【正文】 kg 氣 (設(shè)計(jì)允許值 ) 均小于 故在本設(shè)計(jì)中霧 沫夾帶量在允許范圍內(nèi) . 漏液的鹽驗(yàn)算 對(duì)于篩板塔 ,漏液點(diǎn)氣速 cu ??0 ,m i n o L L V= 4 . 4 c ( 0 . 0 0 5 6 + 0 . 1 3 h h ) / cu ??0 ,m i n o L L V= 4 . 4 c ( 0 . 0 0 5 6 + 0 . 1 3 h h ) /=精餾段漏 液點(diǎn)氣速穩(wěn)定系數(shù) 穩(wěn)定系數(shù) K1=owouu = 提餾段漏液點(diǎn)氣速 cu ??0 ,m i n o L L V= 4 . 4 c ( 0 . 0 0 5 6 + 0 . 1 3 h h ) /= m/s 穩(wěn)定系數(shù) K2=owouu = 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) 故本設(shè)計(jì)中無(wú)明顯漏液現(xiàn)象 . 液泛的驗(yàn)算 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛現(xiàn)象 ,降液管內(nèi)液層高度 Hd服從 : Hd ? Tw≤ (H +h ) 精餾段； 取 安全系數(shù) Ф = Ф（ HT+hw） =(+)= 而 Hd=hp+hL+hd ,板上不設(shè)進(jìn)口堰 ,Hd=（ Ls/lwho） 2= 液柱 ∴ Hd=++= Ф (HT+hw) （在 設(shè)計(jì)符合下不會(huì)發(fā)生液泛） 提餾段； Ф（ HT+hw） =(+)= 取安全系數(shù)Ф = 而 Hd=hp+hL+hd ,板上不設(shè)進(jìn)口堰 , Hd=（ Ls/lwho） 2= 液柱 ∴ Hd=++= 液柱 Ф (HT+hw) （在設(shè)計(jì)符合下不會(huì)發(fā)生液泛） 根據(jù)以上塔板的各項(xiàng)流體力學(xué)驗(yàn)算，可以認(rèn)為精餾塔徑及各工藝尺寸是合格的 霧沫夾帶線 精餾段；u??vL T f 10 = ( )H h 其中 HT= Ua=Vs/(ATAf)= Vs E=1. mhw ? lw= 故 Hf=[hw+(3600Ls/lw)2/3]=+已知б =吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) 帶入 整理得 精餾段霧 沫夾帶線為 : Vs=提餾段；u??vL T f 10 = ( )H h 其中 HT= Ua=Vs’ /(ATAf)= Vs’ E=1. hw= lw= 故 Hf=[hw+(3600Ls’ /lw)2/3]=+’ 2/3 已知б =帶入整理得 提 餾段霧 沫夾帶線為 : Vs=’ 2/3 精餾段：在操作范圍內(nèi)任意取幾個(gè) Ls 值 ,以上式計(jì)算出 Vs值 ,列表如下： Ls/(m3/s) Vs/(m3/s) 提餾段：在 操作范圍內(nèi)任意取幾個(gè) Ls值 ,以上式計(jì)算出 Vs 值 ,列表如下： Ls/(m3/s) Vs/(m3/s) 依據(jù)上表數(shù)據(jù)作精餾段和提餾段霧 沫夾帶線 液泛線 ： 精餾段； dowwpwT hhhhHH ????? )(? 近似去 E= Lw= 則 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) 3/233/23 )3 6 0 0()( LsLLEhowwh ?????? ?? 故 how= 3/2sL 由 ?p c 1h = h +h +h 。 各項(xiàng)計(jì)算如下； (1)溢流堰長(zhǎng) 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) 取 堰長(zhǎng) ,即 lw== （ 2）出口堰高 出口堰高 hw hw=Hlhow 由 lw/D=(lw)=查圖（液流收縮系數(shù)圖）有 E≈ . 依試21 3o w 1 2 .8 4 L sh = E1000 wL ?（ ） w L owh h h??= 提留段 222 30w 2. 84 L sh = E1000 wL（ ）= 22w owLh h h?? = （ 3）弓形降液管寬度和截面積 由 WL ? 查圖（弓型降液管的寬度與面積）得； wd/D=. Af/AT= 所以 wd=== 所以 Af= D4? 2= 驗(yàn)算降液管內(nèi)停留時(shí)間： 精餾段 由式 ssLsA f H T 0 0 9 4 ??? ???? 提留段 ssLsA f HT 0 0 9 4 ??? ???? （ 4）降液管底縫高度 取降液管底縫的流速 u.’ =： 精餾段 mulLhws 01 6 00 0 85 010 ???? 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) 提餾段 mulLhws 0 0 33 020 ???? 塔板布置 ○ 1 邊緣區(qū)寬度確定： 取 Ws=60mm,Wc=35mm 開(kāi)孔區(qū)面積計(jì)算： Aa= ? ?? ?2 2 22 1 8 0 a r c s i n /x r x r r x r?? ? ? ? ? 其中 x=D/2(Wd+Ws)= m r=D/2Wc== m ∴ Aa= ? ?2 2 20 . 3 8 6 0 . 5 6 5 0 . 3 8 6 3 . 1 4 0 . 5 6 5 1 8 0 ar cs i n 0 . 3 8 6 / 0 . 5 6 5? ? ? ? ? ?= 2m 篩孔計(jì)算及其開(kāi)孔率： 本例所處理的物系無(wú)腐蝕性，可選用δ =3 mm 碳鋼管，取篩孔直徑 do=5 mm。=L+qF=RD+qF=+100X1= Ls’ = 22360039。=V+(q1)F=V=(R+1)D=(+1)=100kmol/h Vs’ = 22360039。 V xWxVL wm ?? mx 相平衡方程： y=xx )1(1 ?? ??= ? 由泡點(diǎn)進(jìn)料有； y1=XD= 利用各方程計(jì)算結(jié)果如下表 由逐板法可以求 : 序號(hào) Y X 1 2 3 4 5 (進(jìn)料處 ) 6 7 8 由平衡線操作數(shù)得；全塔理論版 NT=8 塊（包括塔釜再沸器） ， 其中第 5 塊板是進(jìn)料板， 精餾段板數(shù) N1=4塊 提留段板數(shù) N2=41=3 塊 （不包括塔釜再沸器） 。39。=V+(q1)F=V=(R+1)D=(+1)=100kmol/h 理論塔層數(shù) NT 的求取 理論板數(shù)的求算法有逐板法和圖解法，本設(shè)計(jì)才有逐板法。 Tf=℃ 3 4 3 0 4 3 0 8090 ??????? AFAF Ppkg/m3 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) 3 1 3 7 4 3 7 8090 ??????? BFBF Pp kg/m3 FBFBFAFAFF PPaPP ????? 3 16 3 0 3 43 6 9 = kg/m3 Td=℃ ADBF Pp ?????? 4 2 5 4 2 7080 = kg/m3 BDBD Pp ?????? 4 8 5 4 8 7080 = kg/m3 ???? DBDBDADADD PPaPP a1 kg/m3 Tw=℃ AWAW Pp ?????? 1 7 0 3 1 7 901 0 0 = kg/m3 BWBW Pp ?????? 2 6 0 3 2 6 901 0 0 = kg/m3 ???? WBWBWAWAWW PPaPP a1 kg/m3 所以， ρ L1= ??2 DF PP ??2 kg/m3 ρ L2= ??2 WF PP ??2 kg/m3 MLF=XFX46+(1XF)X60= kg/m3 MLD=XDX46+(1XD)X60= kg/m3 MLW=XWX46+(1XW)X60= kg/m3 ,ML1= ??2 LDLF MM ??2 kg/m3 ML2= ??2 LWLF MM ??2 kg/m3 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) 表面張力計(jì)算 液相平均表面張力依下試計(jì)算，即 ?i? ??ni ixi1 ? 塔頂液相平均表面張力的計(jì)算： 查表 14 乙醇的表面張力： mmNmmNmmNAWAWADADAFAF/ 0 0801 0 0/6080/ 0 0801 0 0??????????????????????????? 丙醇的表面張力 : mmNmmNmmNBWBWBDBDBFBF/ 0 0801 0 0/6080/ 0 0801 0 0??????????????????????????? 液體表面張力： mmNmmNmmNmWmFmD/)0 2 ( 2 /)4 3 ( 3 /)9 3 ( 3 ????????????????????? 精餾段液相平均表面張力： 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) m/ )1( mNmmm FD ????? ??? 提留段液相平均表面張力： mmNmmm WF / )2( ????? ??? (同上，利用插值法 ) 查表 15 ??? niixi1?? 精餾段 Tf=℃時(shí)乙醇（ A） 的粘度μ AFAF ?? ?????? 3 6 0 04 9 6 801 0 0 =?s TD=℃時(shí) ADAD ?? ????? ? 6086 = Tw=℃時(shí) AWAW ?? ????? ? 3 6 4 9 6 0 0 801 0 0 = 提餾段 Tf=℃時(shí)丙醇（ B）的粘度μ BFBF ?? ?????? 4 4 0 06 1 4 801 0 0 = 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì)