正己烷混合液的篩板式精餾塔工藝設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-26 03:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 HT= 史密斯關(guān)聯(lián)圖 C0=由極限空塔氣速的計(jì)算式：、—分別為氣、液相平均密度，kg/m3C20—物系表面張力的負(fù)荷系數(shù)σm—操作物系的液體平均表面張力， C—操作物系的負(fù)荷系數(shù)，則空塔氣速為式中 D—塔徑，m Vs—塔內(nèi)氣體流量，m3/s u—空塔氣速，即按空塔截面積計(jì)算的氣體線速度，m/s提餾段的氣、液相體積流率為式中 V—提餾段氣相流量， L—提餾段液相流量,MVM、MLM—分別為提餾段氣、液相平均摩爾質(zhì)量，、—分別為提餾段氣、液相平均密度，kg/m3取板間距HT=, . 則，查史密斯關(guān)聯(lián)圖得 C0=由極限空塔氣速的計(jì)算式：、—分別為氣、液相平均密度，kg/m3C20—物系表面張力的負(fù)荷系數(shù)σm—操作物系的液體平均表面張力， C—操作物系的負(fù)荷系數(shù)，則空塔氣速為式中 D—塔徑，m Vs—塔內(nèi)氣體流量，m3/s u—空塔氣速，即按空塔截面積計(jì)算的氣體線速度，m/s按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后D=塔截面積： 實(shí)際空塔氣速：精餾段 提餾段項(xiàng)目 板間距（m）板上液層高度(m)塔徑(m)精餾段提餾段 精餾塔有效高度的計(jì)算塔 徑/D，m～～～～～板間距/HT，mm200～300250～350300～450350～600400～600 化工生產(chǎn)中常用板間距為：200，250，300，350，400，450，500，600，700，800mm。在決定板間距時(shí)還應(yīng)考慮安裝、檢修的需要。例如在塔體人孔處，應(yīng)留有足夠的工作空間，其值不應(yīng)小于600mm。 精餾段有效高度為提餾段有效高度為在進(jìn)料板上方開(kāi)一人孔， ，故精餾塔的有效高度為 溢流裝置計(jì)算溢流裝置包括溢流堰和降液管。降液管形式和底隙降液管：弓形、圓形。小塔用圓形，一般采用弓形降液管。 塔板溢流形式有：U型流、單溢流、雙溢流和階梯流。表溢流形式選擇塔 徑小塔、液體流量小塔徑大于2m塔徑很大、液體流量很大溢流形式U型流單溢流雙溢流階梯流因塔徑 D= ，可選用單溢流弓形降液管。各項(xiàng)計(jì)算如下： 堰長(zhǎng)堰長(zhǎng)由液相負(fù)荷和溢流形式?jīng)Q定。對(duì)單溢流，一般取，對(duì)雙溢流，一般取同理，提餾段的為由式中 —堰高，m —板上液層高度，m —堰上液層高度，m溢流堰板的形狀由決定，；選用平直堰，堰上液層高度：近似取E=1（一般情況取1，可借用博爾斯對(duì)泡罩塔提出的液流收縮系數(shù)計(jì)算圖求取。）式中 —堰長(zhǎng)，m —塔內(nèi)液體流量，m3/hE—液流收縮系數(shù)，則精餾段 同理，提餾段的為取板上清液層高度，故 精餾段提餾段由由弓形降液管的參數(shù)圖查得精餾段 提餾段為避免嚴(yán)重的氣泡夾帶，停留時(shí)間，其中。驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間為：精餾段：提餾段： 式中 39?！?nèi)液體流量，m3/h HT—板間距，m Af—弓形降液管截面積，m2故降液管設(shè)計(jì)合理 降液管底隙高度底隙 h0：通常在 3040mm，若太低易于堵塞。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般取= m/s ~ m/s精餾段：提餾段：故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。 塔板布置塔板類型按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為整塊式或分塊式兩種。一般，塔徑從小于800mm時(shí)采用整塊式塔板；當(dāng)塔徑在900mm以上時(shí)，采用分塊式塔板。因，故塔板采用分塊式。① 溢流區(qū)區(qū)（受液區(qū)和降液區(qū)） Wd一般兩區(qū)面積相等。② 鼓泡區(qū) 氣液傳質(zhì)有效區(qū)③入口安定區(qū)和出口安定區(qū) Ws=50100mm。邊緣區(qū)：小塔Wc=3050mm，大塔5075mm。 開(kāi)孔區(qū)面積計(jì)算開(kāi)孔區(qū)面積：其中故式中 —邊緣區(qū)寬度，m —開(kāi)孔區(qū)面積，m2 —弓形降液管寬度，m —破沫區(qū)寬度，m 篩孔計(jì)算及其排列本體系所處理的物系無(wú)腐蝕性，可選用碳鋼板，取篩孔直徑。篩孔按正三角形排列，取孔中心距 為篩孔數(shù)目n為：式中 —開(kāi)孔區(qū)面積，m2 t—孔間距，m開(kāi)孔率為精餾段氣體通過(guò)篩孔的氣速為提餾段氣體通過(guò)篩孔的氣速為 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 塔板壓降 干板阻力計(jì)算干板阻力：式中 —?dú)怏w通過(guò)篩孔的氣速，m/s C0—干篩孔的流量系數(shù)、—分別為精餾段氣、液相平均密度，kg/m3由查查干篩孔的流量系數(shù)圖得，故精餾段提餾段 氣體通過(guò)液層的阻力計(jì)算氣體通過(guò)液層的阻力： ，式中 Vs—塔內(nèi)氣體流量，m3/s AT—塔截面積，m2 Af—弓形降液管截面積，m2精餾段：提餾段：查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖，精餾段得提餾段的式中 —板上液層高度，m β—充氣因數(shù)，無(wú)量綱。液相為水時(shí)，β=，為油時(shí)，β=~，為碳?xì)浠衔飼r(shí)，β=~ 液體表面張力的阻力計(jì)算液體表面張力所產(chǎn)生的阻力：精餾段的為提餾段的為 式中 d0—孔直徑，m σm—操作物系的液體平均表面張力，氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度 可按下式計(jì)算，即精餾段的為提餾段的為 氣體通過(guò)每層塔板的壓降為精餾段的為（設(shè)計(jì)允許值） 提餾段的為（設(shè)計(jì)允許值）霧沫夾帶量：精餾段的為：同理，提餾段的為 式中 —板上液層高度，m HT—板間距，m σm—操作物系的液體平均表面張力， —?dú)怏w通過(guò)篩孔時(shí)的速度，m/s故在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量在允許范圍內(nèi)。 漏液對(duì)篩板塔，漏液點(diǎn)氣速：精餾段的為：實(shí)際孔速穩(wěn)定系數(shù)為同理，提餾段的為， 穩(wěn)定系數(shù)為式中 —板上液層高度，m C0—干篩孔的流量系數(shù) 、—分別為精餾段氣、液相平均密度，kg/m3 —與液體表面張力壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m 故在本設(shè)計(jì)中無(wú)明顯漏液。 液泛為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高 式中 HT—板間距，m —堰高，m φ—系數(shù)，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)。易氣泡物系，不易起泡物系，一般物系，取。精餾段的為 板上不設(shè)進(jìn)口堰，液柱液柱提餾段的為 故在本設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象。 塔板負(fù)荷性能圖 漏液線由 得 由上表數(shù)據(jù)即可分別作出精餾段的漏液線1。ls
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