【正文】 該設(shè)計的缺點： 設(shè)計中對文獻的收索、查閱、記錄都不全，設(shè)備的計算及選型都有較大的問題存在，從而選取的操作點的不是在最好的范圍內(nèi)，影響了設(shè)計的優(yōu)良性。 本設(shè)計進行甲醇和水的分離，采用直徑為 1 .0m 的精餾塔，選取效率較高、塔板結(jié)構(gòu)簡單、加工方便的單溢流方式，并采用了弓形降液盤。由于甲醇和水不能形成恒沸點的混合物，因此可直接用常壓蒸餾法把大部分的水除去，再用金屬鎂處理，就得無水甲醇 。由圖二可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏控制。 ???c ? ? 1 . 1 3 10 . 93 6 0 00 . 5 811102 . 8 4 32339。由圖查得 Vs,max= ,min= m3/s 故操作彈性為 , ??M INSM A XSVV ⑵ 提餾段 a 漏液線 ? ?VLlMIN hhCu ??? 0,0 ?? 0,0 AVV MINSMIN ?， , OWWL hhh ?? 32100 ?????????WhOW LLE 323200,36001000SVLWSM I NSLhlLEAV???????????????????????????????????????精 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 Ls 值，依上式計算出 Vs 值計算結(jié)果列于下表 Ls m3/s Vs m3/s b 液沫夾帶線 ev = /kg氣為限，求 Vs— Ls 關(guān)系如下： ??????????fTaLV hHu? hl=β hL SSFT Sa VVAA Vu ??? hf==(hw+ how) hw= 3232 0 . 7 1 5 61 0 0 02 . 8 4h SWhOW LLLE ?????????? 3232 88 15 28 SSf LLh ???????? ?? HT－ hf=+1 . 7 90 . 3 2 8 50 . 6 0 0 1105 4 . 73236??????????????SSVLVe 整理得 3225 .4 94. 43 6 SS LV ? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 Ls 值，依上式計算出 Vs 值計算結(jié)果列于下表 Ls m3/s Vs m3/s c 液相負荷下限線 對于平流堰，取堰上液層高度 how= 作為最小液體負荷標(biāo)準(zhǔn)，由式 0 . 0 0 5 m10002 . 8 4h 32??????????WhOW LLE (取 E=1) smm ims /40 0 0 5 1 0 0 00 0 6 0 00 . 9L 323, ??????? ?? 據(jù)此可做出與氣體流 量無關(guān)的垂直液相負荷下限線 d 液相負荷上限線 以θ =4s 作為液體在降液管中停留時間的下限，由下式 sLHA S Tf 4??? 故 SmHAL TfM A XS / 3, ???? ? 據(jù)此可以作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷上限 e 液泛線 令 Hd=ψ (HT＋ hw) Hd=hp+hL+hd hP=hc+hl+hσ hl=β hL hL= h w +hOW 聯(lián)立得 ψ HT＋ (ψ β 1)hw=(β +1) hOW+ hc + hd + hσ 忽略 hσ ，將 hOW與 Ls、 hd 和 Ls、 hc 與 Vs 的關(guān)系代入上式，得 a’ V2s=b’c’ Ls2d’ Ls2/3 式中 b’=ψ HT＋ (ψ β 1)hw c’=(lwhO)2 d’=103E( 1+β )(3600/lw)(2/3) 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入 ,得 ? ? 463 5909 . 239。 ?????????????d 故 3222 SSS LLV ? 在操作范圍內(nèi) ， 任取 幾個 Ls 值 ， 依上式計算出 Vs 的值，計算結(jié)果如下表 Ls m3/s Vs m3/s 在負荷性能圖上，作出操作點 A，連接 OA，即作出操作線。 ?????a b’=＋ ()= ? ? 383 . 239。 4) 漏液 對于篩板塔，漏液點氣速 uo,min 可由公式 ? ? ? ?smhhCuVLlM I N/0,0???????? ???實際孔速為Ｕ ＞ Uo,min 穩(wěn)定系數(shù)為 Ｋ =Uo/Uo,min=＞ 故在本設(shè)計中無明顯漏液。 5) 液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液高度 Hd 應(yīng)服從式子 Hd≤ψ (HT＋ hw) 甲醇與水屬于一般物系，取ψ = ，則 ψ (HT＋ hw)=? （ +） = 而 Hd=hp+hL+hd 板上不設(shè)進口堰，則有 hd=(uo’)2=()2= 液柱 Hd=hp+hL+hd=++= 液柱 則有： Hd≤ψ (HT＋ hw) 于是可知本設(shè)計不會發(fā)生液泛 ⑵ 提餾段 1) 塔板的壓降 a 干板的阻力 hc 計算 干板的阻力 hc 計算由公式 ?????????????????lvc cu ??20 并 取 do/δ = 5/3= ,可查 史密斯關(guān)聯(lián)圖 得， co= 所以 mc .2 ??????????????液柱 b 氣體通過液層的阻力 hl的計算 氣體通過液層的阻力 hl由公式 hl=β hL 6m / ??? FT Sa AA Vu Fo=()1/2=(s m1/2) 可查⑸得，得β = 所以 hl=β hL=(+)= m 液柱 c 液體表面張力的阻力 hσ 計算 液體表面張力的阻力 hσ 由公式 30Ll ??? ???? ? ?? 氣體通過每層塔板的液柱高度 hP，可按下面公式計算 hP=hc+hl+hσ =++= 液柱 氣體通過每層塔板的壓降為 △ Pp= hPρ lg ==＜ （設(shè)計允許值） 2) 液面落差 對于篩板塔，液面落差很小，由于塔徑和液流量均不大，所以可忽略液面落差的影響。 3) 液沫夾帶 液沫夾帶量，采用公式 ??????????fTaLV hHu? 由 hf=== 所以： ???????????Ve kg液 /kg氣 可知液沫夾帶量在設(shè)計范圍之內(nèi)。 b．塔板布置 1) 塔板的分塊 因為 D≥ 1400mm，所以選擇采用分塊式，查⑷可得，塔板可分為 4 塊。00 ???? ??? (取 uo39。 ) 堰上層液高度 how 由下列公式⑷計算，即有 mLLEWhOW 0 . 0 1 9 51 0 0 02 . 8 4h 32?????????? (E= ) 取板上清液層高度 hL= m 故 hw= 3) 弓形降液管的寬度 Wd 和截面積 Af 由 Wd/D= m 查⑷可求得 Af/AT= Wd/D= Af== Wd== m 并依據(jù)下式驗算液體在降液管中的停留時間，即 SSL HAh T 503600 f ??? ????? 其中 HT 即為板間距 ， Lh 即為每小時的體積流量 驗證結(jié)果為降液管設(shè)計符合要求。 ( 此種溢流方式液體流徑較長，塔板效率較高，塔板結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，在直徑小于 的塔中被廣泛使用。 b．塔板布置 1) 塔板的分塊 因為 D≥ 1400mm， 所以選擇采用分塊式，查⑷可得，塔板可分為 4 塊。00 ???? ??? (取 uo39。 ) 堰上層液高度 how 由下列公式⑷計算，即有 mLLEWhOW 0 . 0 1 1 41 0 0 02 . 8 4h 32?????????? (E= ) 取板上清液層高度 hL= m 故 hw= 3) 弓形降液管的寬度 Wd 和截面積 Af 由 Wd/D= m 查⑷可求得 Af/AT= Wd/D= Af== Wd== m 并依據(jù)下式驗算液體在降液管中的停留時間，即 SSL HAh T f ??? ????? 其中 HT 即為板間距 ， Lh 即為每小時的體積流量 驗證結(jié)果為降液管設(shè)計符合要求。 ( 此種溢流方式液體流徑較長，塔板效率較高，塔板結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，在直徑小于 的塔中被廣泛使用。39。 ?? ??? VVMS MVV ? 45m 3/ 39。39。 ???LM? ⑹ 平均表面張力的計算 表五 甲醇 水在不同溫度下的表面張力（ mN/m） 物質(zhì) 甲醇 水 Td=℃ Tf=℃ Tw=℃ 液相平均表面張力依下式計算 即 σ Lm=∑ xiσ i a. 塔頂液相平均表面張力的計算 由 tD=℃查⑵得 σ A=σ LDm= + = mN/