【正文】 對(duì)于逆流 操作 T ℃ ?℃ t 20℃ ?35℃ 所以 Ctttttm ??????????????? )()(ln)()(ln1212 hkJQ C / 6?? 所以冷凝器冷凝面積 26 02 mtK QAmC ?????? 查有關(guān)數(shù)據(jù)如下 表 31 冷凝器尺寸 公稱直徑mm/ 管程 數(shù) 管數(shù) 管長 mm/ 換熱面積 2/m 公稱壓力MPa/ 450 I 137 3000 64 冷卻水消耗量)( 12 ttC QW PC CC ?? 沈陽化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第三章 精餾塔的結(jié)構(gòu)附屬 設(shè)備 36 式中 CW —— 冷卻水消耗量， hkg/ PCC —— 冷卻介質(zhì)在平均溫度下的比熱， )/( CkgkJ ?? 1t ， 2t —— 冷卻介質(zhì)在冷凝器進(jìn)出口處的溫度， ℃ 。當(dāng)氣體流入冷凝器時(shí)，使其液膜厚度減薄，傳熱系數(shù)增大，利于節(jié)省面積，減少材料費(fèi)用。因本設(shè)計(jì)冷熱流體溫差不大，所以選用管殼式冷凝器，被冷凝氣體走管間，以便于及時(shí)排出冷凝液。 冷凝器 本次設(shè)計(jì)冷凝器選用管殼式冷凝器。由圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。由圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為液沫夾帶控制。 沈陽化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 32 提餾段： 令 )( WTd hHH ???? ? ， dLpd hhhH ??????? ， ?hhhh Lcp ??????? ， Ll hh ????? ? ，OWWL hhh ????? 聯(lián)立得 ????? hhhhhH dcOWWT ???????????????? )1()1( 忽略 ?h? ，將 OWh? 與 SL? ， ch? 與 SV? 的關(guān)系式帶入上式，并整理得 )()( 2003/222LVSSScALdLcbV??????????????? 式中， WT hHb ???????? )1( ??? ，20 )( hlc W?? 3/23 )3600)(1(WlEd ? ?????? 將有關(guān)數(shù)據(jù)帶入，得 ) ()( 2 ??????? 1 3 3 )( ????????b )( 2 ????c )()( 3/23 ???????? ?d 3/222 3 5 SSS LLV ?????? 3/222 3 5 SSS LLV ?????? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) SL 值，依上式計(jì)算出 SV 值，計(jì)算結(jié)果列于下表： 表 218 提餾段液泛線計(jì)算數(shù)值 )//( 3 smLS )//( 3 smVS 由此表數(shù)據(jù)即可做出液泛線 5。液泛可分為降液管液泛和液沫夾帶液泛兩種情況，為使液體能由上層塔板順利的流入下層塔板，降液管內(nèi)須維持一定的液層高度。 提餾段： 以 s5?? 作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，由下式得 5?? S TfLHA? ， smHAL TfS / 3m a x, ???? 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線 4。液體流量超過此線，表明液體流量過大，液體在降液管內(nèi)停留 時(shí)間過短，進(jìn)入降液管的氣泡來不及與液相分離而被帶入下層踏板，造成氣相返混，降低踏板效率。 精餾段： )3600( 3/2 ?? W SOW l LEh 取 1?E ，則 smL S /0 0 0 8 3 3m in, ? 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。 液相負(fù)荷下限線 液相負(fù)荷低于此線，就不能保證塔板上液流的均勻分布，將導(dǎo)致塔板效率下降。以 氣液 kgkgeV /? 為限，求 SS LV? 關(guān)系如下 )(fTaLV hHue ??????? ?? 由SSfT Sa VVAA Vu ??? ????? ??? )( OWWLf hhhh ???????? ， ??Wh 3/23/2 )(11000 SSOW LLh ??????? 3/ 0 9 Sf Lh ??? 3/ 4 SfT LhH ???? 得出： ) ( 6 ??? ???? ??SSV LVe 整理得： 3/ SS LV ???? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) SL? 值，依上式計(jì)算出 SV? 值，計(jì)算結(jié)果列于下表。 提餾段： 當(dāng)氣相負(fù)荷超過此線時(shí)，液沫夾帶量過大，使塔板效率大為 降低。以 氣液 kgkgeV /? 為限，求 SS LV? 關(guān)系如下 )(fTaLV hHue ??? ?? 由SSfT Sa VVAA Vu ????? )( OWWLf hhhh ???? ， ?Wh 3/23/2 )(11000 SSOW LLh ???? 3/ 3 Sf Lh ?? 3/ SfT LhH ??? 沈陽化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 29 得出： ) ( 6 ????? ??SSV LVe 整理得： 3/21 3 5 SS LV ?? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) SL 值，依上式計(jì)算出 SV 值，計(jì)算結(jié)果列于下表。 液沫夾帶線 精餾段： 當(dāng)氣相負(fù)荷超過此線時(shí)，液沫夾帶量過大，使塔板效率大為降低。 提 餾段： 由 V LCL hhcu ? ?? ??????? )(, 0m in0 0minmin0 , AVu S??? ， OWWL hhh ????? ， 3/2)(WhOW lLEh ??? 得沈陽化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 28 )3600(11000)(10003/23/200m i n,?????????????? ??????????????????????????????????SVLWhWsLhlLEhAcV???整理得 3/2m in, SS LV ????? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) SL 值，依上式計(jì)算出 SV 值，計(jì)算結(jié)果列于下表。 塔板負(fù)荷性能圖 漏液線 精餾段： 由 V LCL hhcu ? ?)(, 0m in0 ??? 0minmin0 , AVu S? ， OWWL hhh ?? ， 3/2)(WhOW lLEh ? 得)3600(11000)(10003/23/200m i n,?????????????????????????????????????????SVLWhWsLhlLEhAcV???整理得 3/2m in, SS LV ??? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) SL 值，依上式計(jì)算出 SV 值，計(jì)算結(jié)果列于下表。 漏液 精餾段： 對(duì)篩板塔，漏液點(diǎn)氣速 min0,u 可由下式計(jì)算smhhcuVLL/)()(0m i n,0????????????? 實(shí)際孔速 m in,00 / usmu ?? 穩(wěn)定系數(shù)為 in,0 0 ???? u uK 提餾段： 對(duì)篩板塔，漏液點(diǎn)氣速 min0,u 可由下式計(jì)算smhhcuVLL/)()(0m i n,0?????????????? 實(shí)際孔速 m in,00 / usmu ??? 沈陽化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 26 穩(wěn)定系數(shù)為 in,0 0 ???? ??? u uK 故在本設(shè)計(jì)中無明顯漏液。 沈陽化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 25 液沫夾帶 液沫夾帶量由下式計(jì)算 )(fTaLV hHue ??? ?? 精餾段 mhh Lf ???? 故 氣液氣液 kgkgkgkgeV /) ( 6 ???????? 故在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量 Ve 在允許范圍內(nèi)。 表 212 塔板分塊數(shù) 塔徑 /mm 塔板分塊數(shù) 800~1200 3 1400~1600 4 1800~2021 5 2200~2400 6 ⑵ 邊緣區(qū)寬度確定 取安定區(qū)寬度為 mWW SS ??? ，邊緣區(qū)寬度為 mWC ? ⑶ 開孔區(qū)面積計(jì)算 開孔區(qū)面積 aA 按下式計(jì)算 )a rc s i n180(2 222 rxrxrxA a ???? mWWDx Sd )(2 )(2 ??????? 沈陽化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 22 mWDr C ????? 故 2222 ) rc s i n180 (2 mA a ??????? ? ⑷ 篩孔計(jì)算及其排列 本例所處理的物系無腐蝕性，可選用 mm3?? 碳鋼板，取篩孔直徑 mmd 50 ? 。 選用凹形受液盤，深度 mhW ?? 。各 項(xiàng)計(jì)算如下： 沈陽化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 20 ⑴ 堰長 Wl 取 mDl W ???? ⑵ 溢流堰高度 Wh 由 OWLW hhh ?? ， 選用平直堰，堰上液層高度 3/2)( WhOW lLEh ? 近似取 1?E ，則精餾段 mhOW ) (11000 3/2 ????? 提餾段 mhOW ) (11000 3/2 ?????? 取板上清液層高度 mhL ? ，故 精餾段 mh W ??? 提餾段 mh W 0 3 2 ???? ⑶ 弓形降液管寬度 dW 和截面積 fA 由 ?DlW ，查圖 24，得 ?TfAA ， ?DWd 圖 24 弓形降液管的參數(shù) 故 mAA Tf ???? mDW d ???? 沈陽化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 21 用下式驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間，即 精餾段 ssL HAh Tf 0000 0036 00 ??? ????? 提餾段 ssL HAh Tf ??? ??????? 故降液管設(shè)計(jì)合理。其尺寸和結(jié)構(gòu)對(duì)塔的性能有著重要的影響。 而 3