化工原理課程設(shè)計(jì)：甲醇------水二元物料板式精溜塔(編輯修改稿)
2025-02-12 10:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 取 =則 =hWho==＞故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。選用凹形受液盤，深度=50mm。因D800mm，故塔板采用分塊式。查表53得，塔板分為3塊。 取Ws=Ws’=,Wc=。開孔區(qū)面積Aa按式512計(jì)算，即其中 x=D/2(Wd+Ws)=()(+)= r=(D/2)Wc==故㎡F0=u0F0cr=u0cr=9～12取F0cr=u0cr=10 ⑴u0cr=（m/s） ⑵聯(lián)立 ⑴、 ⑵可得u0cr=u0=(～)u0cr=N=取dV=50mm 可得d0==39mmN= 所以取N=84 = =N()=在長壓、減壓塔中開孔率為10%～13%；在加壓塔中，開孔空率小于10%，常見的為6%～9%；在小直徑塔中開孔率低，一般為6%～0%所以取=%在塔板鼓泡區(qū)，閥孔的排列有正三角和等腰三角兩種方式。正三角排列又分為順排和叉，采用叉排對(duì)分塊式塔板，易采用等腰三角叉式，此時(shí)常把三角形底邊固定為75mm，三角形高度h為65mm，80mm，90mm，100mm，110mm幾種尺寸。鼓泡區(qū)面積APAP=2[xsin1]得AP=閥孔按等腰三角形排列時(shí)h= = = =氣體通過浮閥塔的靜壓頭hf=he+hl+hσ浮閥全開前hc=浮閥全開后hc= uoc= =u0=hc==hl=0hL=hσ= 由于hσ很小可忽略不計(jì)Hd=hf+hw+hd+△h+howhf= hσ+ hl+ hc=+=hw=how=hd==所以得Hd=hf+hw+hd+△h+how=+++=Hd≤（HT+hw）=（+）=F1= 100%ZL=D－2Wd=－2＝ＣF=A=AT2Af==F1= 100%=%錯(cuò)流型的塔板在正常操作時(shí)，液體應(yīng)沿塔板水平流動(dòng)，與垂直向上流動(dòng)的氣體接觸后由降液管流下。但當(dāng)上升氣流速度減少時(shí)，氣體通過閥孔的動(dòng)壓不足以阻止板上液體從閥孔流下時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)漏夜現(xiàn)象。發(fā)生漏夜時(shí)，由于上層板上的液體未與從下層板上升的氣體進(jìn)行傳質(zhì)，就漏落在濃度較低的下層板上，這勢(shì)必降低了塔板效率。漏夜嚴(yán)重時(shí)會(huì)使塔板上不能積液而無法正常操作。所以為保證塔的正常操作，漏夜量不能超過某一規(guī)定值，一般不能大于液體流量的10%。漏夜量大于10%的氣流速度稱為漏夜速度，這是塔操作的下限氣速。造成漏夜的主要原因是氣速太小和板上液面落差所引起的氣流分布不均，比如在塔板的液流入口處由于有液層較厚而往往出現(xiàn)漏夜，這也是在此處設(shè)置不開孔的安定區(qū)的原因之一。．液面落差當(dāng)液體橫向流過板面時(shí)，由于要克服板上部件的局部阻力和摩擦阻力，需要一定液位差才能維持這一流動(dòng)，這樣板上液體進(jìn)、出口側(cè)的液面就會(huì)出現(xiàn)高度差，即液面落差，亦稱水力學(xué)坡度。液面落差主要與塔板結(jié)構(gòu)有關(guān)外，泡罩塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，液體在板上流動(dòng)阻力大，液面落差也就大；浮閥塔結(jié)構(gòu)較簡單，液面落差則較小，篩板塔結(jié)構(gòu)最簡單，所以液面落差最小。但在塔徑不大時(shí)，液面落差常忽略。液面落差除與塔板結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還與塔徑、液流量有關(guān)。當(dāng)塔徑與液流量很大時(shí)，也會(huì)造成較大的液面落差。對(duì)于大塔，可采用單溢流或階梯流，以減少液面落差。在塔板上，液體的主流方向是從入口端橫向流至出口端，但因氣體攪拌及某些局部障礙，液體會(huì)發(fā)生局部的反向流動(dòng)。這種與主流方向相反的流動(dòng)稱為返混。當(dāng)返混嚴(yán)重時(shí)，板上液體會(huì)均勻混合，各點(diǎn)的液體濃度將趨于一致。當(dāng)濃度均勻的氣體與板上各點(diǎn)的液體進(jìn)行接觸傳質(zhì)后，則離開各點(diǎn)的氣體濃度也會(huì)相同。這是一種理想情況。另一種理想情況是板上液體呈活塞流流動(dòng)，完全沒有返混。這時(shí)板上液體沿液流方向上液體濃度最大，在塔板進(jìn)口處液體濃度大于出口濃度。當(dāng)濃度均勻的氣體與板上各點(diǎn)液體接觸傳質(zhì)后，離開塔板各點(diǎn)的氣體濃度也不相同，進(jìn)口處的液體濃度出口出的濃度高。理論與實(shí)踐都證明了在這種情況下，塔板的效率比液體完全混合時(shí)高。實(shí)際上，塔板上液體并不處在完全混合與完全沒有返混的兩種理想狀態(tài)，而是處于部分混合狀態(tài)。(1)精餾段漏夜線（線1）= m3/s提餾段漏夜線= m3/s(2)精餾段過量霧沫夾帶線（線2） 由于ZL=D－2Wd=－2＝ＣF=Ap=AT2Af==解得=,m3/s,m3/s提餾段過量霧沫夾帶線由于ZL=D－2Wd= －2＝ＣF=Ap=AT2Af===,m3/s,m3/s(3)精餾段液相負(fù)荷下限線6103==提餾段液相負(fù)荷下限線=(4)精餾段液相負(fù)荷上限線≥3～5s取=5s 解得=提餾段液相負(fù)荷上限線=(5)精餾段液泛線=hf+hw+hd+△h+how=hc+hl+hσ+hw+hd+△h+how液體表面張力所造成的靜壓頭hσ和液面落差△h可忽略hd=這樣 =hc+hl+hσ+hw+hd+△h+how= hc+ hd+（1+ε0）hL =++(1+ε0) 由于= 式中各參數(shù)值已算出，即=，HT=, hw=, =,ε0=,E=1,ρG=,ρL= kg/m3,N=99,h0=,d0=
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