【正文】 S H S H H H? ? ? ? ? ? ? 已知實際塔板數(shù)為 24?N 塊，板間距 ? 由于料液較清潔，無需經(jīng)常清洗，可取每隔 8 塊板設(shè)一個人孔，則人孔的數(shù)目 S 為： 21824 ???S 個 取人孔兩板之間的間距 ? ，則塔頂空間 ? ，塔底空間? ，進(jìn)料板空間高度 ? ，那么，全塔高度： mZ )2224( ?????????? 5. 塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定 塔板尺寸 由于塔徑 大于 800mm，所以采用單溢流型分塊式塔板。0 0 00 67 5 64 3 / 15SJwLu m slh? ? ?? 提餾段： 39。0u 的一般經(jīng)驗數(shù)值為 ~ /ms 17 圖 降液管的形狀 降液管形式較多，主要有圓形、弓形和矩形等三種（圖 10— 16）。為了使塔板上液流均勻，一般不用圓形降液管。 浮閥數(shù)目 浮閥數(shù)目2021 SVN u?? 氣體通過閥孔時的速度0 Fu v?? 取動能因數(shù) 11F? ，那么0 11 1 0 .8 2 /1 .0 3 5 5u m s?，因此 21. 10 3 4 860. 03 9 10 .8 2N ? ?????個 19 排列 在篩孔大小，目前有不同得看法。有的則認(rèn)為孔徑大好，理由時大孔徑加工方便，不易堵?，F(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)上使用的大多為小孔徑篩板，有人從傳質(zhì)角度出發(fā)認(rèn)為孔徑 d0=4~5mm為最合適。一般孔間距 0( ~ 5)td? ， t 過小，易使氣流互相干擾； t 過大，則鼓泡不均，實際設(shè)計常取 0(3~ 4)td? ，傳質(zhì)效果較好。 為了使篩板的利用率高，篩孔多取三角形排列。t計 為： 39。 0. 07 5t m m???計 取 39。 65t mm? ，其中75 , 39。 6. 流體力學(xué)驗算 氣體通過浮閥塔板的壓力降 (單板壓降 ) ph 氣體通過浮閥塔板的壓力降 (單板壓降 ) 1pch h h h?? ? ? 干板阻力 ch 浮閥由部分全開轉(zhuǎn)為全部全開時的臨界速度為 ocu ： 1 . 8 2 51 . 8 2 5 7 3 . 1 / 7 3 . 1 / 1 . 0 3 3 5 1 0 . 3 2 /o c Vu m s??? 因為 1 0 .3 8 /oc ou u m s?? 所以 2 20 1 . 0 3 3 5 1 0 . 3 85 . 3 4 5 . 3 4 0 . 0 3 6 72 2 8 6 3 9 . 8 1Vc Luhmg?? ?? ? ? ??? 21 圖 7 有效液層阻力 he 板上充氣液層阻力 1h 取板上液層充氣程度因數(shù) ?? ，那么： 1 0 .5 0 .0 6 0 .0 3Lh h m?? ? ? ? 由表面張力引起的阻力 h? 由表面張力導(dǎo)致的阻力一般來說都比較小，所以一般情況下可以忽略，所以： 0 . 0 3 6 7 0 . 0 3 0 . 6 6 7 0 . 6 6 7 8 6 3 9 . 8 1 5 6 4 . 7ph m P a? ? ? ? ? ? ? 漏液驗算 動能因數(shù) 0 5F? ，相應(yīng)的氣相最小負(fù)荷 minSV 為： 2m in 0 0 m in4SV d Nu?? 其中 0 m i n 5 / 1 . 0 3 3 5 4 . 9 2 /Vu F m s?? ? ? 所以 2 3 3m in 00 .0 3 9 8 9 4 .9 2 0 .5 2 3 / 1 .1 0 3 /4SV m s m s?? ? ? ? ? ? 22 可見不會產(chǎn)生過量漏液。根據(jù)流體力學(xué)中靜力學(xué)基本方程可以算出由于（ 12pp? ）的壓差在降液管中將引起一段液柱高為 12pLpph g?? ?? 此外，降液管中液體流動時有一阻力，會引起液體在降液管中的壓降，此阻力又將造成降液管中一段相應(yīng)的液柱高度 ch 可用式（ 10－ 15）計算，則降液管中的液柱高 dH 為： d p L cH h h h?? ? ? （ 10－ 29） ch 值一般很?。ㄒ蟛淮笥?25mm）， Lh 變動不大，則 dH 的變動取決于 ph? 。當(dāng)氣速大到 dH 等于或大于板間距 TH 時，液體就不再從降液管下流，而是由下塔板上升，這就是板式塔的液泛。 因此板式塔的設(shè)計中要求降液管中的液柱高 dH 不超過板間距 TH 的 倍，即 (0 .5 )dTHH? （ 10－ 30） 凡氣速大到 dH 達(dá)到式（ 10－ 30）情況時稱為液泛極限。 ] 塔板的操作上限與操作下限之比稱為操作彈性（即最大氣量與最 小氣量之比或最大液量與最小液量之比）。操作彈性大，則該塔穩(wěn)定操作范圍大，這是我們所希望的。 霧沫夾帶驗算 泛點率 = VS S LLVFbV L ZK C A??? ?? 查得物性系數(shù) ? ，泛點負(fù)荷系數(shù) ? 2 1 2 0 . 1 4 6 0 . 7 0 8LdZ D W m? ? ? ? ? ? 22 0 . 7 8 5 4 2 0 . 0 7 0 6 0 . 6 4 4 2b T fA A A m? ? ? ? ? ? 所以，泛點率 =1 . 0 3 3 51 . 1 0 3 1 . 3 6 0 . 0 0 1 4 6 0 . 7 0 88 6 3 1 . 0 3 3 5 6 3 . 4 % 8 0 %1 0 . 0 9 7 0 . 6 4 4 2? ? ? ?? ???? 可見，霧沫夾帶在允許的范圍之內(nèi) 。 操作點液 量 ( m3/ h )氣量/（m3/h）BaAEf eDbc d圖 1 0 － 2 5 篩 板 塔 操 作 性 能 示 意 圖 圖 (1)圖中線 a 為最小液體負(fù)荷線，此時最小液體流量為一定值，與氣速無關(guān)，所以在圖上是一垂直線。此線表明不同液體流量時的最小氣速，即操作下限。 (4)線 d 按液體在降液管中允許停留時間計算，當(dāng)降液管容積等于或小于液體流量（單位為 3/ms）的 35倍時即達(dá)極限。 (5)線 e 為降液管液泛線。此線與氣、液量都有關(guān)，液量愈大，在較低氣體負(fù)荷時即達(dá)液泛極限，所以如圖中曲線所示。 此圖的陰影部分，為塔板的穩(wěn)定操作區(qū)（當(dāng) c線在 d 線右方時，穩(wěn)定操作區(qū)應(yīng)位于 d線的左方）。例如，漏液線 b可以用改變開孔率來調(diào)整，允許霧沫夾帶線 f可以用合理選取塔板間距 TH 來調(diào)整。連接 OP 作出操作線，由圖可知，該塔的霧沫夾帶及液相負(fù)荷下限，即由漏液所控制。ou 降液管底隙處液體流速， sm/ V 塔內(nèi)上升蒸汽量， hkmol/ sV 塔內(nèi)上升蒸汽流量， m/s W 塔底產(chǎn)品流量， hkmol/ cW 有效區(qū)寬度， m dW 弓形降液管寬度， m x 液相中 易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù) y 氣相中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù) Z 塔的有效高度， m ? 干板篩孔流量系數(shù)修正系數(shù)，量綱為 1 ? 篩板厚度， m o? 板上液層充氣系數(shù)，量綱為 1 ? 開孔率 ? 粘度， smPa? L? 液相密度， 3/mkg V? 氣相密度， 3/mkg ? 液相表面張力， mmN/ ? 停留時間， s i 組分序號 m 平均 n 塔板 數(shù) 32 10. 結(jié)論 本次設(shè)計是對二元物系的精餾問題進(jìn)行分析、選取、計算、繪圖等，是較完整的精餾設(shè)計過程，對此塔進(jìn)行了工藝設(shè)計，包括它的進(jìn)出口管路的設(shè)計計算，畫出了塔板負(fù)荷性能圖，并對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行匯總。 通過這次課程設(shè)計，我經(jīng)歷并學(xué)到了很多知識，熟悉了大量課程內(nèi)容，懂得了許多做事方法，我想這也許就是這門課程的最初本意。 既而，提升了我對“理論高于實踐，源于實踐。 通過設(shè)計，我對化工原理課程的重要性有了更為深刻的認(rèn)識，知道了工程設(shè)計人員的腦力 ， 工作之重、工作量之大 。在了解了原理后，驗算數(shù)據(jù)也是相當(dāng)繁瑣的：數(shù)據(jù)是一環(huán)套一環(huán)的，有時一個數(shù)據(jù)的錯誤，會使后面的數(shù)據(jù)無法繼續(xù)進(jìn)行驗算。要想核算成功不僅要對相關(guān)的專業(yè)知識掌握嫻熟，還要會查手冊，會運用制圖軟件 AutoCAD?等等。在此再次對在我設(shè)計過程中一直給予幫助與指導(dǎo)的 王新運老師表示感謝！ 33 [1].陳敏恒，叢德滋，方圖南，齊鳴齋，化工原理（上 、下 冊）， 第三版，北京化學(xué)工業(yè)出 版社， 2021 年 [2].匡國柱，史啟才，化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計，第二版，北京，化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 年 [，柴誠敬，姚玉英，化工原理（下冊），天津，天津大學(xué)出版社， 2021 年 [4].唐倫成，化工原理課程設(shè)計簡明教程，哈爾濱，哈爾濱工程大學(xué)出版社， 2021 年 [5].圖偉萍，陳佩珍，程達(dá)芳，化工過程及設(shè)備設(shè)計，北京，化學(xué)工業(yè)出版社， 2021年 [6].化工工藝設(shè)計手冊 [7].劉光啟，馬連湘，劉杰主編，化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊（ 有機卷、 無機卷），北京，化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 年 [8].華東理工大學(xué)化工原理教研室編 . 化工過程設(shè)備及設(shè)計 . 廣州 ， 華南理工大學(xué)出版社 ， [9].天津大學(xué)化工原理教研室編 . 化工原理 (下 ). 天津 ， 天津大學(xué)出版社 ， [10].肖華，李偉， AutoCAD 實用教程，北京，清華大學(xué)出版社，北京交通大學(xué)出版社， 2021 年