【文章內容簡介】 A = σlfm= + =*+*= 塔底平均液相表面張力的計算由TW=℃，查手冊得 σA = σlwm=+ =*+*=精餾段平均液相表面張力σlm=（+）/2=提餾段平均液相表面張力σlm=（+）/2= mN/m 液體平均粘度的計算液相平均粘度依下式計算，即Lgμlm=Σxilgμi塔頂液相平均粘度的計算 由Td=℃，查手冊得 μA=s μΒ= mPas lgμldm= + =*+*μldm= mPas 進料液相平均粘度的計算 由Tf=℃，查手冊得μA=s μB=s lgμlfm= + =*+*μlfm=s 塔底液相平均粘度的計算由TW=℃，查手冊得 μA =s μB =s lgμlwm=+ =*+*μlwm=s 精餾段液相平均粘度μlm =（+）/2=s 提餾段液相平均粘度μlm =（ +）/2= mPas 精餾塔的塔底工藝尺寸計算精餾段氣液相體積流率為Vs==*Ls==*取板間距Ht=，板上液層高度hl=，則Hthl==查史密斯關聯(lián)圖 C20=（化學工程基礎 267頁）C=C20=μmax=*[()/]1/2=，則空塔氣速為μ==*=D= [(4*()1/2]=按標準塔徑圓整后為 D=塔截面積為㎡At=п/4=П**㎡實際空塔氣速為μ= 精餾塔有效高度的計為方便塔的檢修，塔壁上應開設若干人孔。開設人孔的位置為；塔頂空間、塔底空間各開一個，其他人孔的位置則根據(jù)下列原則確定：物料清潔，不需要經常清洗時，每隔6—8塊塔板設一個人孔；物料臟污，需經常清洗時，則每隔3—4塊塔板設置一個人孔。設計時定為每7塊板開一孔，則：孔數(shù)S=實際塔板/7=28/7≈4在進料板上方開一人孔，實際塔高可按公式計算：H=Hd+(N11S)*HT+Hb+Hf+S*HT’H=(NT11S)*+*S+++=（28114）*+*4+++=式中：H——塔高(不包括上封頭和裙座高)，m；Hd一塔頂空間高，mHb——塔底空間高，mHT——板間距，mN——實際塔板效(不包括加熱釜)；Hf——進料孔處板間距，m。S——手孔或人孔效(不包括塔頂、塔底空間所開入孔)。HT’——開設手孔、人孔處板間距，m。 其中，～，不宜太小，目的是有利于液滴的自由沉降，減少出場汽體中液摘的夾帶量。塔底空間Hb具有中間貯槽作用，一般釜液最好能在塔底有10～15min的停留時間。因此，Hb可按殘液量和塔徑進行計算．也可取經驗值。常取Hb＝～2m。進料孔處板間距兌決定于進科孔的結構型式及進料狀況。為減少液沫夾帶，Hf要比HT大，常取Hf＝～1. 4m。開設手孔、人孔處塔板間距HT’，視手孔、人孔大小而定，一般取HT’≥600mm. 塔板主要工藝尺寸的計算因塔徑D=，可選用單溢流工形降液管，采用凹形受液盤。各項計算如下：⑴堰長lw取 lw==*=⑵溢流堰高度hw由 hw=hlhow選用平直堰，堰上液層高度how由下式計算，即how=E有上圖可近似取E=1，則how=*1* =取板上清液層高度 hl=60mm故 hw==⑶弓形降液管寬度Wd和截面積Af由 lw/D=查圖(化工原理實驗及課程設計 148頁圖21)，得Af /At= Wd/D=故 Af = At =*=㎡Wd==*=驗算液體在降液管中停留時間，即θ=3600AfHt/Lh=3600**＞5s故降液管設計合理。⑷降液管底隙高度你hoho= 取 u’=則 ho=*3600/3600/hwho== ＞故降液管底隙高度設計合理。選用凹形受液盤，深度hw’=50mm 塔板布置⑴塔板的分布因D≥800mm，故塔板采用分塊式。查表（查《化工原理及課程設計》p154表8—3）得，塔板分為3塊。⑵邊緣區(qū)寬度確定取Wa=Ws’=，Wc=⑶開孔區(qū)面積計算開孔區(qū)Aa按下式計算，即Aa=2（x+）其中 x=D/2(Wd+Ws)=(+)= r=D/2Wc==故 Aa=㎡⑷篩孔計算及其排列 所處理的物系無腐蝕性，可選用б=，取篩孔直徑do=。篩孔按正三角形排列，取孔中間距t為 t==*=篩孔數(shù)目n為n=**(10^6)/15/15=6173個開孔率為ф= =%氣體通過閥空的氣速為Uo=Vs/Ao= 篩板的流體力學驗算 塔板壓降⑴干板阻力計算干板阻力下式計算，即=由/б=5/= 查圖得，=故 ==⑵氣體通過液層的阻力h1計算氣體通過液層的阻力h1由式計算，即Ua=Vs/(AtAf)=()=Fo=(*)1/2=()查圖（化工原理及課程設計 151頁圖8—14）得β=故 *（+）=⑶液體表面張力的阻力計算液體表面張力所產生的阻力由式計算，即=4σL/ρLgdo=氣體0通過每層塔板的液柱高度可按下式計算，即=++=氣體通過每層塔板的壓降為 液面落差 對于篩板塔，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。 液沫夾帶,液沫夾帶量由下式計算，即kg液/kg氣故在本設計中液沫夾帶量在允許范圍Kg液/Kg氣 漏液對篩板塔，漏液點氣速可由下式計算，即 =實際空速=穩(wěn)定系數(shù)為 K=/=故在本設計中無明顯漏液。 液泛為防止塔內發(fā)生液泛，降液管內液層高應服從下式的關系，即甲醇—水物系屬一般物系，取ψ=，則=（+）=而 板上不設進口堰，可有下式計算，即==++=故在本設計中不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。 塔板負荷性能圖 、液漏線 由 得: 整理得 在操作范圍內，任取幾個 值，以上式計算出 值，計算結果列于下表：Ls/m3/sVs/m3/s由上表數(shù)據(jù)即可作出液漏、液沫夾帶線 以 為限，求關系如下:由 how==故 整理得： 在操作范圍內，任取幾個 值，以上式計算出 值，計算結果列于下表。 s 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線2.、液相負荷下限線 對于平直堰，取堰上液層高度 作為最小液體負荷標準磚。由式57得：m取E=1,則據(jù)此可作出與氣體流量無關德爾垂直液相負荷下限線3.、液相負荷上限線 以作為液體在降液管中停留時間的下限，由式5—9得據(jù)此可作出與氣體流量無關德爾垂直液相負荷下限線4.、液泛線 令 由 ； ；聯(lián)立得：忽略，將與，與，與的關系式代入上式，并整理得 式中 = *+()*= =將有關數(shù)據(jù)代入得；故 在操作范圍內，任取幾個 值，以上式計算出 值，計算結果列于下表：LS m3/sVS m3/s由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線5.根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負荷性能圖，如下圖所示：在負荷性能圖上，作出操作點A，連接OA,即作出操作線。由圖可看出，該篩板德爾操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。由上圖可得故操作彈性為 精餾段提餾段各段平均壓強PmKpa各段平均溫度tm℃平均流量氣相Vsm3/s液相Lsm3/s實際塔板數(shù)N 塊1214板間距HTm塔的有效高度Zm塔徑Dm空塔流速um/s塔板液流型式單流行單流行溢流裝置溢流管型式弓形弓形堰長lwm堰高Hwm降液管