【正文】 ?精精 mvVMV ? (m3/s) L=RD= =(kmol/h) LS= 0 00 3 4 203 60 0 6 10 60 0 .. ?? ??精精 mLVMV ?(m3/s) 塔和塔板 的主要工藝尺寸計算 （ 1）塔徑 表 板間距和塔徑的關(guān)系 塔徑 /m 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 板間距 /mm 200300 250350 300450 350600 400600 根據(jù)上表初選板間距 mHT ? ，取板上液層高度 mhl ? 得 )( mhH lT ???? ???????? ssVL2/1???????? vvlvPP = ?????? 2/1 ??????= 查 Smith 關(guān)聯(lián)圖得 20c = 根據(jù)式 C=C 20 202??????校核至物系表面張力為 。即 C=C 20 202??????= ???????= max? =Cvvlp??? =? 0 ? =（ m/S） 可取安全系數(shù) ，則 )/(3 5 m a x sm???? ?? D= )(33 35 03 mV s ?????? 按標(biāo)準(zhǔn)，塔徑圓整為 ， 則空塔氣速 )/()( 22 smDV s ????? ?? （ 2）溢流裝置 采用單溢流，弓形降液管，平行受液盤，平行溢流堰，不設(shè)進口堰。 ① .查《化學(xué)工程手冊 .3》第 13 篇，氣液傳質(zhì)設(shè)備，表 75， D=600mm 時 Di =568mm A T = 2 L w = W ? = L w /D= Af = ② .停留時間 符合要求）,57)((00 32 97 sssL HA s T ??????? ③ .漿液管底隙高度 owh 用 Francis 公式計算 . 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 owh )( 3/23/2 mlLE wh ??????? ?????????????? )(0 4 4 7 0 5 2 mhhh owLw ????? ④ .降液管底隙高度 )(0 3 8 7 4 4 7 mhh wo ????? （ 3）塔板布置及浮閥數(shù)目排列 .查《塔得工藝計算》 孔徑 d=. 閥孔動能因子取 90?F 孔隙 )/( smF vm ??? ?? 浮閥數(shù) )()( ????? ??? ?? dVn s 查《化學(xué)工程手冊 .3》 取無效區(qū)寬度 mW ? 安全區(qū)寬度 mWs ? 開孔區(qū)面積 ?????? ??? ? RxRxRxA a 1222 s i n1802 ? )( mWRs ????? )(1 3 2 0 7 mWWDx ds ?????? )(2 6 1 1 3 2 i n)(180)1 3 2 ()(1 3 2 21222 mA a ??????? ?????? ?? 浮閥排列方式采用三角形叉排 . 取同一橫排得孔心距 mmma 07 ?? 估算排間距 )(10 26 mnAh aa ???? 塔徑較小，可用整塊式塔板 塔板開孔率 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 %% 32)(%1004%100 22 ??? ??????? aaa A ndnA ?? 塔板流體力學(xué)校核 （ 1） .氣相通過浮閥塔板得壓力降 .查《塔得工藝計算》得公式 ?hhhh fcp ??? ① 干板阻力 )(02 )( )03 (1600 29 02 242 220lg20 muvuhc ???????? ???? ?? ② 液層阻力 取充氣系 數(shù) ?? .有 )(0 2 mhh lf ???? ? ③ 液體表面張力所造成阻力 .此項可以忽略不計 . )(0 5 4 2 2 9 mhhh fcp ????? 單板壓降 )( 8 2 00 5 4 paghP lpp ?????? ? （〈 要求）。 （ 2）淹塔 為了防止淹塔現(xiàn)象發(fā)生，要求控制降液管中清液層高度符合 ? ?wTd hHH ??? 其中 ddlpd hhhhH ?????? 5 4 )( 220mhl Lhwsd ??????? ???????????? 得 )(1 0 4 0 0 0 4 5 4 mH d ???? 取 ?? ，板間距 mHT ? ， mhw ? 有 ? ? ? ? )(1 7 2 4 4 7 mhH wT ?????? 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 由此可見： ? ?wTd hHH ??? ，符合要求。 （ 3）霧沫夾帶 . 查《塔得工藝計算 》 .霧沫夾帶公式 ?????????? fav hH ??? mmN /?? 由 )/(0329 smAA V fT sa ?????? 氣）液） (/(00 12 kgkgv ??????? ???? ? ?（氣），符合要求液 kgkg /)(? 參考《化學(xué)工程手冊 .3》 泛點率 = % ???bfLsVLVSAkcLLV ?? ? )(3 8 4 0 7 mWDl dL ?????? )(2 1 6 0 3 2 9 8 2mAAA fTb ?????? 式中 Ll 板上流體流徑長度 m 。 bA 板上液流面積 m2 。 FC 泛點負(fù)荷系數(shù)，取 K特性系數(shù)，取 泛點率 = ? ?符合要求%80%% ????? ????? 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 塔板負(fù)荷性能圖 （ 1）霧沫夾帶線 .按泛點率為 80%計算 ??? ??? ss LV 整理得 Ss LV ?? sV 與 SL 分別取值獲得一條直線 .數(shù)據(jù)如下表 . )//( 2 smLs 0． 001 0． 002 )//( 2 smVs 0． 2026 0． 1976 （ 2）液泛線 .查《塔得工藝計算》 )( mhhhH dlpd ???? 泛點線方程 ? ? ???????? ??????????????????????? 3/2020220 36001000 )1( W Sww swTd L LEhhl LgvhHH ?? ??? 簡化上 式得 sV 與 SL 關(guān)系如下 3/222 sss LLV ??? 計算數(shù)據(jù)如下表 )//( 3 smLS 0． 001 0． 002 0． 003 0． 004 3/(mVs /s) 0． 052 0． 049 0． 045 0． 041 （ 3）液相負(fù)荷上限線 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 降液管內(nèi)停留時間 s3?? .則 )/(0 0 3 2 9 3 2 9 ax 31 smHAL Tfs ???? ? （ 4）漏液線 .對于 F1 型重閥，由 ?? vF ?? )/( smv ??? ?? ? ? )/( 220200 smvndndV s ?????? ???? 即 )/(0 1 in1 smVs ? （ 5） 液相負(fù)荷 下限線取堰上線液層高度 mh w ? ，根據(jù) wh0 計算式求 SL 得下限值 . in36003/2 ??????? w slLE )/(0 0 0 2 i n 3 smls ? 經(jīng)過以上流體力學(xué)性能得校核可以將精餾段塔板負(fù)荷性能圖畫出，如圖所示： 由塔板負(fù)荷性能圖可以看出： 在任務(wù)規(guī)定得氣液負(fù)荷下的操作點 P（ ， ）在適宜的操作區(qū)內(nèi)。 塔板得氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制 按固定得液氣比，即氣相上限 sV max= ，氣液下限 sV min=,求出操作彈性 K，即 0 1 0 5 4 inm a x ??? ssVVK 由上可知：此設(shè)計符合工藝要求。 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 提餾段的物料恒算 （ 1）操作壓力、進料板壓力 ?FP (K aP ) 若取每層塔板壓降 ?P=(K aP ) 塔釜壓力 1 1 5539。 ??????? PpP Fw (K aP ) 提餾段平均操作壓力 1 72 1 1 52 39。 ????? WFW PPP(K aP ) (2) 溫度、根據(jù)操作壓力、通過試差計算： BOBAOAW XPXPP ?? 進料板 CT OF ? 塔釜 CT OW 39。 ? )( 39。, Cttt OWFM ????? ?提 (3) 平均摩爾質(zhì)量 M 進料板： 39。 ?Fy 39。 ?FX )()3 4 1 (263 4 1 k m o lkgMVF ?????? )()0 4 1 (260 4 1 k m o lkgMLD ?????? 塔釜： ?y ?x )()0 0 5 6 (260 0 5 6 k m o lkgMVM ?????? )()0 0 0 4 7 (260 0 0 4 7 k m o lkgMLW ?????? 提留餾段的平均摩爾質(zhì)量： )( k m o lkgMMM VMVFV ????? )( k m o lkgMMM LWLDL ????? 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 (4) 平均密度 MP BLBALAmLWW...1 ??? ?? 進料板： 7 80 1 7 5 7 50 1 7 5 . ???mL? )(3. mkgwmL ?? 塔釜： 0 0 0 )0 0 0 4 7 ( 0 0 4 7 0 0 0 4 7 ????? ??AW ???? 6 20 0 0 6 20 0 0 ? )(3. mkgwmL ?? )(8 6 42 6 6 523... mkgwmLmLmL ????? ??? 氣象密度： ? ? )( 3. mkgRTMPP WV ??? ??? （ 5）液體黏度 mLu. ? ? )(0 1 6 4 1 4 1 8 3. sm p au FL ???????? ? ? ? )(1 5 0 0 4 7 0 0 4 7 5 3. sm p au wL ???????? ? )(0 8 4 1 5 1 6 . smp au mL ????提 （ 6）液體表面張力 m? ???ni iim x1 ?? ? ? )( 4 4 . mmNFm ??????? 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 ? ? )( 0 47 0 47 . mmNwm ??????? )( .. mmNwmFmm ????? ??? 提餾段氣液負(fù)荷計算 ? ? )( )1(39。 hk mo lDRVV ??????? )(39。 hk molFRDFLL ???????? )(0 3 6 0 0 6 0 0 3.39。39。SmMVV mVVS ????? 提提? )(0 0 1 8 6 43 6 0 0 6 0 0 3.39。39。 SmMLLmLLS ?????提? 塔和塔板主要工藝尺寸計算 （ 1）塔徑、參考表 初選板間距 mHT ? .取板上液層高