【正文】 ? 同理，提餾段的為 ??? ??? ?? ? ??? 故 精餾段 222 30 . 1 5 6 8 0 . 1 4 3 1 8 0 8 . 4 1 . 2 5 3s s sV L L? ? ? 。 ? 39。3 0 (1 )( )wdE l??? ? ? 將有關(guān)的數(shù)據(jù)代入，精餾段 得 39。 ( 1)Twb H h? ??? ??? 39。 3s s saV b cL dL? ? ? 式中 39。 39。 液泛線 令 ()d T wH H h??? 由 d p L dh h h? ??； 1pch h h h????； 1 Lhh??； L w owh?? 聯(lián)立得 ( 1) ( 1)T w ow cdH h hhhh???? ????????? 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 239。由式得 2336002 .8 4 ( ) 0 .0 0 61000 sow w Lh E ml?? 取 E=1，則 3,m in 0 .0 0 0 7 1 7 /sL m s? 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。 表 35霧沫夾帶線計(jì)算結(jié)果 由上表數(shù)據(jù)即分別可作出精餾段和提餾段的霧沫夾帶線 2。 化工原理課程設(shè)計(jì) 26 塔板負(fù)荷性能圖 漏液線 由 0,min 0 1 1 ( ) /L L Vu C hh???? ? ? ,min0,min0sVu A? L w owh h h?? ()1000 how wLhEl? 20 mAA a ???? ? 精餾段 由 hw= 得23,min 0 0 1 { [ ( )] } /1000 hs w L VwLV CA h E hl ???? ? ? ? 2336002 . 8 44 . 4 0 . 7 7 2 0 . 0 5 3 6 { 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 [0 . 0 4 8 8 1 ( ) ] 0 . 0 0 1 7 7 } 6 1 3 . 6 1 / 3 . 2 3 31 0 0 0 0 . 8 4 sL? ? ? ? ? ? ? ? ? 232 .5 0 7 0 .0 1 0 2 0 .0 9 7 sL?? 同理，提餾段的為 23, m in 2 .3 6 0 .0 0 9 0 3 1 0 .0 0 7 9sSVL? ?? 由上表數(shù)據(jù)即可分別作出精 餾段和提餾段的漏液線 1。39。 39。39。 取 ??，則 精餾段的為 ( ) 0. 5 ( 0. 4 0. 04 88 ) 0. 22 4TwHh? ? ? ? ? d p L dH h h h? ? 板上不設(shè)進(jìn)口堰， 39。 液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高()d T wH H h??? 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高 d T wh? 式中 HT— 板間距， m hw— 堰高， m φ — 系數(shù)，是考慮到降液管內(nèi)充氣及操作安全兩種因素的校正系數(shù)。039。1 0 . 0 8 1 7 1 6 1 4 . 2 5 9 . 8 1 4 9 2 . 3 7 0 . 7P P Lh g P a k P a??? ? ? ? ? ? ?（設(shè)計(jì)允許值） 化工原理課程設(shè)計(jì) 24 液沫夾帶 霧沫夾帶量：6 10 ()av m T fue Hh????? 精餾段的為 35 . 7 1 0 5 . 7 1 0 0 . 4 8 4( ) 0 . 0 0 3 5 0 . 11 3 . 3 3 8 1 0 0 . 4 2 . 5 0 . 0 6av m T fue k g k gHh?????? ??? ? ? ???? ? ? ??? 同理，提餾段的為 0 . 0 0 3 0 5 / 0 . 1 /ve k g k g k g k g? ?? 式中 Lh— 板上液層高度， m HT— 板間距， m σ m— 操作物系的液體平均表面張力， mN/m ua— 氣體通過篩孔時(shí)的速度， m/s 故在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量 ve在允許范圍內(nèi)。 39。39。1h ( ) 0 . 6 6 8 ( 0 . 0 3 9 7 0 . 0 2 0 3 ) 0 . 0 4 0 0 8L w o wh h h m??? ? ? ? ? ? ? 化工原理課程設(shè)計(jì) 23 式中 hL— 板上液層高度， m β — 充氣因數(shù)，無量綱。 39。 0 . 4 7 4 0 . 4 5 9 /1 . 1 3 0 4 0 . 0 9 7 2Sa TfVu m sAA? ? ??? 111220 0 . 4 5 9 3 . 6 6 4 0 . 8 7 9 k gF s m ??? ? ? ? 查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖， 精餾段得 ?? 1h ( ) 0 .6 7 2 ( 0 .0 4 8 8 0 .0 1 1 2 5 ) 0 .0 4 0 3 5L w o wh h h m??? ? ? ? ? ? ? 提餾段的 ??? 39。0 0 0 . 4 7 4 8 . 8 4 2 /0 . 0 7 4 0 4 0 . 7 2 4SS aVVu m sAA ?? ? ? ?? 塔板壓降 干板阻力： 2020h 0 . 0 5 1 ( ) ( )2 9 . 8 vVc LLuucc??? ? ? ?? 式中 0u— 氣體通過篩孔的氣速， m/s C0— 干篩孔的流量系數(shù) 1V?、 1L?— 分別為精餾段氣、液相平均密度， kg/m3 由 0 / 5 / 3 ? ??查查干篩孔的流量系數(shù)圖得 ， 0 ? 化工原理課程設(shè)計(jì) 22 故精餾段 29 . 3 3 1 3 . 2 3 3h 0 . 0 5 1 ( ) ( ) 0 . 0 3 9 30 . 7 7 2 6 1 3 . 6 1c m?? 提餾段 39。39。 W m?? ，? 開孔區(qū)面積計(jì)算 開孔區(qū)面積： 22 2 12 ( si n )180a rxA x r s r? ??? ? ? ? ? 其中 1 . 2( ) ( 0 . 1 9 2 0 . 0 6 5 ) 0 . 3 4 322dsDx W W m? ? ? ? ? ? ? 1 . 2 0 . 0 3 5 0 . 5 6 522cDr W m? ? ? ? ? 故 22 2 1 65 432 ( 54 65 43 si n ) 24 m18 0 65aA ? ??? ? ? ? ? ? 式中 CW— 邊緣區(qū)寬度， m aA— 開孔區(qū)面積， m2 DW— 弓形降液管寬度， m S— 破沫區(qū)寬度， m 篩孔計(jì)算及其排列 本利所處理的物系無腐蝕性，可選用 3mm??碳鋼板， 取篩孔直徑 0 5d mm? 。邊緣區(qū)：小塔 Wc=3050mm，大塔5075mm。 ① 溢流區(qū)區(qū)（受液區(qū)和降液區(qū)） Wd一般兩區(qū)面積相等。一般，塔徑從小于 800mm 時(shí)采用整塊式塔板；當(dāng)塔徑在 900mm 以上時(shí)，采用分塊式塔板。 0 0 . 0 3 9 7 0 . 0 2 6 6 0 . 0 1 3 1 0 . 0 0 6wh h m m? ? ? ? ? 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。0 0 . 0 0 4 4 7 3 6 0 0 0 . 0 2 6 63 6 0 0 3 6 0 0 0 . 8 4 0 . 2h wLhmlu ?? ? ??? 39。39。0 /u m s? 精餾段：0 39。03600hwLh lu? 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般取39?！?塔內(nèi)液體流量， m3/h HT— 板間距， m Af— 弓形降液管截面積， m2 故降液管設(shè)計(jì)合理 降液管底隙高度 底隙 h0：通常在 3040mm，若太低易于堵塞。 驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間為： 精餾段： 3600 3 6 0 0 0 . 0 9 7 2 0 . 4 2 1 . 1 3 50 . 0 0 1 8 4 3 6 0 0fThAH ssL? ??? ? ? ?? 化工原理課程設(shè)計(jì) 19 提餾段： 39。39。） 式中 lw— 堰長， m Lh— 塔內(nèi)液體流量， m3/h E— 液流收縮系數(shù)， 則精餾段 36001 ( ) owhm?? ? ? ? 同理，提餾段的為 239。對(duì)單溢流，一般取 lw=，對(duì)雙溢流，一般取 lw=。 表 溢流形式選擇 塔 徑 小塔、液體流量小 塔徑小于 塔徑大于 2m 塔徑很大、液體流量很大 溢流形式 U型流 單溢流 雙溢流 階梯流 因塔徑 D= ，可選 用單溢流弓形降液管。小塔用圓形，一般采用弓形降液管。 精餾段有效高度為 11( 1 ) (1 4 1 ) 0 .4 5 .2TZ N H m? ? ? ? ? ? 提餾段有效高度為 22 ( 1 ) (1 6 1 ) 0 . 4 6TZ N H m? ? ? ? ? ? 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 21 6 Z Z? ? ? ? ? ? ? 塔 徑 /D， m ～ ～ ～ ～ ～ 板間距 /HT， mm 200 ～300 250～ 350 300～ 450 350～ 600 400～ 600 化工原理課程設(shè)計(jì) 17 塔板主要工藝尺寸計(jì)算 溢流裝置計(jì)算 溢流裝置包括溢流堰和降液管。在決定板間距時(shí)還應(yīng)考慮安裝、檢修的需要。 0 . 0 0 4 4 7 3 6 0 0 6 1 4 . 2 5( ) ( ) 0 . 1 2 20 . 4 7 4 3 6 0 0 3 . 6 6 4h L mh v mLV ?? ???? 取板間距 HT=,取板上層液高度為 . 則， 0. 4 0. 06 0. 34TLH h m? ? ? ? 查史密斯關(guān)聯(lián)圖得 C0= 0 . 20 . 220 1 3 . 0 5 1( ) 0 . 0 6 1 7 0 . 0 6 1 72 0 2 0MCC ? ??? ? ? ????? 1m a x 6 1 4 . 2 5 3 . 6 6 40 . 0 6 1 7 0 . 7 9 6 53 . 6 6 4Lvvu C m s?? ? ?? ?? ? ? ? ?由 極 限 空 塔 氣 速 計(jì) 算 式V?、 L?— 分別為氣、液相平均密度， kg/m3 C20— 物系表面張力的負(fù)荷系數(shù) σ m— 操作物系的液體平均表面張力， mN/m C— 操作物系的負(fù)荷系數(shù) 取安全系數(shù) ，則空塔氣速為 m a /u u m s? ? ? ? 14 4 0 . 4 7 4 1 . 0 4 10 . 5 5 7 6sVD m su?? ??? ? ? ?? 化工原理課程設(shè)計(jì) 16 式中 D— 塔徑， m Vs— 塔內(nèi)氣體流量， m3/s u— 空塔氣速，即按空塔截面積計(jì)算的氣體線速度， m/s 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后 D= 塔截面積： 2 2 21 . 2 1 . 1 3 0 444TA D m??? ? ? ? 實(shí)際空塔氣速：精餾段 0 .5 0 0 2 0 .4 4 2 /1 .1 3 0 4sATVu m sA? ? ? 提餾段 39。 1 0 1 . 6 6 3 9 7 . 2 7 8 0 . 0 0 4 4 7 /3 6 0 0 3 6 0 0 3 6 0 0 6 1 4 . 2 5L m L mS L m lmL M R D ML m s?? ?? ? ? ?? 式中 V— 提餾段氣相流量， kmol/h L— 提餾段液相流量， kmol/h MVM、 MLM— 分別為提餾段氣、液相平均摩爾質(zhì)量， kg/kmol Vm? 、 Lm? — 分別為提餾段氣、液相平均密度， kg/m3 1139。39。2 2