壓降為 681 3 801 .6 1 535 .75 P a 700 P aP P LP h g?? ? ? ? ? ? ? ? ?（設(shè)計(jì)允許值） （ 4）液面落差 對(duì)于篩板塔液面落差很小，但本例的塔徑和液流量均不大，故可忽略。 ? 泡沫夾帶量 ve 的驗(yàn)算 塔板上鼓泡層的高度 2. 5 2. 5 0. 03 0. 07 5mfLhh? ? ? ? 663 . 2 3 . 235 . 7 1 0 5 . 7 1 0 0 . 8 6 4( ) ( ) 0 . 0 0 6 5 41 9 . 9 1 1 0 0 . 4 0 . 0 7 5av L T fue Hh?