化工原理課程設(shè)計(jì)(浮閥塔)(編輯修改稿)
2025-07-14 13:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ： =℃查表知: , = 精餾段液相平均黏度為： 精餾段液相平均粘度為： 塔徑及塔板結(jié)構(gòu)工藝尺寸的計(jì)算 精餾段氣、液相體積流量： 提餾段氣、液相體積流量： 最大空塔氣速計(jì)算公式： 取板間距 ，板上液層高度，則 == 精餾段： 提餾段 ： 查表知： =， = 所以 精餾段： 提餾段： ，則空塔氣速為： 精餾段： 提餾段： 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為： D= 塔截面積為 ： 實(shí)際空塔氣速 精餾段： 提餾段： 因塔徑D=，可造用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。各項(xiàng)計(jì)算如下：（1）堰長: 取==（2）溢流堰高度由 選用平直堰，堰上液層高度近似取E=1,則 （3）弓形降液管寬度和截面積: 由 ，查圖知 故 驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間: 精餾段： 提餾段 ： 故降液管設(shè)計(jì)合理。（4）降液管底隙高度: 精餾段?。?，則 提餾段?。海瑒t 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。選用凹形受液盤，深度。 取閥孔動(dòng)能系數(shù)=10，由公式，求孔速 由式N=求每層板上的浮閥數(shù) 即=132（塊）。 =135（塊） 取邊緣區(qū)寬度= 破沫區(qū)寬度= 按式計(jì)算鼓泡區(qū)面積 即R= 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一橫排的孔心距t=75mm=,則可按下式估算排間距，即 精餾段 提餾段 考慮到塔的直徑較大，必須采用分塊式塔板，而各分塊的支承與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距不宜采用100mm，而應(yīng)小于此值，故取t’=80mm=按t=75mm，t’=80mm以等腰三角形叉排方式作圖，得閥數(shù)N=140個(gè)圖61 塔板閥門布置圖 按N=140個(gè)重新核算孔速及閥孔動(dòng)能因數(shù) 閥孔動(dòng)能因故變化不大，仍在9到12范圍內(nèi)。 塔板開孔率= 開孔率`= 常壓塔開孔率在10%14%之間，所以滿足要求。 塔板流體力學(xué)的驗(yàn)算及負(fù)荷性能圖 塔板液體力學(xué)驗(yàn)算得目的是為了檢驗(yàn)以上初算塔徑及塔各相工藝尺寸得計(jì)算是否合理，塔板能否正常操作，驗(yàn)算項(xiàng)目如下：1）氣相通過浮閥塔的壓強(qiáng)降 每層塔板靜壓頭降可按式 計(jì)算壓力降式中： — 與相當(dāng)?shù)靡褐叨龋? — 與相當(dāng)?shù)靡褐叨龋? — 與相當(dāng)?shù)靡褐叨龋? — 與相當(dāng)?shù)靡褐叨龋?）計(jì)算干板靜壓頭降 由于浮閥全部開啟前后，其干板阻力的計(jì)算規(guī)律不同，故在計(jì)算干板壓降前，首先需確定 臨界孔速。臨界孔速 是板上所有浮閥全部開啟時(shí)，氣體通過閥孔得速度，以表示 因， ，（2）板上充氣液層阻力 本設(shè)計(jì)分離苯和甲苯的混合液，即液相為碳?xì)浠衔铮扇〕錃庀禂?shù) 由公式 （3）克服表面張力所造成的阻力 因本設(shè)計(jì)采用浮閥塔，其很小，可忽略不計(jì)。因此，氣體流經(jīng)一層浮閥塔板的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨葹椋? 單板壓降 : 2）淹塔 為使液體能由上層塔板穩(wěn)定地流入下層塔板，降液管內(nèi)必須維持一定高度的液柱。降液管內(nèi)的清液及高度用來克服相鄰兩層塔板間的壓強(qiáng)降、板上液層阻力和液體流過降液管的阻力。因次，降液管中清夜層高度可用下式表示： 式 且（1） 與氣體通過塔板的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨? （2） 液體通過降液柱的壓頭損失，因不設(shè)進(jìn)口堰，按計(jì)算 （3） 板上液層高度，取 因此 為了防止液泛，應(yīng)保證降液管中當(dāng)量清液層高度不超過上層塔板的出口堰。按式：，是考慮到降液管內(nèi)充氣及操作安全兩種因素的校正系數(shù). 對(duì)一般物系，~；對(duì)不易發(fā)泡物系，~.取校正系數(shù)，又已選定板間距, 可見從而可知符合防止液泛的要求。3) 霧沫夾帶量（1）通常，用操作時(shí)的空塔氣速與發(fā)生液泛時(shí)的空塔氣速的比值為估算霧沫夾帶量的指標(biāo)，此比值稱為泛點(diǎn)百分?jǐn)?shù)，或稱 泛點(diǎn)率。 泛點(diǎn)率 或 泛點(diǎn)率= 計(jì)算泛點(diǎn)率 板上液體流經(jīng)長度： 板上液流面積： 苯和甲苯可按正常系統(tǒng)按《化工原理》表34，取物性系數(shù)K=，由圖313查得泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)，代入公式得 按另一公式計(jì)算，得 為避免霧沫夾帶過量，對(duì)于大塔，泛點(diǎn)需控制在80%以下。從以上計(jì)算的結(jié)果可知，其泛點(diǎn)率都低于80%，所以霧沫夾帶量能滿足的要求。 當(dāng)塔板的各相結(jié)構(gòu)參數(shù)均已確定后，應(yīng)將極限條件下的關(guān)系標(biāo)繪在直角坐標(biāo)系中，從而得到塔板的適宜氣、液相操作范圍，此即
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