【正文】 Luhmg? ? ??? ? ? ? （ 2）板上充氣液層阻力 取 0 1 , 7 35lLh h m??? ? ? ? ? （ 3）液體表面張力所造成的阻力 此阻力很小，可忽略不計(jì)，因此與氣體流經(jīng)踏板的壓降相當(dāng)?shù)母叨葹? 1 ? ? ? 1 1 1 0 .0 8 2 7 9 5 .5 4 9 .8 6 3 9 .3 7 0 0p p Lp h g P a P a?? ? ? ? ? ? ?滿足設(shè)計(jì)與許條件。 提餾段 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 25 （ 1）干板阻力 0u =27 3 . 1 7 3 . 1 1 1 . 0 9 /0 . 9 0 6cVu m s?? ? ? 因 02 0 2cuu? ，故 2 22 0 22 2 39。 5 . 3 4 0 . 9 0 6 1 1 . 95 . 3 4 0 . 0 3 82 2 9 2 4 . 1 3 4 9 . 8Vc Luhmg? ? ??? ? ? ??? （ 2）板上充氣液層阻力 取 0 2 , 7 35lLh h m??? ? ? ? ? （ 3）液體表面張力所造成的阻力 此阻力很小，可忽略不計(jì)，因此與氣體流經(jīng)踏板的壓降相當(dāng)?shù)母叨葹? 2 ? ? ? 2 2 2 0. 07 3 92 4. 13 4 9. 8 66 1. 13 70 0p p Lp h g P a P a?? ? ? ? ? ? ?滿足設(shè)計(jì)與許條件。 淹塔 為了防止淹塔現(xiàn)象，要求控制降液管中清液高度 ()d T wH H h???，即d p L dH h h h? ? ? 精餾段 （ 1）單層氣體通過(guò)塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨? 1 ? （ 2）液體通過(guò)降液管的壓頭損失 32 2 411 01 1 . 8 1 8 9 1 00 . 1 5 3 ( ) 0 . 1 5 3 ( ) 2 . 5 7 1 00 . 8 4 0 . 0 5 2 8sd wLhmlh? ??? ? ? ?? （ 3）板上液層高度 ? ，則 41 0. 08 2 2. 57 10 0. 07 0. 15 2dHm?? ? ? ? ? 取 ?? 已選定 , 8TwH m h m?? 則 11( ) 0 .5 ( 0 .4 5 0 .0 5 8 8 ) 0 .2 5 4TwH h m? ? ? ? ? ? 可見 1 1 1()d T wH H h???所以符合防止淹塔的要求 提留段 （ 1）單板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨? 2 ? （ 2）液體通過(guò)降液管的壓頭損失 ： 32 2 422 02 2 . 4 1 1 8 1 00 . 1 5 3 ( ) 0 . 1 5 3 ( ) 4 . 9 5 1 00 . 8 4 0 . 0 5 0 5sd wLhmLh? ??? ? ? ?? （ 3）板上液層高度： ? 則 42 0. 07 0. 07 3 4. 95 10 0. 14 3dHm ?? ? ? ? ? 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 26 取 ?? ，則 22( ) 0 .5 ( 0 .4 5 0 .0 5 6 5 ) 0 .2 5 3TwH h m? ? ? ? ? ? 可見 2 2 2()d T wH H h??? ，所以符合防止湮塔的要求 霧沫夾帶 泛點(diǎn)率 = 11111100%vS s LLVFbV L ZK C A??? ?? ? 泛點(diǎn)率 = 1111 100%vSLVFTVK C A???? ? 板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度： 2 1 .4 2 0 .1 4 1 .1 2LdZ D W m? ? ? ? ? ? 板上液流面積； 2 1 .5 3 9 2 0 .0 8 0 0 3 1 .3 7 9b T fA A A m? ? ? ? ? ? 精餾段 取物性系數(shù) ? ，泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù) ? 泛點(diǎn)率 = 3 7 9 10 795 .54 100 % 52% ?? ? ? ? ?? ???? 泛點(diǎn)率 = 795 .54 8 100 % 7% 5 9? ? ??? ? ? 對(duì)于大塔 ，為了避免過(guò)量霧沫夾帶，應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過(guò) 80%。 hf== = 霧沫夾帶量Ve=3 .265 .7 1 0aTfuHh? ? ??? ?????= 3 . 2635 . 7 1 0 2 . 0 1 6 7 / ( 1 . 5 3 9 0 . 0 8 0 0 3 ) = 0 . 0 4 52 2 . 1 1 1 0 0 . 4 5 0 . 1 7 5?????????? 由以上計(jì)算可知霧沫夾帶能滿足 ? （ g 液 / kg 氣）的要求 提留段 取物性系數(shù) ? ，泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù) ? 泛點(diǎn)率 = 3 89 18 10 924 .134 6 100 % 5% 1 9 ?? ? ? ? ?? ???? 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 27 泛點(diǎn)率 = 924 .134 6 100 % 8% 1 9? ? ??? ? ? 由計(jì)算可知，符合要求 hf== = 霧 沫 夾 帶 量Ve =3 .265 .7 1 0aTfuHh? ? ??? ?????= 35 . 7 1 0 2 . 0 7 8 9 / ( 1 . 5 3 9 0 . 0 8 0 0 3 ) = 0 . 0 2 54 4 . 3 5 1 0 0 . 4 5 0 . 1 7 5?????????? 由以上計(jì)算可知霧沫夾帶能滿足 ? （ g 液 / kg 氣）的要求 塔板負(fù)荷性能圖 霧沫夾帶線 泛點(diǎn)率 = 1. 36Vs S LLVFbV L ZK C A??? ?? 據(jù)此可計(jì)算出負(fù)荷性能圖中的霧沫夾帶線，按泛點(diǎn)率 80%計(jì)算： （ 1）精餾段 11 795 .54 ???? ?? 整理得： 69 9 32SSVL??，即 ?? 由式子可知霧沫夾帶線為 直線，通過(guò)取 1sL 可算出 1SV （ 2）提餾段 22 924 .134 1 9SSVL ???? ?? 整理得： 25 1 32ssVL??，即 ?? 由式子可知霧沫夾帶線為直線，通過(guò)取 2sL 可算出 2SV 精餾段 提餾段 )/( 31 smLS)/( 31 smVS)/( 32 smLS)/( 32 smVS武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 28 液泛線 ()T w p L d c l l dH h h h h h h h h h?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 由此確定液泛線，忽略式中 h? 2 / 322 00( ) ( ) ( 1 )2 1000v o s sT w wL w wu L LH h h Eg l h l??? ? ?? ????? ? ? ? ? ? ? ? ?????? 而0 204SVudN?? （ 1）精餾段 2 2 2 / 31 1 12 2 45 . 3 4 1 . 2 3 8 3 6 0 02 . 8 40 . 2 5 4 0 . 1 5 3 ( ) 1 . 5 0 . 0 5 8 8 ( )0 . 7 8 5 1 6 0 0 . 0 3 9 7 9 5 . 5 4 2 9 . 8 0 . 8 4 0 . 0 5 2 8 1 0 0 0 0 . 8 4S S SV L L? ??? ? ? ???? ? ? ? ? ? ?? 整理得： 2 2 2 / 31 1 114 .27 66 95 .13 96 .75s s sV L L? ? ? （ 2）提留段 2 2 2 / 32 2 22 2 45 . 3 4 0 . 9 0 6 3 6 0 02 . 8 40 . 2 5 3 0 . 1 5 3 ( ) 1 . 5 0 . 0 5 6 5 ( )0 . 7 8 5 1 4 6 0 . 0 3 9 9 2 4 . 1 3 4 2 9 . 8 0 . 8 4 0 . 0 5 0 5 1 0 0 0 0 . 84s S SV L L? ??? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ?? 整理得： 2 2 2 / 32 2 219 .14 96 73 .31 12 7s s sV L L? ? ? 在操作范圍內(nèi)，取若干 sL ，算出相應(yīng)的 sV 值 精餾段 提溜段 液相負(fù)荷上限 液體的最大流量應(yīng)保證降液管中停留時(shí)間不低于 3~5 s 液體降液管中停留時(shí)間 3 ~ 5fTsAHL? ??s 以 5?? s 作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，則 3m a x 0 . 0 8 0 0 3 0 . 4 5( ) 0 . 0 0 7 2 0 7 /55fTs AHL m s?? ? ? 漏液線 )/( 31 smLS)/( 31 smVS)/( 32 smLS)/( 32 smVS武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 29 對(duì)于 1F 型重閥，依 0F =5 作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則 2004sV d u N?? （ 1）精餾段 21 5( ) 0 . 0 3 9 1 6 0 0 . 8 5 8 9 /4 1 . 2 3 8sV m s?? ? ? ? ? （ 2）提留段 22 5( ) 0 . 0 3 9 1 4 6 0 . 9 1 6 2 /4 0 . 9 0 6sV m s?? ? ? ? ? 液相負(fù)荷下限線 取堰上液層高度 ? 作為液相負(fù)荷下限條件作出液相負(fù)荷下限線 ? ? 2 / 3m i n36002 . 8 4 0 . 0 0 61000 swLEl?? ????? 取 ? ，則 ? ? 3 / 2 4 3m i n 0 . 0 0 6 1 0 0 0 0 . 8 4( ) 7 . 1 6 5 2 1 0 /2 . 8 4 1 3 6 0 0sL m s??? ? ? ?? 由以上 1~5 作出塔板負(fù)荷性能圖 圖 4 精餾段塔板負(fù)荷性能圖 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 30 圖 5 提餾段塔板負(fù)荷性能圖 由圖可看出： （ 1）在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點(diǎn)（設(shè)計(jì)點(diǎn)）處在適宜操作區(qū)的適中位置 （ 2）塔板的氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制 （ 3）按固定的液氣比，由圖查出精餾段塔板的氣相負(fù)荷上限 max( ) ? ，氣相負(fù)荷下限 ? ?min ? 提留段塔板的氣相負(fù)荷上限 max( ) ? ，氣相負(fù)荷下限 ? ?min ? 所以：精餾段操作彈性 = ? ，提留段操作彈性 = ? 第五章 塔附件設(shè)計(jì) 接管尺寸由管內(nèi)蒸氣、液體速度及體積流量決定。本塔的接管均采用YB23170 熱扎無(wú)縫鋼管 [9]。 塔頂蒸氣管路 塔頂上升蒸汽的體積流量： 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 31 32. 01 67 /SVV m s? 采用直管，工業(yè)蒸汽的經(jīng)驗(yàn)流速范圍為 1020m/s， 取適宜速度 20 /Du m s? ，那么 4 2 .0 1 6 7 0 .3 5 820dm????計(jì) 經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管 (YB23170)，規(guī)格： 377 9mm? ? 實(shí)際管內(nèi)流速： 24 2 .1 6 7 1 9 .4 /0 .3 7 7SVu m s? ???? 塔頂液相回流管路 已知回流液體流率為 /SL m s? ， 由于靠重力回流，所以選用回流液流速為 /Ru m s? ，則管徑為 4 4 0 .0 0 1 8 1 8 9 8 7 .8 6 ( )3 .1 4 0 .3SR Ld m mu? ?? ? ?? 可選取熱軋無(wú)縫鋼 管（ GB 8263— 87）規(guī)格： 95 ? ? 88id mm? 塔頂餾出液管路 30 .0 0 1 8 1 8 9 0 .0 0 0 8 8 8 1 ( / )2 .0 4 8SDS LL m sR? ? ? 4 4 0 . 0 0 0 8 8 8 1 3 3 . 6 3 ( )3 . 1 4 1DSD Ld m mu? ?? ? ?? 可選取熱軋無(wú)縫鋼管（ GB 8263— 87）規(guī)格： 42 ? ? 34id mm? u實(shí) =22 88 ( / ) 5 44 DS iL msd? ??? 22 92( / ) 5 84siLu m sd?? ? ??實(shí)武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)