【正文】 根據《化工原理課程設計》表 2 5，由塔徑和液體 流率選擇單溢流 圖 5 1 單溢流流型簡圖 u m a x 0 . 0 5 5 g H T? ?1 2 L 42V 42??? ??? ? LW? VW?? LW ? VW?? VW??? ??? 1 . 4 5 2 2 5 ms??? K ?? Ks ?? u 0 .9 K K s u m a x 1 8 1 7 ms??? D 4 3 .11 18 3 10 3?? ?? 3 6 8 3 3 6 0 0 m 3 0 2 9 m??? 化工原理課程設計 32 (1)堰長 對于常用的弓形降液管，單溢流，堰長 lw := D = (2)堰高 該塔為常壓塔，根據經驗數值取 hW := 50mm = (3)堰上液層高度 液流收縮系數取 E := 1 精餾段堰上液層高度 精餾段堰上液層高度 初步校驗塔板清液層高度 (4)溢流堰的型式 堰上液層高度大于 6mm 采用平口堰 由于直徑 較小 h 1 o w 2 .8 41 0 0 0 E 7 .9 1 7 9 70 .7?? ??23m 0 .0 1 4 3 1 m??? h 2 o w 2 .8 41 0 0 0 E 9 .3 9 5 8 60 .7?? ??23m 0 .0 1 6 0 4 m??? hw 50?? h1ow ?? mm h2ow ?? h 1L h w h 1o w?? ?mm 6 4 .3 1 mm??? h 2L h w h 2 o w?? ?mm 6 6 .0 4 mm??? 化工原理課程設計 33 采用凹型受液盤 由于塔徑 D 1400mm 故在受液盤上開一個 ?10的淚孔 (1)弓形降液管寬度及截面積 查弓形函數表 降液管寬度 塔全截面積 降液管的面積 (2)降液管底隙高度 根據經驗 精餾段降液管底隙高度 lwD ? Wd 30 D 3 m??? AT ? D24 m2??? Ad 78 AT 89 6 m2??? ub ms?? L12 ?? L42 ?? lw ?? h 1o L 123 6 0 0 l w u bms??????????m 0 .0 3 19 8 m??? 提餾段降液管底隙高度 化工原理課程設計 34 取降液管底隙高度為 40mm 由于降液管底隙高度小于出口堰高度 所以進口堰高度為 45mm 塔徑為 1000mm，大于 800mm，故采用分塊式塔板 分塊式塔板由兩塊弓形板、一塊通道板和零個矩形板構成 采用 F1 型重閥 閥徑為 48mm, 閥孔徑為 39mm8.,5 高 mm程 , 閥質量 33g 采用叉排，按等腰三角形排列，底邊 75mm, 高 65mm 由閥孔氣速計算開孔率 h 2o L 423 6 0 0 l w u bms??????????m 0 .0 3 9 4 m??? ?V kgm3?? ?VW kgm3? V12 ?? V42 ?? D1?? u 1 4 V 123 6 0 0 ? D2??? ??? ms 0 .9 4 2 2 5 ms??? u 2 4 V 423 6 0 0 ? D2??? ??? ms 0 .8 7 5 4 2 ms??? u 1o c 7 2 .8? Vkgm3??????????0 .5 4 8 5 .3 2 0 7 3??? 化工原理課程設計 35 (1)區(qū)域劃分 對于分塊式塔板 WF := 100mm WC := 85mm (2)浮閥數確定 取 F0 := 12 u 2 o c 7 2 .8? VWkgm3??????????0. 5 4 8 4 .7 3 2 9 8??? 取 uo 6ms?? ?1 u1uo ??? 標準化為 % ? 2 u2uo ??? 標準化為 % u10 F 0?Vkgm3 39 6??? u20 F0?VWkgm3 918??? d0 ?? N1 V 12?4 d 0? ?2 u 10 3 6 0 09 5 .8 3 8 5 6??? 取浮閥數 94 N2 V 42?4 d 0 2 u 10 3 6 0 08 9 .0 4 0 3 4??? 去浮閥數 87 化工原理課程設計 36 圖 52 塔板布置圖 采用附錄 10單溢流浮閥塔盤標準系列參數表 塔徑 D： 1000mm 塔截面積 AT： 7854cm2 塔板間距 HT： 600mm 弓形降液管尺寸 堰長 L： 714mm 寬度 H： 150mm 降液管總面積 Ad： 770cm2 Ad/At=% 閥孔按三角形 75x65mm排列 浮 閥數： 76 開孔率： % 化工原理課程設計 37 出口堰高度 50mm 一層塔板質量 51kg (1)干板壓降 閥全開后 閥全開后 (2)液層壓力降 取 β := hl1 := β (hw + h1ow) = hl2 := β (hw + h2ow) = (3)克服表面壓力降 浮閥的最大開度為 H := u10 u1oc? h c1 5 .3 7 u 10? ?22 9 .8 1 ? V? L??? ??? 10 0 0 5 0 .5 4 1 0 7??? mm ?LW kgm3? ?VW kgm3? u20 u2oc? h c2 5 .3 7 u 20? ? 22 9 .8 1 ? VW? LW??? ??? 1 0 0 0 5 2 .5 4 1 2 5??? mm ?1 Nm?? ?2 Nm?? 化工原理課程設計 38 (4)塔板壓降 經檢驗，滿足工藝要求，與假設初值相差不大 (1)用阿列克山德羅夫經驗式計算霧沫夾帶量 h ? 12? 1NmHmm? Lkgm39 .8 15 .5 3 8 8 8 10 7????? h ? 22? 2NmHmm? LWkgm39 .8 14 .9 8 2 1 3 10 7????? h p1 h c1 h l1? h ? 1?? ?mm 8 2 .6 9 6 0 7 mm??? h p2 h c2 h l2? h ? 2?? ? mm 8 5 .5 6 1 2 5 mm??? ? p1 ? Lkgm 39 .8 1 h p11 0 0 0 mm???????? Pa 6 .2 4 3 5 4 103?? a tm??? ? P 1 ? p1a tm 7 6 0 4 .7 4 5 0 9??? mmHg ? p2 ? LWkgm 39 .8 1 h p21 0 0 0 mm???????? Pa 6 .2 1 3 9 4 103?? a tm??? ? P 2 ? p2 76 0a tm 25 9??? mHg ? v1 0 .9 1 2 9 2 3 610 0 0 0 9 .12 9 2 4 10 5????? poise ? v2 0 .9 0 5 9 2 8 91 0 0 0 0 9 .0 5 9 2 9 10 5????? poise 化工原理課程設計 39 因為表面張力小于 35N/M ε := A := n := φ := 該法不合適，舍去。即 smith 法算得提餾段塔徑為 1000mm 波津法 取第一組板間距 600mm HT := 600mm 取第二組板間距 500mm HT := 500mm 取第三組板間距 450mm u m a x 0 . 0 5 5 g H T? ?1 2 L 42V 42??? ??? ? LW? VW?? LW ? VW?? VW??? ??? 1 . 6 7 6 9 1 ms??? K ?? Ks ?? u 0 .9 K K s u m a x 5 6 8 ms??? D 4 3 .11 18 3 10 3?? ?? 7 2 3 3 6 0 0 m 0 .9 5 8 7 9 m??? u m a x 0 . 0 5 5 g H T? ?1 2 L 42V 42??? ??? ? LW? VW?? LW ? VW?? VW??? ??? 1 . 5 3 0 8 1 ms??? K ?? Ks ?? u 0 .9 K K s u m a x 7 3 2 5 ms??? D 4 3 .11 18 3 10 3?? ?? 9 2 9 2 3 6 0 0 m 0 3 5 m??? 化工原理課程設計 31 HT := 450mm 表 57 波津法計算提餾段塔徑匯總表 波津法 HT D D 圓整 HTDD mm mm mm mm 1 450 1200 648000000 2 500 1200 720210000 3 600 1000 600000000 三者對比后， H為 600mm時，最佳 綜上兩種方法， 提餾段 取板間距為 600mm, 塔徑為 1000mm時，最佳 綜上精餾段、提餾段比較，兩段塔徑一樣 。 第四章 熱量衡算 冷凝器、冷卻器熱負荷 本塔采用冷回流操作 冷回流比為 K x 3Fx 2F??? ??? x 2Wx 3D??? ??? 2 WD?? ????? ???0 .2 0 60 .8 4 0 5 1??? nm m n? 31 n sol 0 ??? m sol 1 ??? s o l F in d n m??( ) 14 .1 5 6 8 416 .8 4 3 16?? ????? RC LDD?? Qc RC 1?? ? D HV1 HLD?? ??? L 1 D R 7 .0 2 5 5 10 4? m o lhr??? H V1 2 1 6 9 2 . 1 2 x AD 1 4 3 6 6 . 7 6 x BD? 0 0 2 8 .9 2 x CD? 7 5 1 1 .2 2 2 x DD? 1 . 5 6 4 4 7 10 4???? calmol H V2 2 1 7 6 6 . 0 4 x AD 1 4 4 5 9 . 4 3 x BD? 1 0 1 4 1 . 3 5 x CD? 7 6 2 4 .9 9 8 x DD? 1 . 5 9 2 10 4???? calmol H L1 1 4 7 1 6 . 1 7 x AD 6 4 1 0 .6 0 3 x BD? 1 2 3 2 .5 7 1 x CD? 1 6 2 5 .3 3 6 x DD? 8 . 0 6 5 8 7 10 3???? calmol H LD 1 2 5 6 1 . 0 4 x AD 3 8 1 0 .2 7 8 x BD? 1 8 2 7 .1 4 9 x CD? 4 7 4 0 .6 2 5 x DD? 5 . 5 5 0 8 8 10 3???? calmol 化工原理課程設計 20 全凝器負荷 冷凝器負荷 冷卻器負荷 塔頂產品帶出的熱量 L D L 1 HV2 HL1?? ?HV1 HLD? 5 .4 6 6 6 3 10 4?