【正文】 0 0 0220 . 0 5 1 0 . 0 5 13 . 2 50 . 0 5 1 0 . 0 1 20 . 1 6 3 0 . 8 0 5 7 9 2 . 9 5v S vcLLSSVhC C AV V? ? ???? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?????? ? ? ???? ? ?????? ? ? ? ?2 / 3 2 / 3020 . 5 0 . 0 4 6 0 . 5 9 2 0 . 0 2 3 0 . 2 9 6l w o w Sh h h L L?。 已知 mN / 3???? ， mHT ? ，并將 ????ba, 代入 ????????????fTav hHe ?? 得下式： 3. 263 2 / 30 .3 3 75 .7 1 00 .1 1 9 .5 1 1 0 0 .4 0 .1 1 5 1 .4 8 0 8SSV L??????? ??? ? ??? 整理得： 2 / 35 .2 3 8 2 7 .2 1 7SSVL?? 在操作范圍內(nèi)任取 4個(gè) SL 值，依上式算出相應(yīng)的 SV 值列于附表中： 附表（ 4） )/( 3 smLS )/( 3 smVS 依表中數(shù)據(jù)在 VS— LS圖中作出霧沫夾帶線，如圖 b中線（ 1）所示。 OP線與（ 1）線的交點(diǎn)相應(yīng)相負(fù)荷為max,SV ， OP 線與氣相負(fù)荷下限線（ 4）的交點(diǎn)相應(yīng)氣相負(fù)荷為 min,sV 。 將以上 5 條線標(biāo)繪于圖（ SS LV? 圖）中，即為精餾段負(fù)荷性能圖。 4. 漏液線（氣相負(fù)荷下限線）（ 4） 由 2 / 30 .0 5 2 0 .5 9 2L w o w Sh h h L? ? ? ?、0minAVSOW ?? 代入漏液點(diǎn)氣速式： vLLow hhC ??? ? /)( 0 ??? ? ?? ?, m i n 2 / 30 8 0 9 . 3 14 . 4 0 . 8 0 5 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 0 . 0 5 2 0 . 5 9 6 0 . 0 0 2 1 0 2 . 9 1S SV LA ? ? ? ? ? ? ? ? （前已算出），代入上式并整理得： 2 / 3, m i n 0 . 5 7 7 2 . 8 5 3 4 2 1 . 4 7SSVL?? 此即氣相負(fù)荷下限關(guān)系式，在操作范圍內(nèi)任取 n 個(gè) sL 值，依上式計(jì)算相應(yīng)的 SV 值，列于附表中： 附表（ 3） )/( 3 smLs )/( 3 smVs 依表中數(shù)據(jù)作氣相負(fù)荷下限線，如圖 a中線（ 4） 所示。0 0 0220 . 0 5 1 0 . 0 5 12 . 9 10 . 0 5 1 ( ) 0 . 0 1 0 6 50 . 1 6 3 0 . 8 0 5 8 0 9 . 3 1v S vcLLSSVhC C AV V? ? ???? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?????? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?2 / 3 2 / 3020 . 5 0 . 0 5 2 0 . 5 9 2 0 . 0 2 6 0 . 2 9 6l w o w Sh h h L L?? ? ? ? ? ? ? （ mh ?? 前已算出） 22 2 2 / 330 . 0 1 0 6 5 0 . 0 2 6 0 . 2 9 6 0 . 0 0 2 1 0 0 . 0 1 0 6 5 0 . 2 9 6 0 . 0 2 81p S S S Sh V l V L? ? ? ? ? ? ? （ｃ） 2 2200 .1 5 3 0 .1 5 3 1 1 8 .0 61 .2 0 .0 3SSdSwLLhLlh?? ??? ? ??? ??????? （ｄ） 將 TH ＝ ， 0. 05 2 , 0. 5Whm???及（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）代入（ａ）整理得下式：2 2 / 3 21 2 .4 0 8 9 .2 2 1 1 8 0 6S S SV L L? ? ? 在操作范圍內(nèi) 取 4 個(gè) SL 值，依上式計(jì)算值列于附表中： 附表（ 2） 依表中數(shù)據(jù)作出液泛線，如圖 a中線（ 2）所示。 已知 mN / 3???? ， HT ? ，并將 ????ba, 代入 ????????????fTav hHe ?? 得下式： 3 2 / 3 35 10 1SSV L??????? ??? ? ??? 整理得： 2 / 35 .0 6 6 2 7 .7 8 7SSVL?? 在操 作范圍內(nèi)任取 4個(gè) SL 值，依上式算出相應(yīng)的 SV 值列于附表中： 附表（ 1） )/( 3 smLS )/( 3 smVS 依表中數(shù)據(jù)在 VS— LS圖中作出霧沫夾帶線，如圖 a中線（ 1）所示。 根據(jù)以上塔板的各項(xiàng)液體力學(xué)驗(yàn)算，可認(rèn)為精餾段塔徑及各項(xiàng)工藝尺寸是適合的。 （四） . 液泛驗(yàn)算 為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度 ? ?wTd hHH ??? 由dlpd hhhH ??? 計(jì)算， 而精餾段： mhl lhwsd 00 220 ???? ）（）（ 所以 ? ? ? ? 取 ?? 則 ? ? ? ?0 . 5 0 . 4 0 . 0 5 2 0 . 2 2 6TwH h m? ? ? ? ? 故 ? ?wTd hHH ?? 在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生液泛。 （三） . 漏液的驗(yàn)算 精餾段： ? ? VLLow hhC ??? ? / 0 5 0 ??? 25 ? ? 0 90 0 2 0 5 0 ????? sm/? 篩板的穩(wěn)定性系數(shù) 0 1 2 . 8 9 2 . 0 5 ( 1 . 5 2 . 0 )6 . 2 8OWK ??? ? ? ? ?，故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量漏液。 H 39。 HB 塔底空間高度 HB具有中間儲(chǔ)槽的作用，塔釜料液最好能有在塔底有 10～ 15min 的儲(chǔ)量，以保證塔底料液不致排完。為了防止進(jìn)料直沖塔板，常在進(jìn)料口處考慮安裝防沖設(shè)施，如防沖板，入口堰， 緩沖管，應(yīng)保證這些設(shè)施的安裝。 凡有人孔的上下兩塔板間距 HT’應(yīng)等于或大于 600mm。對(duì)于處理不需要經(jīng)常清洗的物料，可隔 8～10 塊塔板設(shè)置一個(gè)人孔；對(duì)于易結(jié)垢、結(jié)焦的物系需經(jīng)常清洗，則每隔 4～ 6塊塔板開(kāi)一個(gè)人孔。 根據(jù)《化工原理設(shè)計(jì)》表 41 板間距與塔徑的關(guān)系，塔徑為 1600～ 2400mm 時(shí)，板間距為 350～ 600mm，此設(shè)計(jì)選用板間距為 400mm。一般來(lái)說(shuō)，取較大的板間距對(duì)提高操作彈性有利，但塔高的增加，會(huì)增加金屬消耗量，增加塔基，支座的負(fù)荷，從而增加全塔的造價(jià)。 HT 其大小與液氣和霧沫夾帶有密切關(guān)系。塔徑大時(shí)可適當(dāng)增大。 篩孔數(shù) 33221158 10 1158 10 ??? ? ? ? ?孔。 篩孔數(shù) 33221158 10 1158 10 ??? ? ? ? ?孔。各項(xiàng)計(jì)算如下： 1)溢流堰長(zhǎng) wl ：?jiǎn)我缌魅??Wl （ ） D，取堰長(zhǎng) wl 為 ，即 ? ? ? 2)出口堰高 Wh ： OWLW hhh ?? 由 / / 2 ?? 查《化工原理 課程設(shè)計(jì) 》 天津 科學(xué)技術(shù) 出版社 ， 圖 4— 9液流收縮系數(shù)計(jì)算可知：Ｅ為Ｅ為 1時(shí)，誤差很小可忽略 ,由 321 0 0 ?????????whow lLEh 得： 精餾段： 2 23 32 . 8 4 2 . 8 4 3 6 0 0 * 0 . 0 0 1 71 0 . 0 0 8 41 0 0 0 1 0 0 0 1 . 2hOW WLh E ml?? ??? ? ? ? ??? ?????? 故 0 .0 6 0 .0 0 8 4 0 .0 5 2whm? ? ?； 提 餾段： 2 23 32 . 8 4 2 . 8 4 3 6 0 0 * 0 . 0 0 3 5 21 0 . 0 1 41 0 0 0 1 0 0 0 1 . 2hOW WLh E ml?? ??? ? ? ? ??? ?????? 故 0 .0 6 0 .0 1 4 0 .0 4 6whm? ? ?； 3)降液管的寬度 dW 與降液管的面積 fA ： 21 由 / ? 查 《化工原理 課程設(shè)計(jì) 》 天津 科學(xué)技術(shù) 出版社 ：圖 4— 11 弓形降液管的寬度與面積，得： / ? ， / ? 2 D m? ? ? ?， 2 2 20 . 0 5 5 3 0 . 0 5 5 3 2 0 . 1 7 444fA D m??? ? ? ? ? ?， 利用式sTf L HA ??? 計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間以檢驗(yàn)降液管面積，即 精餾段：0 . 1 7 4 0 . 4 0 1 3 . 0 30 . 0 0 5 3 4fTsAHL? ?? ? ? s（＞ 5s，符合要求） 提餾段： 0 . 1 7 4 0 . 4 0 6 . 6 30 . 0 1 0 5fTsAH sL? ?? ? ?（＞ 5s，符合要求） 4)降液管底隙高度 oh ： 精餾段 ： () ?精 ，所以 0h 的取值范圍為 ~（ ） m,取 0h ? 提餾段 ： ?（ 提 ） ，所以 0h 的取值范圍為 ~（ ） m，取 0h ? 。按標(biāo)準(zhǔn) ,塔徑圓整為 , 將精餾段和提溜段相比較可以知道二者的塔徑不一致，根據(jù)塔徑的選擇規(guī)定，對(duì)于相差不大的二塔徑取二者中較大的，因此在設(shè)計(jì)塔的時(shí)候塔徑取 。 1 .9 8 7 3 .2 7LmSS vmLV?????? ??? ? ????? ?????? ??提 ）（ 提 ） 查史密斯關(guān)聯(lián)圖，可得 ?C ；依式 20 20??????? ?CC 提餾段液面平均 表面張力為 mmN/ 時(shí) ， 06 20 20 ???????????????? ?CC smCVVL / a x ?????? ? ??? 可取安全系數(shù)為 （安全系數(shù) — ），則 sm /7 3 5 m a x ???? ?? 20 故 439。按標(biāo)準(zhǔn) ,塔徑圓整為 , 塔截面積為 2 221 . 8 2 . 5 4 344T mAD??? ? ? ? 所以實(shí)際空塔氣速為 2 .0 4 9 0 .8 1 /2 .5 4 3u m s?? 提餾段 ： 之前已求得 ( 32 6 8 . 9 1 8 7 . 0 0 1 . 9 8 7 /3 6 0 0 3 6 0 0 3 . 2 7VmS vmVMV m s??? ?? ? ? ??提 ）（ 提 ） 33 4 4 . 4 5 3 8 7 . 0 9 0 . 0 1 0 5 /3 6 0 0 3 6 0 0 7 9 3 . 8 5LmSLmLML m s?? ?? ? ? ??（ 提 ）（ 提 ） 1 12 2(39。 0 .0 1 0 5 3 6 0 0 3 7 .7 9 /hL m h? ? ? 六 、 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 （一） . 塔徑 D 的計(jì)算 精餾段 : 之前已計(jì)算得精餾段的氣液相體積率為 ( 32 6 8 . 9 1 8 0 . 3 6 2 . 0 4 9 /3 6 0 0 3 6 0 0 2 . 9 3VmSvmVMV m s?? ?? ? ??精 ）（ 精 ） 31 8 9 . 3 5 3 8 2 . 1 9 5 0 . 0 0 5 3 4 /3 6 0 0 3 6 0 0 8 0 9 . 8 8LmLmLML s m s? ?? ? ??（ 精 ）（ 精 ） 塔板間距 HT的選定很重要，可參照下表所示經(jīng)驗(yàn)關(guān)系選取。 , 0 . 9 6 6 2 1 . 1 6 0 . 0 3 4 2 1 . 5 9 2 1 . 1 7 /m m N m? ? ? ? ? ?頂 , 0 . 5 0 2 0 . 3 1 0 . 5 0 2 0 . 8 2 2 0 . 5 7 /m m N m? ? ? ? ? ?進(jìn) , 0 . 0 1 1 8 1 7 . 7 6 0 . 9 8 8 2 1 8 . 5 4 1 8 . 5 3 /m m N m? ? ? ? ? ?底 則精餾段平均表面張力：( 2 1 . 1 7 2 0 . 5 7 2 0 . 8 7 /2m m N m? ???精 ） 提餾段平均表面張力： 2 0 . 5 7 1 8 . 5 3 1 9 . 5 5 /2m m N m? ???（ 提 ） （六） . 液體粘度 Lm? ??? nilm ixi1 ?? 根 據(jù) 主 要 基 礎(chǔ) 數(shù) 據(jù) 表 5 ， 由 內(nèi) 插 法 得 ： ?頂A? , ?頂B? ，?進(jìn)A? , ?進(jìn)B? ， ?底A? , ?底B? 。 （三） . 平均分子量 mM 由逐板計(jì)數(shù)法可知 1 ?? , 1 ? , 0 .7 1 3, 0 .5