【正文】 18 20? 直邊高度/mm 25 40 50 25 40 50 由 D=2m，選擇封頭厚度為 8mm 的不銹鋼，取筒體壁厚與封頭厚度相等 ，直邊高度 25h mm? 。 由于篩板結(jié)構(gòu)簡單，造價低；板上液面落差小，氣體壓降低，生產(chǎn)能力較大；氣體分散均勻，傳質(zhì)效率較高。 因塔 徑 2m=D ，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。 取 mDl w ???? （ 2） 溢流堰高度 wh owwL hhh ?? 式中： Lh — 板上清液層高度， m ； owh — 堰上液層高度， m 。 （ 近似取 1E? ） 設(shè)計中，板上液層高度 Lh 由設(shè)計者選定。 取板上清液層高度： mhL ? 故 mhw ??? （ 3）降液管的設(shè)計 弓形降液管寬度 dW 和截面積 fA 由 0 .7 2 7wlD ? 查 圖 可 知 ： ? ? 故 mAA Tf ???? mDW d ???? 依下式驗算液體在降液管中停留時間，即 ： 3600 3 6 0 0 0 . 3 1 5 5 0 . 6= 3 4 . 6 7 53 6 0 0 0 . 0 0 5 4 6fTSAH ssL? ??? ? ?? 故降液管設(shè)計合理。 0 . 0 0 5 4 6 3 6 0 0 0 . 0 1 5 0 23 6 0 0 ` 3 6 0 0 1 . 4 5 4 0 . 2 5SowoLhmlu ?? ? ??? 液 柱 式中 ： ou39。 ./`取u/~39。 選用凹形受液盤，深度 mmhw 5039。 塔板上篩孔的布置 （ 1）塔板的分塊 對于單溢流型塔板，塔板分塊數(shù)按表 25 進(jìn)行分塊。查表 25 得，塔板分為 5塊。 ? 取 39。 （ 3） 開孔區(qū)面積計算 開孔區(qū)面積 aA 按下式計算，即 ： 22 2 12 ( sin )180a rxA x r x r? ?? ? ? 式中 ： )(2sd WWDx ???， m ； cWDr ?? 2， m ； rx1sin? 為以角度表示的反正弦函數(shù)。 篩孔按正三角形排列， 取孔中心距 t為 ： mmdt o 15533 ???? 當(dāng)采用正三角形排列時， 1 9 2 9 40 1 7 5 8 5 5 22 ???? t An a 篩孔按正三角形排列時開孔率為 ： %) ()( 22 ???? td o 氣體通過閥孔的氣速為 ： smAVu oSo / ???? 流體力學(xué)驗算 （ 1）干板阻力 ch 的計算 干板阻力由下式計算，即： 2 163 1 1 145 771 .235oVc oLuhmc ???? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ?? ? ? ? ?? ? ? ????? 液 柱 式中： oc — 流量系數(shù)。 fTsa AA Vu ?? o a VFu?? 式中： oF — 氣相動能因子， )/( 2/12/1 mskg ? ； au — 通過有效傳質(zhì)區(qū)的氣速， m/s； TA — 塔截面積， 2m 。 （ 4）液面落差 當(dāng)液體橫向流過塔板時，為克服板上的摩擦阻力和板上構(gòu)件的局部阻力，需要一定的液位差，此即液面落差。 液沫夾帶量由下式計算，即： ) ( )( ??????? ???fTaLv hHue ? = 氣//液/? 式中 ： ve — 液沫夾帶量， kg液體 kg/ 氣體； fh — 塔板上鼓泡層高度， m 。 mhh Lf ???? 故在本設(shè)計中液沫夾帶量 ve 在允許范圍內(nèi)。 K 值的適宜范圍為 2~ 。 （ 3） 液泛 可用下式計算 dH ，即： dLpd hhhH ??? 23 )39。 — 流體流過降液管底隙時的流速， m/s。 甲醇 水物系屬不易發(fā)泡物系，取 ?? ，則： T( H ) 0. 7 ( 0. 6 0. 04 38 8 ) 0. 45 07 16 mwh? ? ? ? ? ? 液 柱 液柱0 0 9 5 6 2 )(1 5 )39。 則 空塔氣速 u為： m a xu= = = / s? 塔徑 : 4 4 6 . 9 8 7 1 1 . 7 92 . 7 6 5SVDmu?? ?? ? ?? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 2m=D 實際空塔氣速為 ： 6 .9 8 7 1 2 .2 2 4 1 /3 .1 4 1 6SfVu m sA? ? ? 因塔 徑 2m=D ，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。 （ 4） 降液管底隙高度 oh 降液管底隙高度 oh 一般不應(yīng)低于 mm6 。 ? 則 `52SowoLhmlu????液 柱 0 . 0 0 3 8 7 3 6 0 0 0 . 0 1 0 6 43 6 0 0 ` 3 6 0 0 1 . 4 5 4 0 . 2 5SowoL lu ?? ? ??? 0. 04 71 9 0. 01 06 4 0. 03 65 5woh h m? ? ? ? 故降液管底隙高度設(shè)計合理。 ? 。 W m?? ， ? 。 代入數(shù)據(jù)得： smua /4 7 2 1 5 4 1 9 8 7 ??? )./(3 7 1 7 2 2/12/1 mskgF O ?? 查 圖 ，得 ?? 故 液柱0 3 4 )0 1 2 8 4 7 1 ()(1 mhhh oww ?????? ? （ 3） 液體表面張力的阻力 ?h 計算 液體表面張力所產(chǎn)生的阻力 ?h 由下式計算，即： 34 4 4 1 . 4 8 5 1 0 0 . 0 0 3 9 1 88 6 3 . 5 4 4 9 . 8 1 0 . 0 0 5LLohmgd?? ????? ? ??? 液 柱 式中： L? — 液體的表面張力， mN/ 液柱0 6 7 6 0 0 3 9 1 3 4 2 8 8 8 mhhhh cp ??????? ? 氣體通過每層塔板的壓降為： k Pak PaPaghP Lpp 7 7 4 6 30 6 7 6 0 ???????? ? 故氣體通過每層塔板的壓降設(shè)計合理。 、漏液、液泛的驗證 （ 1）精餾段液沫夾帶的驗證 液沫夾帶量由下式計算，即： ) ( )( ??????? ???fTaLv hHue ? = 氣//液/? 式中 ： ve — 液沫夾帶量， kg液體 kg/ 氣體； fh — 塔板上鼓泡層高度， m 。 mhh Lf ???? 故在本設(shè)計中液沫夾帶量 ve 在允許范圍內(nèi)。 （ 3） 液泛 T( H ) 0. 7 ( 0. 6 0. 04 71 9) 0. 45 30 33 mwh? ? ? ? ? ? 液 柱 液柱0 0 9 5 6 2 )(1 5 )39。 令 )( wTd hHH ??? 由 dLpd hhhH ??? ； ?hhhh cp ??? 1 ； Lhh ??1 ； owwL hhh ?? 聯(lián)立得 : ????? hhhhhH dcowwT ???????? )1()1( 忽略 ?h ，將 owh 與 sL ， dh 與 sL ， ch 與 sV 的關(guān)系式代入上式，并整理得： 3/222 39。39。 sss LdLcbVa ??? 式中 : ? ? 0 0 0 5 8 0 0 7 )()( 39。 ??????????? wT hHb ??? ? ? 2 00 1 5 0 5 )/(1 5 39。 3/23/2 ??????? wlEd ? 將有關(guān)的數(shù)據(jù)代入，得： 3/223/223/22 5 03 7 6 0 7 4 88 1 0 2 03 8 2 0 0 39。39。222LLVLLVLdLcbVassssss????????? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL 值，依上式計算出 sV 值，計算結(jié)果如表 34。 根 據(jù) 以 上 各 線 方 程 ， 可 作 出 篩 板 塔 的 負(fù) 荷 性 能 圖 ， 如 下 圖 所 示 圖 31負(fù)荷性能圖 在負(fù)荷性能圖上，做出操作點(diǎn) A ,連接 OA,即作出操作線。由負(fù)荷性能圖查得： 3, m a x 1 4 .8 3 6 /sV m s? 3, m in /sV m s? 故操作彈性為： , m a x 1 4 .8 3 6 2 .6 1 1, m in 5 .6 8 2ssVV ?? 提 餾段 由 vLLoo hhCu ??? /) 0 5 ( i n, ??? oso AVu min,min, ? owwL hhh ?? 3/2)( whow lLEh ? 得： 2 / 3, m in2 / 32 .8 44 .4 { 0 .0 0 5 6 0 .1 3 [ ( ) ] } /10004 .4 0 .8 0 .1 0 0 7 8 3 .7 5 8 736002 .8 4{ 0 .0 0 5 6 0 .1 3 [ 0 .0 4 7 1 9 1 ( ) ] 0 .0 0 3 9 1 8 } 8 6 3 .5 4 4 / 0 .9 21 0 0 0 1 .4 5 4ss o o w L vwSLV C A h E hlL? ??? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ? ? 整理得 : 2 / 3s m i n s= 1 .3 3 7 .3 4+ 6 3 .4 3VL， 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL 值，依上式計算出 sV 值，計算結(jié)果列于下表： 表 34 漏液線計算結(jié)果 )//( 3 smLs 0 )//( 3 smVs 由上表數(shù)據(jù)即可做出漏液線 1 以 氣液 kg/ kgev ? 為限，求 ss LV? 關(guān)系如下： )2 9 9 8 3 5 3 (104 8 由2 9 9 8 2 9 9 1 ). 5 1 9 804 7 1 ()(5 1 9 )1 . 4 5 43 6 0 0(3 5 3 3 1 5 4 1 )(3/2363/23/23/23/23/236?????????????????????????????????ssvsfTssowwLfssowSSfTSfTaLvLVeLhHLLhhhhLLhVVAAVuahHue? 整理得 3/ ss LV ?? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL 值，依上式計算出 sV 值，計算結(jié)果列于下表 表 35 液沫夾帶線計算結(jié)果 )//( 3 smLs 0 )//( 3 smVs 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線 2 對于平直堰，取堰上液層高度 owh = 作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn) : )( 3/23/23 ??????? ? ssow LLh 故 smLs / 3m in, ? 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線 3 以 s4?? 作為液體在降液管中停留時間的下限 5f ??sTLHA? 故 smL nms /, ??? 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線 4。39。39。 22 ??????????? LVoo CAa ?? ? ? 3 7 8 4 3 8 )1(39。 2 ???? ow hlc )()(11000 )3600)(1(1000 39。39。39。 表 36 液泛線計算結(jié)果 smLs /, 3 0 3,m/sSV