【文章內(nèi)容簡介】 表面張力的計(jì)算。 由 CtF ?? ，查液體表面張力共線圖得： mmNA /?? mmNB /?? mmNL F m /)4 1 ( 1 ??????? 精餾段平均表面張力為： mmNLm /)( ???? (6)液體平均黏度計(jì)算 液相平均黏度依下式計(jì)算，即： ?? iiLm x ?? lglg 塔頂液相平均黏度的計(jì)算： 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 15 由 CtD ?? ，查氣體黏度共線圖得： smP aA ?? ? smP aB ?? ? 3 1 1 0 8 ???L Dm? smP aLDm ?? 3 ? 精餾段液相平均黏度的計(jì)算： 由 CtF ?? ，查氣體黏度共線圖得： sPaA ?? ? smP aB ?? ? 2 7 8 6 1 ???L F m? smP aLF m ?? ? 精餾段液相平均黏度為： sm P aLm ???? )(? 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 (1)塔徑的計(jì)算 精餾段的氣、液相體積流率為： smVMV VmVmS / 3????? ? smLML LmLmS / 3?? ??? ? 由VVLCu ? ?? ???m ax ，式中 C 由 )20( LCC ?? 求取，其中 20C 由篩板塔汽液負(fù)荷因子曲線圖查取，圖橫坐標(biāo)為 ) () ()( 2121 ?????? VLhhVL ?? 取板間距 mHT ? ，板上液層高度 mhL ? ，則 mhH LT ???? 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 16 查篩板塔汽液負(fù)荷因子曲線圖得 ?C )20 ()20( ????? LC ? smCuVVL / x ??????? ? ?? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為： smuu / m a x ????? muVD S ????? ? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 mD ? 。 塔截面積為： 222 mDA T ???? smAvu TS / ??? (2)精餾塔有效高度的計(jì)算 精餾段有效高度為： ???? ）（）（ 精精 THNZ 提餾段有效高度為： ???? ）（）（ 提提 THNZ 在進(jìn)料板上方開一人孔，其高度為 ，故精餾塔的有效高度為： ??????? 提精 ZZZ (1)溢流裝置計(jì)算 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 17 因塔徑 mD ? ，可選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 wl 取 mDl w 9 2 ???? ② 溢流堰高度 wh 由 owLow hhh ?? ，選用平直堰，堰 上液層高度 owh 由下式計(jì)算，即： 32)(1 0 whow lLEh ??? 近似取 E=1，則 mhow ) (11000 32 ????? 取板上清液層高度 mmhL 60? 故 mhhh owLw ????? ③ 弓形降液管寬度 dW 和截面積 fA ： 由 ?Dlw ，查弓形降液管參數(shù)圖得： ?Tf AA ?DWd 則： mA f ??? ， mW d 1 7 3 2 ??? 驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間，即： ssL HAh Tf ??? ????? 故降液管設(shè)計(jì)合理。 ④ 降液管底隙的流速 smu /39。0 ? ，則： mulLh wh 39。3600 00 ??? ??? mmhh w ????? 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 18 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。 選用凹形受液盤，深度 mmhw 5039。 ? 。 (2)塔板布置 ① 塔板的分塊。因 mmD 800? ，故塔板采用分塊式。查塔板塊數(shù)表得塔板分為 4 塊。 ② 邊緣區(qū)寬度確定： 取 mWW ss 39。 ?? ， mWc ? ③ 開孔區(qū)面積計(jì)算。開孔區(qū)面積 aA 計(jì)算為： )s i n180(2 1222 rxrxrxA a ???? ? 其中 mWWDxsd )()(2 ??????? mWDrc 66 ????? 故 21222 ) i (2 mA a ???????? ? ④ 篩孔計(jì)算及其排列。由于苯和甲苯?jīng)]有腐蝕性，可選用mm3?? 碳鋼板，取篩孔直徑 mmd 50 ? 。篩孔按正三角形排列，取孔中心距 t 為： mmdt 15533 0 ???? 篩孔數(shù)目 n 為： 22 ???? t An a 開孔率為： 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 19 %)155()( 2200 ?????? tdAA a? 氣體通過篩孔的氣速為： smAVu s / ???? (1)塔板壓降 ① 干板阻力 ch 計(jì)算。干板阻力由下式計(jì)算： 20021 ??????????? CughLVc ?? 由 ???d ，查篩板塔汽液負(fù)荷因子曲線圖得 ?C 故 液柱mhc 2 ?????????? ② 氣體通過液層的阻力 lh 計(jì)算。氣 體通過液層的阻力 Lh 由下式計(jì)算，即 Lhh ??1 smAA Vu fT sa / ????? )]/([ 21210 mskguF Va ????? ? 查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖得 ?? 。 故 液柱mhh L )( ????? ? 。 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 由下式計(jì)算，即： 液柱mgdh L L 30 ??? ???? ?? ?? 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 20 氣體通過每層塔板的液柱高度 ph 按下式計(jì)算： 液柱mhhhh lcp ??????? ? 氣體通過每層塔板的壓降為： K p aPaghp Lpp 6 0 ??????? ? (2) 液面落差 對于篩板塔，液面落差很小，且本設(shè)計(jì)的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。 (3) 液沫夾帶 液沫夾帶按下式計(jì)算： 氣液氣液KgKgKgKghH ueLTaLV// 3???????? ?????????????? ??? ????故 在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量 Ve 在允許的范圍內(nèi)。 (4) 漏液 對篩板塔，漏液點(diǎn)氣速 按下式計(jì)算： ? ?smhhCAVu VLLs/)(/ 00m i i ??????????? ??? 實(shí)際孔速 m / usmu ?? 穩(wěn)定系數(shù)為 9 7 ???? uuK 故在本設(shè)計(jì)中無明顯漏液。 (5) 液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高 dH 應(yīng)服從下式所表武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 21 示的關(guān)系，即： )( wTd hHH ??? 苯 — 甲苯物系屬一般物系，取 ?? ，則： 液柱mhH wT 2 2 )0 4 ()( ?????? 而 dLpd hhhH ??? 板上不設(shè)進(jìn)口堰， dh 按下式計(jì)算： ? ? 液柱muh d 0 0 0 5 6 0 39。 220 ???? 液柱mH d 0 0 5 ???? )( wTd hHH ??? ，故本設(shè)計(jì)中不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。 圖 (1)漏液線 由 VLowws hhhCAVu ??? /])( 0 5 [ 00m i i ????? 32 ??????????? whow lLEh 得： 32323200m i 360011000/1000SsVLwhwsLLhlLEhACV????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) sL 值，依上式計(jì)算出 sV 值，計(jì)算結(jié)果列于下表 表 41 漏液線計(jì)算結(jié)果 )//( 3 smLs 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 22 )//( 3 smVs 由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線 1 (2)液沫夾帶線 以 氣液 kg/ kgev ? 為限，求 ss LV? 關(guān)系如下： 由 )()()()3600()(3/2363/23/23/23/23/236????????????????????????????ssvsfTssowwLfssowfTaLvLVeLhHLLhhhhLLhhHue? 整理得 3/ ss LV ?? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) sL 值，依上式計(jì)算出 sV 值，計(jì)算結(jié)果列于下表 表 42 液沫夾帶線計(jì)算結(jié)果 )//( 3 smLs )//( 3 smVs 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線 2 (3)液相負(fù)荷下限線 對于平直堰，取堰上液層高度 owh = 作為最小液體負(fù)荷武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 23 標(biāo)準(zhǔn) : )( 3/23/23 ??????? ? ssow LLh smL s /0 0 0 7 3m in, ? 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線 3 (4)液相負(fù)荷上限線 以 s4?? 作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限 4??sTTLHA? 故 smL s /, ??? 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線 4。 (5)液泛線 令 )( wTd hHH ??? 由 LdlcdLpd hhhhhhhhH ???????? ? owwLLl hhh hh ???? 聯(lián)立解得 dcowwT hhhhhH ???????? ????? )1()1( 忽略 ?h ，將 owh 與 sL ， dh 與 sL ， ch 與 sV 的關(guān)系式代入上式，并整理得： 3/222 39。39。39。39。 sss LdLcbVa ??? 式中 ? ? ? ? 139。 2200 ???????????????????? LVCAga ?? 1 4 4 )()1(39。 ??????????? wT hHb ??? )()(39。 220 ???? hlc w 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 24