【正文】 其管束可抽出，為保證管束浸于沸騰器液中，管束末端設(shè)溢流堰，堰外空間為出料液的緩沖區(qū)。39。 （ 3） 操作彈性 Vmax=, Vmin= 操作彈性 =Vmax/ Vmin =3 浦化工 1010 04 號 朱筱 56 提餾段負荷性能圖01230 LS39。 sss LLV ????? LS， VS， 性能負荷圖 由以上各線的方程式，可畫出圖塔的操作性能負荷圖。忽略式中 項，將以下五式代入上式， guhLvc ??20? Ll hh 0?? owwL hhh ?? 321000 ?????????whow lLEh ? ? dLlcdLpwT hhhhhhhhhH ????????? ??浦化工 1010 04 號 朱筱 54 2020 ?????? ??????????? uhl LhwSd 得到： ? ? ? ?????????????????????????????????3202020 36001000 wwwSLvwT l LEhhl LguhH ????因物系一定，塔板結(jié)構(gòu)尺寸一定，則 、 、 、 、 、 、 及φ等均為定值，而 與 又有如下關(guān)系，即： NdVu S200 4?? 式中閥孔數(shù) N 與孔徑 亦為定值。 LS39。 設(shè) how,小 ’ = LW= 0 0 0 6 5 6 6 0 1 0 0 23??????? ???? wS lL 浮閥塔工藝設(shè)計 計算結(jié)果 負荷性能圖 液相下限線 因堰上液層厚度 how’ 為最小值時，對應(yīng)的液相流量為最小。 ∵對于大塔，為避免過量霧沫夾帶，應(yīng)控制泛點率不超過 80%。39。所謂泛點率指設(shè)計負荷與泛點負荷之比的百分數(shù)。 鼓泡區(qū)閥孔數(shù)的確定及排列 塔徑 D/mm 8001200 14001600 18002020 22002400 塔板分塊數(shù) 3 4 5 6 D 提 =1100mm 所以查表得： =塔板分塊數(shù)（提餾） =3 浦化工 1010 04 號 朱筱 47 工藝要求：孔徑 md ? 取閥孔動能因子 100 ??F 孔速 smFuVC / 100,0 ?????提? 浮閥數(shù) )(44 7 2 4 2,020個????????? ??CSudVN 取 無效區(qū)寬度 ??CW 安定區(qū)寬度 ??SW 弓形降液管寬度 ??W 開孔區(qū)面積 2 2 2 12 si n180a xA x R x R R? ???? ? ?????= m2 其中 ????CWDR 2 浦化工 1010 04 號 朱筱 48 ?????? )(2 Sd WWDx 由圖可得實際 浮閥 孔 數(shù) ??實際N 108 塊 ? ? sNdVu SC /44 220,0 ?????????實際實際 ???? 提實際實際 VCuF ?,00 閥孔動能因數(shù)變化不大，仍在 9～ 12 范圍內(nèi) 開孔率的計算 開孔率 0 1 2 5 )( 20 ??????DdN 實際?% (∵ 5%%14%,∴ 符合要求 ) 故： t=65mm,t=60 閥孔數(shù) N 實際 =108個 ∴則每層板上的開孔面積 AO =A a φ = %= 塔盤流體力學(xué)驗算 干板壓強降 U， 0,c=（ ,M） （ 1/） =液柱提提 mguhLVoC 22 ??? ????? ??? ? ? 浦化工 1010 04 號 朱筱 49 液層阻力 )(1 oww hhh ??? ? ε取 液柱mh 0 2 4 7 5 ??? 液體表面張力 數(shù)值很小，設(shè)計時可以忽略不計 液柱mhhhh cp 0 5 78 2 47 3 30 ?????? ? 氣體通過每層塔板的壓降△ P 為 PaPagL 5 7 8 ,p ????????? 精? 降液管停留時間 a. 液體在降液管 內(nèi)停留時間 ssL HAhTf 39。提鎦段取 SW =70mm。此區(qū)域不開孔是為了防止因這部位液層較厚而造成傾向性液封，同時也防止氣泡竄入降液管。降液管底隙高度應(yīng)低于出口堰高度 hw， (hwho)不應(yīng)低于 6mm 才能保證降液管 底端有良好的液封 . 工程上 ho 一般取 2025mm。單溢浦化工 1010 04 號 朱筱 45 流又稱直徑流，液體自液盤橫向流過塔板至溢流堰，流體流徑較大，塔板效率高，塔板結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，直徑小于 的塔中廣泛使用。 （ 3） 操作彈性 Vmax=, Vmin= 操作彈性 =Vmax/ Vmin =3 精餾段負荷性能圖01230 LSVS液相下限線液相上限線漏液線液泛線霧沫夾帶線操作線 浦化工 1010 04 號 朱筱 39 提 餾段塔徑塔板的設(shè)計計算 提餾段塔徑塔板的設(shè)計計算 (1) 提餾段塔 塔徑塔板 的設(shè)計參 數(shù) (2) 塔板參數(shù)計算和選擇 操作壓力 提mp 塔頂壓強 kPa? ， ∵△ p≤ ∴ 取每層踏板壓強 △p=， 則進料板的壓力為： 6 4 0 93 2 0 ????Fp kPa 塔底壓力為： 6 4 2 ???? FW pp kPa， 故提餾段平均操作壓力 為： p 提 64 72 64 564 9 ??? kPa 溫度 提mT 塔頂溫度 tD =℃ 進料溫度 tF=℃ 塔釜溫度 tW =℃ 提餾段的平均溫度： 2 5 ???提mT℃ 塔平均溫度為： ??? 提精 mmmTTT ℃ 1）提餾塔的汽、液相負荷 : L’ =L+F q=+230 1=V’ =V（ 1q） F=2） 加料板平均分子量 ： XF= , yF= 浦化工 1010 04 號 朱筱 40 MVFM= +()18 .0153=MLFM= +()18 .0153=3） 塔底平均分子量 ： xw=, yw= MVWM= +()18 .0153=MLWM= +()18 .0153=提餾段平均摩爾質(zhì)量： MVm=(MVDm+MVFm)/2=(+)/2=MLm=(MLDm+MLFm)/2 =(+)/2= 平均密度 m? 1）氣相密度 Vm? 3/)( mkgTR MPmVmV ??? ?????提提提提? 3） 液相密度 Lm? 乙醇 水在各溫度下的密度 (內(nèi)插法求得 ) 溫度℃ 塔釜溫度 tW 進料溫度 tF 塔頂溫度 tD 乙醇3kgm 水3kgm 浦化工 1010 04 號 朱筱 41 xF= . 1 7 )(. 1 70 . 1 70)1( ???? ?????? ??水乙醇乙醇 MxMx MxWFFFF XD= . 9 4 0 . 1 . 8 60 . 8 601 ???? ?????? ??水乙醇乙醇）（ MXMXMXWDDDD XW= 00 50 9 ???? ?????? ??水乙醇乙醇 ）（ MXMX MXWWWWW3/ 6 5 3 4 mkgL F mL F m ???? ?? 3/ 4 90 5 09 mkgL W mL W m ???? ?? 3/ mkgL F mL W mL ????? ??? 提 液體表面張力 m? 1nm i ii x????? 乙醇 水各溫度下的表面張力 (內(nèi)插法求得 ) 溫度℃ 塔釜溫度 tW 進料溫度 tF 塔頂溫度 tD 浦化工 1010 04 號 朱筱 42 乙醇 N/m 水 N/m TF=℃ mNF /.0 1 6 7 70, ?乙醇? mNF /, ?水? mNFm /0 5 4 1 6 1 8 1 6 7 , ?????? ?Wt ℃ mNW /?乙醇，? mND /0 58 ?水，? mNWm /0 5 8 5 8 )(0 1 5 , ??????? 提餾段液相平均表面張力 ： mNm /056 058 ???提? 液體的粘度 1lg lgnlm i ii x????? 乙醇 水各溫度下的粘度 (內(nèi)插法求得 ) 溫度℃ 塔釜溫度 tW 定性溫度 tm 進料溫度 tF 塔頂溫度 tD 乙醇 410?? 410?? 410? 410?? 浦化工 1010 04 號 朱筱 43 水 410?? 410?? 410?? 410?? 1) tF=℃ ?F,乙醇? ?F,水? smp aL F mL F m . ?????? ?? 2) tw=℃ ?W甲醇，? ?W水，? smp aL W mL W m . ?????? ?? 提餾段液相平均粘度： sm pam .3 1 97 2 8 5 ???提? 液負 荷計算 hk m o lqFLL / ??????? hk m o lFVV / ???? ）（ smMVVVVS /4 7 2 1 0 6 0 0 6 0 0 3?? ??????提提? smMLLLLS /104 1 9 6 0 0 6 0 0 33???? ?????提提? . 塔徑塔板工藝尺寸的確定 塔徑的計算 欲求塔徑應(yīng)先求出 u，而 u＝安全系數(shù) umax 浦化工 1010 04 號 朱筱 44 m a xLm V mVmuC ??? ?? 精 精精精 式中： 3L3Vk g / m 。因此，可將上式簡化成 與 的如下關(guān)系式： 322 SsS dLcLbaV ??? 其中 ： ?????????????????????????????? 3232025)3600()1()()1()(wwwTLVlEdhlchHbnβρρ??? ?? .50取? 帶入數(shù)據(jù)： ???????????dcba 由 222 3a V s b c Ls d Ls? ? ?得 3222 sss LLV ????? 浦化工 1010 04 號 朱筱 38 LS vs 性能負荷圖 由以上各線的方程式，可畫出圖塔的操作性能負荷圖。 過量霧沫夾帶線 CF 泛點負荷因素由 mHT ? 3, /2 8 0 mkgV ?精? 查表得 ?FC K= mWDZ dL ??????? Ab=AT2Af=? = bFLsVLVsACKZLVF ????????1，精，精，精泛點率 ??? 根據(jù)經(jīng)驗值，因該塔徑 控制其泛點率為 80% 代入上式 K 物性系 數(shù)查表得 K=1, CF 泛點負荷因素，查表得 CF= 代入計算式，整理可得： 3 1 0 6 ?? SS LV 由上式知霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個 LS值，依式算出相應(yīng)的VS值列于下表中。 e. 漏液驗算 55,m i n,000?????精因數(shù)對于浮閥塔，閥孔動能VuFF? 浦化工 1010 04 號 朱筱 34 smuV/ 55m i n,0 ???精? smnduV