【正文】 02 1 .5 7 1 0 0 % 1 1 .5 9 %1 3 .5 5uu ? ? ? 塔板的流體力學計算 氣相通過浮閥塔板的壓降可根據(jù) p c lh h h h?? ? ? 計算 精餾段 ⑴ 干板阻力 17 3 .1 9 .7 8ocVU ???m/s （ 214） 遼寧石油化工大學 畢業(yè)設計 18 因 11o ocUU? 故 2v 1 11 12 .6 7 0 .0 4 7oc lUhmg? ??? ⑵ 板上氣液層阻力 取 0 ? ? ， 10 0. 5 0. 07 0. 03 5lch h m?? ? ? ? ⑶ 液體表面張力所造成的阻力 此阻力很小，可忽略不計，因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當?shù)母叨葹? 1 0 .0 4 7 0 .0 3 5 0 .0 8 2phm? ? ? 1 1 1 0 . 0 8 2 8 5 1 . 0 6 9 . 8 6 8 3 . 9 1p p lh h g P a?? ? ? ? ? ? 提留段 ⑴ 干板阻力1 .8 2 52 v27 .3 1 1 1 .7 2ocU ??? m/s 因 22o ocUU? ，故 2v 2 22 12 .6 7 0 .0 4 4oc lUhmg? ??? ⑵ 板上充氣液層阻力。39。 按 N=213 重新核算孔速及閥孔動能因子： 39。 1 .6 5 0 .1 0 12 1 8 0 .0 7 5atAt N? ? ??m=101mm 取 39。0 0 1 1 1 1 . 3 6 1 . 1 4 1 2 . 1 3VFu ?? ? ? ? 閥 孔 動 能 因 子 變 化 不 大 ， 仍 在 913 范 圍 內(nèi) ， 塔 板 開 孔 率=39。0123 .3 5 1 1 .3 60 .0 3 9 2 4 74u ????? m/s， 39。 65t? mm，以等腰三角形叉排作圖，排的浮閥數(shù)247個。故取39。 浮閥數(shù)目與排列 （ 1） 精餾段 取閥孔動能因子 0 12F? ，則孔速 01u 為 001 1 12 1 1 .2 41 .1 4VFu ?? ? ? m/s 每層塔板上浮閥數(shù)目為 1 220 0 13 .3 5 2500 .7 8 5 0 .0 3 9 1 1 .2 44 sVNdu?? ? ???個 取邊緣區(qū)寬度 ? m，破沫區(qū)寬度 ? m 計算塔板上的鼓泡區(qū)面積，即 2 2 22 a r c s i n180a xA x R x R R???? ? ????? 其中 1 . 6 7 0 . 0 6 0 . 7 7 522cDRW? ? ? ? ? m ? ? ? ?1 . 6 7 0 . 2 0 7 0 . 1 0 . 5 2 822dsDx W W? ? ? ? ? ? ? m 所 以 2 2 23 . 1 4 0 . 5 2 82 0 . 5 2 8 0 . 8 4 0 . 5 2 8 0 . 8 4 a r c s i n 1 . 6 51 8 0 0 . 8 4aA ??? ? ? ? ? ????? m2 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一個橫排的孔心距 t=75mm 則排間距： 39。0h 不小于 20mm，故 0h 滿足要求。 20 39。 降液管底隙高度 （ 1）精餾段 取降液管底隙的流速 0 ? m/s，則 310 0 2 .6 4 1 0 0 .0 21 .0 9 0 .1 3swLh lu??? ? ?? m （ 2）提餾段 遼寧石油化工大學 畢業(yè)設計 16 取降液管底隙的 流速 39。39。 39。 360 0 10 4100 0 ??????????? m 39。 22 39。2 ?? m/s 2224 u??? m 圓整： 2 ? m 橫截面積： 39。20 .0 7 6 0 .0 8 92 0 2 0CC ??? ??? ? ??? ?????? 39。39。 ? m， 39。 塔經(jīng)的初步計算 精餾段 由 u =（安全系數(shù)） maxu ，安全系數(shù) =，m ax LVVuC?????式中 C 可由史密斯關聯(lián)圖查出： 遼寧石油化工大學 畢業(yè)設計 14 橫坐標數(shù)值： 12 1231 1113 .0 7 1 0 8 5 1 .0 6 .9 0 1 .1 4s LsVLV ?? ??? ? ??? ? ??? ?????? 取板間距： ? m， ? m，則 ?? m 查圖可知： 20 ? 0 . 2 0 . 220 2 5 . 9 90 . 0 7 6 0 . 0 82 0 2 0CC ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ? m a x 8 5 1 . 0 6 1 . 1 40 . 0 8 2 . 1 8 41 . 1 4LVVuC ???? ?? ? ? ? m/s （ 213） 1 m 9uu?? m/s 1114 4 3 . 3 5 1 . 6 73 . 1 4 1 . 5 2 9sVD u? ?? ? ?? m 橫截面積： 221 3 . 1 4 1 . 6 7 2 . 1 944TAD?? ? ? ? m2 空塔氣速： 39。2 39。 s 所以： ? ? 0 . 2 4 539。 ?? ， 39。 s 精餾段 已知： ?? ， ?? mPa板效率可用奧康奈爾公式 ? ? ?? ??計算。 min ? ， 操 作 回流 比m in1. 5 1. 5 2. 71 3 4. 07RR? ? ? ? 已知：精餾段操作線方程：1 0 . 8 0 3 0 . 1 7 411 Dn n nxRy x xRR? ? ? ? ??? 精餾段操作線方程：1 m mWxL qFy x xL qF W L qF W? ?? ? ? ?? ? ? ? 遼寧石油化工大學 畢業(yè)設計 13 在圖上作操作線，由點（ ， ）起在平衡線與操作線間畫階梯 ，過精餾段操作線與 q線交點，直到階梯與平衡線交點小于 ，由此得到理論板 NT=26 塊（包括再沸器），加料板為第 24 塊理論板。 理論板的計算方法：可采用逐板計算法、圖解法，本次實 驗采用圖解法。/s （ 211） 22 2 2 .8 2 2 1 3 .4 4 60 .8 1 9s VVV ?? ? ? m179。22 1 8 .9 6 0 .3 1 7 9 6 .0 2 7 4LL M L?? ? ? ? kg/s （ 210） 39。 2 ? ? kg/m179。 + 1 2259 L qF? ? ? ? ? kmol/s （ 29） ? ?39。/s （ 28） 11 1 3 .8 1 6 3 .3 51 .1 4s VVV ?? ? ? m179。 0 . 2 3 3 7 0 . 9 6 5 6 8 . 5 1 60 . 7 6 6 3 0 . 0 3 4 4ABBAyxyx? ?? ? ?? （ 26） 氣液相體積流量計算 根據(jù) xy圖得： m i nm i n0 . 8 8 1 4 0 . 3 0 2 5 2 . 7 1 31 0 . 7 6 6 3 0 . 0 8 9 1DgDgyyRR x x? ?? ? ?? ? ? 取 m in1. 5 1. 5 2. 71 3 4. 07RR? ? ? ? （ 1）精餾段： =4 .0 7 0 .2 2 7 = 0 .0 9 2L R D?? kmol/s ? ?1 4 . 0 7+ 1 0 . 0 2 2 7 0 . 1 1 5V R D? ? ? ? ?（ ） kmol/s 已知 ： 1 ? ? kg/kmol， 1 ? ? kg/kmol 1 ? ? kg/ kmol， 1 ? ? kg/ kmol 質(zhì)量流量： 311 2 . 2 4 7 2 . 6 4 1 08 5 1 . 0 6LL M L?? ? ? ? kg/s （ 27） 11 3 4 .9 2 9 0 .1 4 3 4 .9 9 5VV M V?? ? ? ? m179。39。39。 ? ， 39。 ? ， 39。22 1 0 . 3 8 1 0 . 0 3 4 4 0 . 2 9 8 1 0 . 0 3 4 4 0 . 3 0 0 9xx? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?乙 水 mPa 39。 s 精餾段粘度 ? ? ? ?11 1 0 . 4 3 3 0 . 2 2 9 4 0 . 3 4 3 9 1 0 . 2 2 9 4 0 . 3 6 4 3xx? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?乙 水 mPa s， 39。 s 2 ? ? ℃，查表得： 39。 ? ? 混合物的粘度 1 ? ? ℃，查表得： ? ?水 mPa ? ? 39。39。39。 1. 14 0. 82 5 0. 31 5A B Q? ? ? ? ? 聯(lián)立方程組 39。 39。lg lg 1 3 .7 8 1 .1 4woB ????? ? ????? 2339。239。 ? ， 所以 39。239。1 0 0 9 0 1 0 0 9 3 .6 15 8 .8 1 6 .7 5 8 .8 ???? 水， 39。1 0 0 9 0 1 0 0 9 3 .6 11 5 .2 1 6 .2 1 5 .2 ???? 乙， 39。 39。 39。 混合液體表面張力 二元有機物 水溶液表面張力可用下 列各式計算 公式： 1 4 1 4 1 40m sw w so? ? ? ? ??? （ 23） 注： www w w o oxVx V x V? ? ? ooo w w o oxVx V x V? ? ? 11 0 . 2 2 9 4 4 6 / [ 0 . 2 2 9 4 4 6 1 8 ( 1 0 . 2 2 9 4 ) ] 1 0 . 4 3 2 17 3 2 . 2 1 9 7 0 . 0 1L?? ? ? ? ? ???遼寧石油化工大學 畢業(yè)設計 9 sw wsw sxVV? ? so oso sxVV? ? 2lg woB ????? ???? 23 230 . 4 4 1 oo wwVqQVTq? ?????? ? ??? ???? ?? A B Q?? 2lg swsoA ????? ???? 1sw so???? 式中下角標 w、 o、 s 分別代表水、有機物及表面部分， Xw、 Xo 指主體部分的分子數(shù)， w? 、 o? 指主體部分的分子體積， w? 、 o? 為水、有機物的表面張力，對乙醇 q=2。 在精餾段 21 0 . 0 3 4 4 4 6 / [ 0 . 0 3 4 4 4 6 1 8 ( 1 0 . 0 3 4 4 ) ] 1 0 . 0 8 3 4 57 2 1 . 1 1 9 6 2 . 8 1L?? ? ? ? ? ??? 液相密度： 2 ?