【正文】 堰，去堰上液層高度作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。取E=1，由則 據(jù)此可作出與氣相流量無關(guān)的垂直液相符合下限線（4）.液相負(fù)荷上限線以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，由算式的 故 據(jù)此可以做出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線。（5）.液泛線令由；；；聯(lián)立得：忽略，將與，與，與的關(guān)系式代入上式，并整理得式子：其中參數(shù)： 故 塔板負(fù)荷性能圖根據(jù)上面求出的各操作線的方程，在matlab中作出塔的負(fù)荷性能圖63圖64 負(fù)荷性能圖由塔負(fù)荷性能圖可以看出：① 精餾段第2塊塔板的氣液負(fù)荷下的操作點(diǎn)處在適宜操作區(qū)內(nèi)。② 塔板的氣相負(fù)荷上限由霧沫夾帶控制，操作下線由漏液控制。③ 由圖可讀出塔板的氣相負(fù)荷上限VSmax =,氣相負(fù)荷下限VSmin=，所以操作彈性=。通過負(fù)荷性能圖（附錄中）的分析，我們能得出如下結(jié)果表：表62 塔負(fù)荷性能結(jié)果塔徑800mm塔徑1000mm板間距350mm漏液線不符合操作條件（液泛） Ls2/3=Vs2霧沫夾帶線 Ls2/=0液泛線 液相負(fù)荷上限線Ls=液相負(fù)荷下限線Ls=*104操作彈性板間距450mm漏液線 Ls2/3=Vs2不符合操作條件（漏液）霧沫夾帶線 Ls2/=0液泛線液相負(fù)荷上限線Ls=液相負(fù)荷下限線Ls=*104操作彈性板間距500mm漏液線 Ls2/3=Vs2不符合操作條件（漏液）霧沫夾帶線 Ls2/=0液泛線液相負(fù)荷上限線Ls=液相負(fù)荷下限線Ls=*104操作彈性板間距600mm漏液線 Ls2/3=Vs2不符合操作條件（漏液）霧沫夾帶線 Ls2/=0液泛線液相負(fù)荷上限線Ls=液相負(fù)荷下限線Ls=*102操作彈性 分析上述表格，我們能得出如下結(jié)論：1. 塔徑增大，發(fā)生漏液的可能性愈大。2. 如果塔徑過小，則更加容易發(fā)生液泛。3. 在符合負(fù)荷性能圖的情況下，也能找到一種塔的規(guī)格，使其操作彈性最大。4. 在固定塔徑的情況下，改變板間距，其操作彈性的變化趨勢(shì)為先曾大，后減小。因此，即便是塔徑不可變，只能改變板間距，也能找到一種最合適的塔。塔的其他參數(shù)如表63：直徑800mm板間距/(mm)直徑800mm板間距/(mm)350450500600350450500600塔板結(jié)構(gòu)系列標(biāo)準(zhǔn)塔截面積AT(m2)堰長(zhǎng)Lw(m)降液管寬Wd(m)降液管截面積Af (m2)液泛因子()板段壓降()降液管高/板間距(~)最易液泛（漏液）板（手算）氣相板數(shù)222222操作彈性液相板數(shù)22222操作彈性表63 精餾塔附件參數(shù) 本章小結(jié)從表62中Tray Sizing整定直徑可以看出塔板設(shè)計(jì)得到固定板間距下的直徑，可以看出將它們圓整到1000mm才是最合適的。為了得到操作彈性與板間距、塔徑大小變化的關(guān)系，依次將塔徑圓整到1000mm、1200mm、1400mm，并做負(fù)荷性能圖計(jì)算操作彈性，但是我們可以從表62看出使用純數(shù)學(xué)的方法（不考慮塔設(shè)計(jì)的其他制約條件）得出來關(guān)于操作彈性的變化規(guī)律是沒有說服力的。因?yàn)樵诖舜卧O(shè)計(jì)里面得不到固定板間距、增大塔徑后，對(duì)操作彈性有說服力的變化趨勢(shì)。當(dāng)不同板間距下的塔徑均圓整到1000mm、1200mm、1400mm后，可以得出這樣一個(gè)可靠的結(jié)論：固定塔徑、增大板間距，操作彈性增大。 六 設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表項(xiàng) 目符 號(hào)單 位計(jì)算數(shù)據(jù)精餾段（第2塊塔板）提餾段（第22塊塔板）壓 強(qiáng)（aspen結(jié)果）PmkPa溫 度（aspen結(jié)果）tm k流 量（aspen結(jié)果）氣 相VSm3/s液 相LSm3/s實(shí)際塔板數(shù)N塊1310塔的有效高度Zm6板間距HTm塔 徑Dm空塔氣速um/s塔板液流形式單流型溢流管溢流管型式弓形堰 長(zhǎng)（aspen結(jié)果）lwm堰 高h(yuǎn)wm溢流堰寬度Wdm底隙高度（aspen結(jié)果）hom板上清液層高度hLm碳鋼板厚度δm降液管截面積/塔截面積的比值A(chǔ)f/At=液流收縮系數(shù)E1孔 徑（aspen結(jié)果）domm5孔間距tmm15孔 數(shù)n個(gè)2177篩板開孔率（aspen結(jié)果）φ%12篩孔總面積m2開孔面積（aspen結(jié)果）m2篩孔氣速uom/s負(fù)荷下限LSmaxm3/s*104負(fù)荷上限LSminm3/s氣相最大負(fù)荷VSmaxm3/s氣相最小負(fù)荷VSminm3/s操作彈性VSmax/ VSmin通過上述表格我們發(fā)現(xiàn)，在一定操作范圍內(nèi)，即保證操作點(diǎn)在可操作范圍內(nèi)，當(dāng)板間距不變時(shí)，改變塔徑可以增大塔的負(fù)荷，同時(shí)塔的操作彈性也有一定程度的增大。同時(shí)，影響塔板的負(fù)荷和塔的操作彈性的因素除了塔徑、板間距還有孔 徑有關(guān)系。七．總結(jié)精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜，需要考慮的因素較多，對(duì)同一個(gè)設(shè)備分成精餾段和提溜段進(jìn)行考慮，既相互獨(dú)立又須彼此照應(yīng)，始終要考慮計(jì)算是為一個(gè)設(shè)備進(jìn)行。應(yīng)用Aspen模擬軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，使很多復(fù)雜的問題，電腦一運(yùn)行就計(jì)算出了結(jié)果，而且結(jié)果非常地精確。節(jié)約了很多計(jì)算和找數(shù)據(jù)的時(shí)間。此次用ASPEN軟件模擬塔設(shè)計(jì)。使用了兩種方法：第一種就是先進(jìn)行簡(jiǎn)捷計(jì)算確定回流比及塔板層數(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行復(fù)雜塔計(jì)算校核及靈敏度分析；第二種就是在回流比已知而塔板層未知情況下直接進(jìn)行復(fù)雜塔試算，然后進(jìn)行塔校核。其中第一種方法適用于回流比及塔板層數(shù)未知的情況下，而且計(jì)算的最佳回流比及塔板層數(shù)都很精確。但是在簡(jiǎn)捷法計(jì)算時(shí)回收率是用摩爾分?jǐn)?shù)表示的，如果已知條件是質(zhì)量分?jǐn)?shù)的話，還要進(jìn)行一些前期的計(jì)算才能進(jìn)行模擬。如果已知回流比的話就可以直接進(jìn)行第二種方法進(jìn)行試算得出結(jié)果。用這種方法不論給出的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)還是摩爾分?jǐn)?shù)都不需要進(jìn)行計(jì)算。這次設(shè)計(jì)的最大創(chuàng)新之處就是通過敏感度分析，精確地找出來塔的分離任務(wù)，并且找出了蒸餾塔中，最有可能出現(xiàn)操作危險(xiǎn)的塔板。同時(shí)也通過aspen模擬，定量的找出了塔徑、板間距、孔徑對(duì)整個(gè)塔的負(fù)荷，操作彈性的影響！通過本次塔設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識(shí)到作為新世紀(jì)的工科類學(xué)生，不僅要學(xué)好專業(yè)課，還要對(duì)設(shè)備、電腦軟件等新的計(jì)算工具要學(xué)好用好，只有這樣才能為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn)：1. 化工原理 （下冊(cè)）夏清、陳常貴主編 天津大學(xué)出版社 2. 《化工原理課程設(shè)計(jì)》 天津大學(xué)化工原理教研室編 天津大學(xué)出版3. Aspen plus 在精餾中的應(yīng)用實(shí)例教程 附錄（其它塔規(guī)格的符合性能圖）附圖1 ，（最易漏液）附圖2 ，（最易液泛）附圖3 ，附圖4 ，附圖6 ，附圖8 ，（最易液泛）附圖9 ，（最易漏液）附圖10 ，（最易液泛）附圖11 ，（最易漏液）附圖12 ，（最易漏液）附圖13 ，（最易液泛）附圖14 ，（最易液泛）附圖15 ，（最易液泛