【正文】 (2)提餾段： ① 過(guò)量霧沫夾帶線 令F=82% 。 可見(jiàn)，漏液在正常操作范圍內(nèi)。 (1)精餾段： ， 76= =． 所以= 所以Foa=()= 所以＞，合適。 取相對(duì)泡沫密度ψ= =(+)= 可知滿足要求，塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)合理。 取相對(duì)泡沫密度ψ= =(+)= 可知滿足要求，塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)合理。：液體流過(guò)降液管時(shí)的阻力損失，m液柱。：塔板上液面落差，m。 降液管內(nèi)的液面高度 可由公式計(jì)算求得，其中：踏板上溢流堰出口處的液面高度，m。合適。 所以，=max()=%。 所以，+=（液柱） 檢驗(yàn)：=1000/13600=＜6mmHg 所以，T201提餾段設(shè)計(jì)基本合理。 綜上，單板壓降為：=+= m(液柱) 檢驗(yàn)：1000/13600=＜6mmHg 所以，T201精餾段設(shè)計(jì)基本合理。 E：液流收縮系數(shù)，此處取E=。 ：液相體積流率。 塔板的水力學(xué)校核 塔板壓降由前計(jì)算知，閥孔氣速。 (4) 塔板布置 ① 區(qū)域劃分：對(duì)于分塊式塔板：～110mm，～90mm：溢流堰到離它最近的一排浮閥中心線的距離。 (3)塔板開(kāi)孔率 由適宜閥孔氣速求開(kāi)孔率 ①精餾段 空塔氣速：UT=4Vs/πD2= m/s 開(kāi)孔率： % 由《化工原理課程設(shè)計(jì)》第142頁(yè)附十圖查標(biāo)準(zhǔn)系列，%，浮閥個(gè)數(shù)為76。 (1)浮閥的閥型 選用F1型重閥，閥孔徑為φ39mm，閥徑為48mm，質(zhì)量約33g。 (4)降液管 ①底隙高h(yuǎn)b 因?yàn)椴捎冒夹问芤罕P，所以降液管底隙高h(yuǎn)b等于盤深，即。 由此可初步計(jì)算塔板清液層高度： 精餾段：hl=hw+how=50+= 提餾段：hl=hw+how=50+= 因＜140mm,故只開(kāi)一個(gè)的淚孔，開(kāi)孔在受液盤的中心線上。 提餾段：how =6mm。 (2)溢流裝置 ①堰長(zhǎng)：=1000=700mm根據(jù)《化工原理課程設(shè)計(jì)》附十圖得到=714mm。 Lh39。5. 2 T201的設(shè)計(jì)與選型 選用板式塔 塔徑的計(jì)算 精餾段表511 T201精餾段各組分?jǐn)?shù)據(jù)表組分T=45℃ P=　正丁烷異戊烷正戊烷異己烷正己烷合計(jì)氣相摩爾分?jǐn)?shù)，yi100相對(duì)分子質(zhì)量，M氣相平均分子質(zhì)量 M平液相質(zhì)量分?jǐn)?shù)100續(xù)表511組分T=45℃ P=正丁烷異戊烷正戊烷異己烷正己烷合計(jì)液相密度kg/m3/106104104104106103 ①液相密度的計(jì)算： ②氣相密度的計(jì)算： T201操作壓力P＜3atm，所以 = ③計(jì)算塔徑： 由波津法初估塔徑，取安全系數(shù)K= 分別取板間距為：450，500，600mm 液相摩爾流率：Lm=RD== kmol/h 氣相摩爾流率：Vm=（R+1)D== kmol/h 液相體積流率：Lh=LmM/L = 氣相體積流率：Vh=VmM/g= 取=450mm： 取Ks=1，K= 則適宜的氣體流通截面上的氣速：un=KKsumax=1= 則空塔氣速：u== 塔徑： 同理可做表512：表512 T201精餾段塔徑數(shù)據(jù)HTumaxuD圓整D2HT450150016001 根據(jù)塔體積最小原則選取HT=450mm，D= 提餾段 查得各組分相應(yīng)密度數(shù)據(jù)如表513： 表513 T201提餾段各組分?jǐn)?shù)據(jù)組分Pw= Tw=89℃異己烷正己烷合計(jì)氣相摩爾分?jǐn)?shù)，yi100相對(duì)分子質(zhì)量，M氣相平均分子質(zhì)量， M平液相質(zhì)量分?jǐn)?shù)100液相密度，kg/m3/106103103 ①液相密度的計(jì)算： ②氣相密度的計(jì)算： =()/( )= kg/m3 ③計(jì)算塔徑： 由波津法初估塔徑，取安全系數(shù)K= 分別取板間距為：450mm，500mm，600mm 液相摩爾流率：=V+qF= 氣相摩爾流率：== 液相體積流率：=ML/L = 氣相體積流率：=Mg/g= m3/h 取HT=450mm： 取Ks=1，K= 則適宜的氣體流通截面上的氣速：un=KKsumax 則空塔氣速：u== 塔徑： 同理可作表514： 表514 T201提餾段塔徑數(shù)據(jù)HTumaxuD圓整D2HT45050016001 根據(jù)塔體積最小原則選取HT=500mm，D=。 操作彈性：K=VM/VN =操作彈性均在3～4范圍內(nèi)，符合要求，計(jì)算合理。 液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間t： 精餾段：=5021043600/=＞5s 提餾段：=＞5s ： (1)精餾段： ①過(guò)量霧沫夾帶線 令 (513) = ②淹塔線： =107 c=108/(lwhb)2 =105 =103 Vh=(－105Lh2－103 Lh2/3/107) ③過(guò)量漏液線（氣相負(fù)荷下限線）： m3/h ④降液管超負(fù)荷線（液相負(fù)荷上限線）： 取停留時(shí)間t=4s Lh=3600AdHT/t=3600502104 ⑤液相負(fù)荷下限線 Lh=== m3/h 取數(shù)值，計(jì)算出相應(yīng)的，作出負(fù)荷性能匯總?cè)缦卤?9：。 (2)提餾段： 同理可得 = 所以＞，合適。 精餾段：F0=U0= 提餾段： 可見(jiàn)精餾段、提餾段的閥孔動(dòng)能參數(shù)均介于8~17之間，漏液在正常操作范圍內(nèi)。 (2)提餾段： 同精餾段: = =+++=。 (1)精餾段： =(3600)2+(3600)= 則=+++=。對(duì)于浮閥塔可忽略不計(jì)。 ：塔板壓降，m液柱。 (2) 提餾段： 同理可得= =%，=% 所以，=%＜65%～70%，合適。 因?yàn)镈g=800mm＜900mm 所以，=%＜65%～70%。 霧沫夾帶量： 根據(jù)《化工原理課程設(shè)計(jì)》第（246a）(246b)核算泛點(diǎn)率，取一下兩者大者： 式中，== 50272502=4023cm2= (1)精餾段： 由，查《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖217得到=，查表24得到，代入上述兩個(gè)公式中得到：=%,=%。 (2)提餾段： ①干板壓降： 浮閥全開(kāi)前： 浮閥全開(kāi)后： 所以， ②液層壓力降： how=1()2/3=（液柱） =（+）=（+）=(液柱) ③忽略不計(jì)。 how=1()2/3=（液柱） =50mm= 所以，=β（+）=（+）=(液柱) ③克服液體表面張力的壓降h很小，可以忽略。 ：出口堰長(zhǎng)，m。 單板壓降計(jì)算公式：hp=++（以液柱高度表示） 式中，：干板壓降，：液層壓降，：克服液體表面張力壓降 (1)精餾段 ①干板壓降 浮閥全開(kāi)前= 浮閥全開(kāi)后= =32= （液柱） ②液層壓降 =β（+） 充氣系數(shù),一般可取β=～,所以取β=. ：出口堰高 m ：堰上液頭高，對(duì)平口堰可用。 ：塔壁到離它最近的閥孔中心線的距離： ② 浮閥數(shù)的確定： 精餾段：4（33600）= 提餾段：4（33600）= 根據(jù)《化工原理課程設(shè)計(jì)》取標(biāo)準(zhǔn)N0=32個(gè)受液區(qū)WC邊緣區(qū)WFWd鼓泡區(qū)降液區(qū)破沫區(qū)圖51 塔板區(qū)域劃分示意圖弓形板矩形通道弓形矩形圖52 塔板分塊示意圖 ③閥孔排列： 閥孔按照等腰三角形排列： (59) 根據(jù)《化工原理課程設(shè)計(jì)》(235)、(236)、(237)式，已知=125mm.由經(jīng)驗(yàn)式 (510) (511) (512) 取Wc=130mm，Wf=120mm代入上面(51)至（54）式中， 得到x=155mm，r=270mm，Aa=，t= 取Wc=135mm，Wf=120mm代入上面(51)至（54）式中， 得到x=155mm，r=265mm，Aa=，t= 接近65mm，故取Wc=135mm，Wf=120mm。 浮閥個(gè)數(shù)為32。 浮閥個(gè)數(shù)為32。 (2)浮閥的排列：采用叉排式，等邊三角形排列 邊長(zhǎng)取75mm，高隨開(kāi)孔率變更。 ②降液管的面積及寬度查《化工原理課程設(shè)計(jì)》附十圖得到表57：表57 T101降液管標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)直徑，mm堰長(zhǎng)，mm寬度，mm板間距，mm降液管面積，cm2Ad/AT，%80058112545050210 塔板布置 塔徑=800mm，采用分塊式塔板。 (3)受液盤 為保證側(cè)線采出的連續(xù)均勻，造成良好的正液封，并對(duì)改變液體流具有緩沖作用， 有利于氣泡分離，全塔采用凹型受液盤，且不設(shè)進(jìn)口堰，盤深50mm。 所以選平口堰合適。 ②堰高：hw=50mm ③溢流堰的型式采用平口堰 由公式how=驗(yàn)證 精餾段：how =6mm。 45m3/h，符合要求。壓縮因子Z：=， = 查得各組分氣相密度數(shù)據(jù)如下表52:表52 精餾段氣相密度基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表組分丙烷異丁烷正丁烷異戊烷合計(jì)yi100Tc，K398Pc，Mpa 由kay式混合規(guī)則： ==398K == Tr=(53+)/Tcm= Pr= 落在普遍化關(guān)系下方，適用于普遍化壓縮因子 由Pr，Tr查《化工熱力學(xué)》P15P16得，Z0=，Z’=，Wr=， Z= Z0+Wr Z’=+= 氣相密度： v=PM平/ZRT=()/()= ③計(jì)算塔徑： 液相摩爾流率：Lm=RD== kmol/h 氣相摩爾流率：Vm=（R+1)D== kmol/h 液相體積流率：Lh=LmM/L = 氣相體積流率：Vh=VmM/g= 由波津法初估塔徑，取安全系數(shù)K= 分別取板間距為：450，500，600mm 取=450mm： =(51) 取Ks=1，K= 則適宜的氣體流通截面上的氣速：un=KKsumax (52) un =1= 則空塔氣速：u= (53) u = 塔徑： (54) 同理可作表53：表53 T101精餾段塔徑HTumaxUD圓整D2HT 根據(jù)塔體積最小原則選取HT=450mm，D= 提餾段 查《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》得各組分相應(yīng)密度數(shù)據(jù)如表54:表54 T1