【正文】 ( LsLshowhLl ?????? (d)/3/22 68..... VLsVsp由式 (e)2121011 )(.)(. sSSdhlh??將 m, , 及(c),(d),(e)?.??整理得:213223/2 .)8.(5. sLsVsLs ?????/22 9017LsVs?此為液泛線的關(guān)系式，在操作控制范圍內(nèi)去幾個(gè) Ls,計(jì)算出相應(yīng)的 Vs 值,結(jié)果如下：精餾段液泛線 VSLSLs. 3/ms3106.???Vs. 提留段 22 / 46令 ??dTwHh???dpLdHh??pcLh???Lwoh??聯(lián)立得 ()pwod?近似的取 E=, 則 32332339。sinxxRR? ??????? 其中 x= D)(SdW?)(?????故： 212222 ).(A ?????? 篩孔數(shù) n 及開孔率 φ①篩孔數(shù)的計(jì)算取篩孔的孔徑 d0為 5mm 正三角形排列，一般碳鋼的板厚 為 4mm,?取孔徑 與孔間距 t 之比： ?dt 故孔中心距 t= =?精餾段： ???Atn提餾段： ????t②開孔率 φ 的計(jì)算：=21)(???%?塔板上的篩孔總面積： ??A0精餾段： ?A?0 . m??提餾段： ?0 2167...氣孔通過篩孔的氣速 16 / 46精餾段： smAVuS /??提餾段： sS / 篩板塔的流體力學(xué)校核 板壓降的校核① 氣體通過篩板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?ph根據(jù) pclh???干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?ch根據(jù) ，查《化工原理課程設(shè)計(jì)》干篩孔的流量系數(shù)圖 0/? ?20h.()vcLu??精餾段由下式得 m 液柱0318.)().)( ???LVcCuh?提餾段由下式得 m 液柱4.).()..)(. 2202LVc精餾段氣流穿過板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨? ????fTSAVu?0avF?..由《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖 322 充氣系數(shù) 與 的關(guān)聯(lián)圖查取板上液層充氣系數(shù) 為 ?aF0?則 = = 液柱lh0?L mhow0342.).()( ?????提餾段氣流穿過板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?lh????fTSAVu? 17 / 46 ??VuF??由《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖 322 充氣系數(shù) 與 的關(guān)聯(lián)圖查取板上液層充氣系數(shù) 為 ?aF0?則 = = 液柱lh?0?L )(??精餾段克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?h?由公式： 求算液體表面張力的阻力04Lhgd?????m ???l?由公式： 計(jì)算氣體通過每層塔板的液層高度pclh???液柱lcp ??②由公式： 計(jì)算氣體通過每層塔板的壓降pLPhg??? 1000 （設(shè)計(jì)允許值）pL . ??提餾段克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?2?hm ????gdhl??由公式： 計(jì)算氣體通過每層塔板的液層高度pclh??液柱mlcp ????③由公式： 計(jì)算氣體通過每層塔板的壓降pLPhg??= 1000 （設(shè)計(jì)允許值）p?. ?? 液沫夾帶量 eV的校核 18 / 46精餾段霧沫夾帶量 的驗(yàn)算ve 由式 =??????????kg 液/kg 氣 液/kg 氣 0596.)(.????故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生過量霧沫夾帶提餾段霧沫夾帶量 的驗(yàn)算ve由式 =?????????? kg 液/kg 氣 液/kg 氣 0624.).(???? 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生過量霧沫夾帶 漏液點(diǎn)的校核精餾段漏液的驗(yàn)算 ??,. LooVhUC?????? sm/)058..(89. ????篩板的穩(wěn)定性系數(shù) 0,minuK?...8??故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)產(chǎn)生過量漏液提餾段漏液的驗(yàn)算 ??04..????? sm/. ).(89. ???? 篩板的穩(wěn)定性系數(shù) .??K 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)產(chǎn)生過量漏液 溢流液泛條件的校核 19 / 46精餾段液泛驗(yàn)算為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度 ??dTwHh???二硫化碳四氯化碳物系屬于一般物系，取 ??21.)(.0)(11 ????wThH?由 計(jì)算dpLd39。 39。39。39。39。39。39。0取液體通過降液管底隙的流速 =計(jì)算降液管底隙高度 ， 即： 39。D2l2D 14 / 46②出口堰高 h w2 為 ，即：h w2=hLhow 39。故：精餾塔有效高度 ????? 溢流裝置等尺寸的確定 單溢流、弓形降液管、平形受液盤及平形溢流堰，不設(shè)進(jìn)流堰。設(shè)人孔處的板間距等于或大于 600m。22 ????故:D 取 39。 3/h 物性數(shù)據(jù)計(jì)算 操作壓強(qiáng) P 的計(jì)算塔頂壓強(qiáng) PD= kPa 取每層塔板壓降△P= 則：進(jìn)料板壓強(qiáng)：P F=+16 =?塔釜壓強(qiáng)：P w=+17 =精餾段平均操作壓強(qiáng)：P m=(PD+PF)/2= kPa 提餾段平均操作壓強(qiáng)：P′ m =(PF+Pw)/2=. 操作溫度 T由插值法計(jì)算溫度 Ft、 D塔頂溫度： ????進(jìn)料溫度： =58Ftco塔底溫度： ???精餾段平均溫度： .??提留段平均溫度： ??? 平均分子量的計(jì)算由 =34%、 ； =%、 ； =%、Fx%?FyDx%?DyWx%?y精餾段：X1=( + )/2=%DF 8 / 46Y1=（ + ）/ 2=%FyD氣相平均摩爾質(zhì)量： ?1VMBAMy????)1( ?kmolg/液相平均摩爾質(zhì)量： 1LMBAx)1(.???kl/提留段：X2=( + )/2=%wxFY2=（ + ）/ 2=%y氣相平均摩爾質(zhì)量： ?2VMBAMy????)221(?kmolg/液相平均摩爾質(zhì)量： 2L BAx)2(.???kl/ 精餾段和提餾段各組分的密度①液相密度 ：Lm?塔頂部分 依下式： （ 為質(zhì)量分率） ； 1ABLmL???質(zhì)量分?jǐn)?shù)： . ???DA51??AB? =1225 =1543 ?3/mkg4cl?3/mkg 帶入 DABl12α=+ρ??LD3/k 9 / 46. ????FA?91?FAB=58 =1208 =1522 Ftco2CS?3/mkg4cl?3/mkg帶入 LF1B?????LF3/.?WA81??AB =1183 =1490 ?3/mkg4cl?3/mkg帶入 wABlLα=+ρ?則:精餾段的平均液相密度: ????LFDLM?3/mkg則:提餾段的平均液相密度： ????LFWLM?? 3/kg②氣相密度 ：Vm① 精餾段的平均氣相密度 )( ?????MVVTRP? 3/mkg② 提餾段的平均氣相密度 .)( ??????MVVT? 3/kg 液體表面張力的計(jì)算 10 / 46液相平均表面張力依下式計(jì)算，及 inσ=xm1???對(duì)于塔頂： ，?NA/??mNB/?則塔頂?shù)钠骄砻鎻埩Γ?mD /.)(?????對(duì)于進(jìn)料板： =58℃ ，F(xiàn)t NA/.??mNB/29.??則進(jìn)料的平均表面張力： mF /.)(??????對(duì)于塔底： ，ctoW. NA/4.??mNB/??則塔底的平均表面張力: mW /.)(. ??????精餾段液相平均表面張力為： NFDM /..21 ?提餾段液相平均表面張力為： mFWM /??? 液體黏度的計(jì)算液相平均粘度依下式計(jì)算，即 μ m= ；i1xnLm????對(duì)于塔頂： ， ???????L ..)( 444 ????? 對(duì)于進(jìn)料板： =58℃ ， Ft ??? ???? 11 / 46sPaLF ..)( 4??? ??????? 對(duì)于塔底： ，ctoW. ???saL ..)(. 444 ??? ???????則精餾段平均液相黏度： sPaLFDLM . 41 ???????則提餾段平均液相黏度： sPaLFWLM . 42 ????????? 塔的定性尺寸 塔徑的計(jì)算塔徑 D 初選板間距 HT=,取板上液層高度 HL= 故：HThL== m精餾段：= =1LVF2/1)()VMLS?? 042.))((5.?查《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖 312 =；依公式20CC=C20（ )?71.)(8.??? umax =C1 =1LmVv?ρ ρ ρ sm/. ??取安全系數(shù)為 ，則：U1= = =?maxu故： ；mVsDn ???? 12 / 46按標(biāo)準(zhǔn)，塔徑圓整為 m,精餾段實(shí)際塔板總面積： 22211 1304.. ???則空塔氣速為 smVuTS/?提餾段：= = 2LVF2/1)()VMLS?? 1073.))((.0?查《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖 312 =；依公式20CC=C20（ )?64.)2022.(65.???uf2=C2 = 2LmVv?ρ ρ ρ sm/. ??取安全系數(shù)為 ，U2= = =?max muVDnS 39。?Vkol/ ；smVMS /????? 7 / 46 ；39。 2 / 46第一章 設(shè)計(jì)思路塔的選型 ?全塔物料衡算求理論塔板數(shù)氣液相負(fù)荷計(jì)算 ?塔的物性數(shù)據(jù)計(jì)算篩板塔設(shè)計(jì)流體力學(xué)性能校核 ?畫出負(fù)荷性能圖熱量衡算塔頂冷凝器（塔底再沸器）的設(shè)計(jì)