【正文】 精餾段 溢流裝置 性能 參 數(shù)的確定 因塔徑 D=，可選用單溢流弓形降液管，采用凹型受液盤(pán)，各項(xiàng)計(jì)算如下： （ 1）堰長(zhǎng) wl 取 0 .6 6 0 .6 6 1 .4 0 .9 2 4wlD? ? ? ?m （ 2）溢流堰高度 wh 溢流堰高度計(jì)算公式 w L owh h h?? 選用平直堰，堰上液層高度 owh 依下式計(jì)算，即 39。 , 2 / 3 2 / 32 . 8 4 2 . 8 4 0 . 0 0 2 8 9 3 6 0 0( ) 1 ( ) 0 . 0 1 4 31 0 0 0 1 0 0 0 0 . 9 2 4VLow wqhE l ?? ? ? ? ?m 取板上液層高度 Lh =，故 0 56 143 457w L wh h h? ? ? ? ?m （ 3）弓形降液管寬度 dW 及將面積 fA 由 ? ，查得： TAA ? ，遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 30 頁(yè) ? ，故 0. 07 22 0. 07 22 1. 53 86 0. 11 1fTAA? ? ? ?2m 6dWD? ? ? ?m 依式 ,3600 fTVLAHq? ? 驗(yàn) 算液體在降液管中停留時(shí)間，即 ? ?,3600 3 6 0 0 0 . 1 1 1 0 . 4 5 1 7 . 2 8 50 . 0 0 2 8 9 3 6 0 0fTVLAH ssq? ??? ? ? ?? 故降液管設(shè)計(jì)合理。03600VLwqh lu? 取 39。0 3 6 0 0 0 . 0 0 2 8 9 0 . 0 3 93 6 0 0 3 6 0 0 0 . 9 2 4 0 . 0 8VL wqh lu ?? ? ???m ? ?0 0. 04 57 0. 03 9 0. 00 67 0. 00 6wh h m m? ? ? ? ? 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。 依式 2 2 2 12 s in ( )180a XA X R X R R? ????? ? ?????計(jì)算鼓泡區(qū)面積，即 1 . 4 0 . 0 6 0 . 6 422cDR W m? ? ? ? ? 1 . 4( ) ( 0 . 1 7 3 6 0 . 0 7 ) 0 . 4 5 622dsDX W W m? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 1 0 . 4 5 62 0 . 4 5 6 0 . 6 4 0 . 4 5 6 0 . 6 4 s in ( ) 1 . 0 5 91 8 0 0 . 6 4aA ? ????? ? ? ? ? ?????2m 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排。t ，即 39。 80t mm? 。 80t mm? ，以等腰三角形叉排方式作圖， 附圖 2. 遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 30 頁(yè) 得閥數(shù) 174N? 個(gè) 按 174N? 重新核算孔速及閥孔動(dòng)能因數(shù)： ,0 220 4 / 9 17444VVqu m sdN??? ? ??? 00F 5 .5 8 4 3 9 .6 7Vu ?? ? ? ? 閥孔動(dòng)能因數(shù)變化不大，仍在 9~12 范圍內(nèi) 。 （ 1）干板阻力 由式 1/0 Vu ????????計(jì)算臨界孔速，即 1 / 1 . 8 2 5 1 / 1 . 8 2 50 7 3 . 1 7 3 . 1 5 . 7 5 3 /3c Vu m s??? ??????? ?????? 因 0cuu? ，則 ch 可按式 c Luh ??計(jì)算，即 5 . 5 8 41 9 . 9 1 9 . 9 0 . 0 3 38 0 7 . 7c Luh ? ?? ? ? （ 2）板上充氣液蹭阻力 lh 本設(shè)計(jì)分離苯和甲苯的混合液，即液相為碳?xì)浠衔?，可取充氣系?shù) 0 ? ? 。因此，氣體流經(jīng)一層浮閥塔板的壓降相當(dāng)液柱高度為： 遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 30 頁(yè) 33 3 63p c lh h h m? ? ? ? ? 單板壓降 63 80 1 49 p p Lp h g?? ? ? ? ? ?ap 精餾段 降液管中清夜層高度的確定 為了防止淹塔想象的發(fā)生，要求控制降液管中清液曾高度 ? ?d T wH H h???。 （ 2） 液體通過(guò)降液管的壓頭損失 dh ，因不設(shè)進(jìn)口堰，故按式 2,0 VLdwqh lh??? ????計(jì)算 2 2,00 . 0 0 2 8 90 . 1 5 3 0 . 1 5 3 0 . 0 0 0 9 8 40 . 9 2 4 0 . 0 3 9VLdwqhmlh?? ??? ? ? ??? ??????? （ 3） 板上流層高度，取 ? 因此 0. 06 3 0. 06 0. 00 09 84 0. 12 4d p L dH h h h m? ? ? ? ? ? ? 取 , , 457TwH h m? ? ? ? 則 ( ) ( 7 ) h m? ? ? ? ? ? 可見(jiàn) ()d T wH H h???，符合防止淹塔要求。 精餾段 塔板負(fù)荷性能圖 精餾段 霧沫夾帶線 ,1 100%VV V V L LLVFbq q ZF KC A??? ???? 遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 共 30 頁(yè) 對(duì)于一定的物系及一定的塔板結(jié)構(gòu)，式中 V? 、 L? 、 bA 、 K、 FC 及 LZ 均為已知值，相應(yīng)于 ? 的泛點(diǎn)率上限值亦可確定，將各已知數(shù)代入上式，便得出,V V V Lqq?的關(guān)系式，據(jù)此作出霧沫夾帶線。依式,3600 fTVLAHq? ? 知液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間 ,3600 5fTVLAH sq? ?? 求出上限液體流量 ,VLq 值，在 ,V V V Lqq? 圖上，液相負(fù)荷上限線為與氣體流量,VVq 無(wú)關(guān)的豎直線。 以 0 5F? 作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則 2 2 2, 0 0 0 550 . 0 3 9 1 7 4 0 . 6 0 04 4 4 3VVVq d N u d N? ? ??? ? ? ? ? ? ?3/ms (4) 精餾段 液相負(fù)荷下限線 取堰上液層高度 0 ? 遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 共 30 頁(yè) 2 / 3, m i n03 6 0 0 ( )2 . 8 41000 VLw wqhE l??? ???? 計(jì)算出,VLq的下限值，依此作出液相負(fù)荷下限線，該線為與氣相流量無(wú)關(guān)的豎直直線。 ② 塔板的氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制。 附表 3 浮閥塔板工藝設(shè)計(jì)結(jié)果 項(xiàng)目 精餾段數(shù)值及說(shuō)明 備注 塔徑 D/m 板間距 HT/m 塔板型式 單溢流弓形降液管 分塊式塔板 空塔氣速 u/(m/s) 堰長(zhǎng) lw/m 堰高 hw/m 板上液層高度 hL/m 降液管底隙高度 h0/m 浮閥數(shù) N/個(gè) 174 等腰三角形叉排 閥孔氣速 u0/(m/s) 閥孔動(dòng)能因數(shù) F0 臨界閥孔氣速u0/(m/s) 孔心距 t/m 指統(tǒng)一橫排的孔心距 排間距 t39?？傎M(fèi)用中最低所對(duì)應(yīng)的回流比即為適宜回流比。通常，操作回流比可取最小回流比的 ~2 倍。 塔高和塔徑 影響塔板效率的因素有很多，概括起來(lái)有物性性質(zhì)﹑ 塔板結(jié)構(gòu)及操作條件三個(gè)方面。塔板的結(jié)構(gòu)主要包括塔板類型板間距堰高及開(kāi)孔率等。影響塔板效率的因素多而復(fù)雜，很難找到各因素之間的定量關(guān)系。因此，我通過(guò)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和查表在綜合算得塔徑為 ，塔高為 。 遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 共 30 頁(yè) 第 5 章塔附件設(shè)計(jì) 附件的計(jì)算 接管 (1)進(jìn)料管 進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進(jìn)料管、彎管進(jìn)料管、 T形進(jìn)料管。 管內(nèi)流速 smu /? 則管徑 ,4 / 3 6 0 0 4 0 . 0 0 2 8 9 0 . 0 4 8 4 83 . 1 4 1 . 6VLqd m m mu? ?? ? ? ?? 取進(jìn)料管規(guī)格Φ 45 (2)回流管 采用直管回流管，回流管的回流量 sk mo lhk mo lD /0 1 4 ?? 塔頂液相平均摩爾質(zhì)量 76 /DM k g k mol? ,平均密度 3800. 5 /LD m kg m? ? 則液體流量 3/ ( 32 .2 6 78 .4 76 ) / 80 0. 5 3. 16 /D D LD mV D M m h? ? ? ? ? 取管內(nèi)流速 smuF /? 則回流管直徑 muVd d 3600/????? ? 可取回流管規(guī)格 Φ 32 (3)釜液排出管 塔底 w=? ? 平均摩爾 質(zhì)量 91. 342 /L W mM k g k m ol? 體積流量： 35 4 . 5 2 9 9 1 . 3 4 2 6 . 3 5 /7 8 3 . 8L W mw L W mWML m h? ?? ? ? 取管內(nèi)流速 smu /? 遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè) 共 30 頁(yè) 則 4 4 6 . 3 5 / 3 6 0 0 0 . 0 3 73 . 1 4 1 . 6WLdmu? ?? ? ?? 可取回流管規(guī)格 Φ 38 (6)法蘭 由于常壓操作，所有法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn)管法蘭，平焊法蘭，由不同的公稱直徑，選用相應(yīng)法蘭。在此我首先要感謝給予我很多幫助的指導(dǎo)教師。只要細(xì)心地計(jì)算，一步一步的把思路縷清晰，就能夠完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)。在老師詳細(xì)地講 解與分析下，終于茅塞頓開(kāi)。接下來(lái)的計(jì)算可以說(shuō)是游刃有余了。雖然在計(jì)算的過(guò)程中仍會(huì)遇到一些小小的困難，但是通過(guò)與同學(xué)之間的討論，問(wèn)題也很快就解決了。 對(duì)于那些在設(shè)計(jì)過(guò)程中幫助過(guò)我的所有老師和同學(xué)，我再一次的表示 深深的感謝！