【正文】 smPA ?? ? smPB ?? ? 同理可得smPaLWm ?? ? 精餾段液相平均粘度smPLm ???? 提餾段液相平均粘度smP ???? 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算 R1= 精餾塔的汽、液相負(fù)荷 ： 17 精餾段：液相流量： L=R D= = 氣相流量： V=(R+1) D=(+1) = 提鎦段：液相流量： L′ =L+qF=+ = 氣相流量： V′ =V+(q1)F= = Vs 和 Ls計(jì)算 精 餾段的氣、液相體積流率為 / 31,1, ????? mVmVs VMV ? / 31,1, ???? mLmLs LML ? 提餾段的氣、液相體積流率為 / 32,2, ????? mVmVs VM ? / 32,2, ?? LmLs LML 第二板液相的 Vs和 Ls計(jì)算 為 smVMV VVmS / 31 ????? ? smLML LLs / 31 ????? 同理可得smVS / 32 ? smL s / 32 ? S /286. 33 s /00089. 33 綜上可知： Vs Ls 塔頂?shù)诙? 進(jìn)料口上第三板 進(jìn)料口下第二板 18 塔 徑的計(jì)算 由 m ax LVVuC ?????? （由式 20 ()20CC ??） 20C 由課程手冊(cè) 108 頁(yè)圖 51 查圖的橫坐標(biāo)為 2/12/11.1. ???????? ???????????mVmLhhLV VLF ?? 取板間距 HT=，板上液層高度 hL=，則 HThL== 查史密斯關(guān)聯(lián)圖得 C20= ??????????????? 。LmCC ? ? ? smCu VmVmLm /(( 111m ax ????? ??? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 smuu / m ax ???? muVsD ????? ? 19 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為： D= 提餾 段塔徑計(jì)算， 由 m a x LVVuC?????? （由式 ()20CC ?? ） 20C 由課程手冊(cè) 108 頁(yè)圖 51 查圖的橫坐標(biāo)為 2/12/12.2. ???????? ???????????mVmLhhLV VLF ?? 取板間距 HT=，板上液層高度 hL=，則 HThL== 查史密斯關(guān)聯(lián)圖得 C20= ??????????????? 。LmCC ? ? ? smCu VmVmLm /(( 222m ax ????? ??? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 smuu / m ax ???? muVsD 2 ????? ? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為： D= 根據(jù)上述精餾段和提餾段塔徑的計(jì)算，可知全塔塔徑為： D= 塔塔截面積為： AT=π /4 D2= 精餾段 實(shí)際空塔氣速為 :smAVsu T /??? 提餾段 實(shí)際空塔氣速為 :smAVs T /??? 精餾塔有效高度的計(jì)算 精餾段有效 高度： Z 精 =（ N 精 1） HT=（ 131） = 提餾段有效高度： Z 提 =（ N 提 1） HT=（ 131） = 20 另外，在塔頂開(kāi)一個(gè)人孔，其塔板距為 故精餾塔的有效高度為： Z=Z 精 +Z 提 =++= 塔頂、塔底空間 塔頂空間DH 取塔頂mH TD ???? 塔底空間B 假定塔底空間依儲(chǔ)存液量停留 5 分鐘，那么塔底液高 mALAVh TS ???????? 取塔底液面距最下面一層板留 米，故塔底空間 HB=+= 封頭高度 1H mDH 1 ???? 裙 座高度 2H mH ? 塔壁厚計(jì)算 、塔總高度 取每年腐蝕 ，因限制用年數(shù)為 15 年，年壽終了的最低 mm4? 那么壁厚 mmmm )(m in ????? 故按標(biāo)準(zhǔn)，取壁厚 10mm 塔總高度mH ?????? . F1 型浮閥塔板設(shè)計(jì) （ 以塔頂?shù)诙K為例 ） 溢流裝置 選用單溢流方形降液管，不設(shè)進(jìn)口堰，各項(xiàng)計(jì)算如下： wl:取堰長(zhǎng)mDl w ???? h:OWLW?? 239。 32. 84 ()1000 how wLhE l? ， 近似取 E=1，mh ow ) (11000 321 ????? 則 11 OWLW hhh ??== 同理可得 mow ? 2= 00943 3h= 綜上可知 hw 塔頂?shù)诙K 21 進(jìn)料口上第三板 進(jìn)料口下第二板 dW和面積fA： 由?DlW,查弓形降液管的寬度和面積圖可得，, ?? DWAA dTf 故 mA Tf ???? mDd ???? 驗(yàn)算液體在降液管中的停留時(shí)間： sL HAh Tf ?? ????? s5?? ， 故降液管設(shè)計(jì)合理。 同理可得 ? ?? 綜上可知 θ 塔頂?shù)诙K 進(jìn)料口上第三板 進(jìn)料口下第二板 0h 39。039。00 3600 ul LulLh w Swh ?? 液體通過(guò)降液管底隙的流速一般為 ~，取液體通過(guò)降液管底隙的流速m/??ou，則有： ??? mmhh W ????? 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理 同理可得mh ? ? 綜上可知 ho 塔頂?shù)诙K 進(jìn)料口上第三板 進(jìn)料口下第二板 22 塔板布置及浮閥數(shù)目與排列 A 塔板的布置 本設(shè)計(jì)塔徑為 D=， 因 800mm D? ，故塔板采用分塊式 ,分為三塊。 取邊緣區(qū)域?qū)挾萴WmW sC , ?? 開(kāi)孔區(qū)面積 2 2 22 a r c s i n180a xA x R x R R???? ? ????? mWWDx sd )()(2 ?????? mWDR C ????? 數(shù)據(jù)代入上式得?a2 B 浮閥數(shù)目與排列 選用 F1型重閥，浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，閥孔直徑0d=39mm， 取同一排的孔心距 t=75mm 取閥孔動(dòng)能因子0F=10 ，孔速smFu V /??? ? 每一層塔板上的浮閥數(shù) N 44 20201 ?????? ?? udVN S 同理得smu / ? ?? 8003 303 則排間距取 t’ =65mm 按 t=75mm， t’ =65mm，以等腰三角形叉排方式作圖 核算得： smNVsu /)()( 2201 ??????? ? ????? vuF ? 閥孔動(dòng)能因數(shù)變化不大，仍在 9~12 范圍內(nèi)。 塔板開(kāi)孔率 =u/u0= 同理得smu / ? 塔板開(kāi)孔率 =u/u0= / 塔板開(kāi)孔率 =u/u0=綜上可知 N 0u 開(kāi)孔率 塔頂?shù)诙K 41 進(jìn)料口上第三板 41 進(jìn)料口下第二板 41 23 塔板流體力學(xué)驗(yàn)算 氣相通過(guò)浮閥塔板的壓強(qiáng)降 ： p C IH h h h?? ? ? : smu Vc /??? ? 因?yàn)?uc0,故 液柱mgu LVC )()2/( 220 ?????????? ?? : 由液相為碳?xì)浠衔?，可取充氣系?shù)?? ???? Lhh ?m 液柱 ?h：此阻力很小，可以忽略不計(jì)。 因此，與氣體流經(jīng)一層浮閥塔板的壓強(qiáng)降所相當(dāng)?shù)囊褐邽? ph=+= 液柱 . 則單板壓降PaghP LpP ???????? ?＜ 700Pa 故設(shè)計(jì)合理。 同理得PaPP ?? PP ? 綜上可知 Δ P 塔頂?shù)诙K 進(jìn)料口上第三板 進(jìn)料口下第二板 液泛 為了防止液泛現(xiàn)象的發(fā)生，要求控制降液管中清液層高度，dH≤φ (t+wh) 其中 dH=ph+ L+ ， = m 液柱 ，因不設(shè)進(jìn)口堰，故 mhlLh owsd )()/( 221 ??????液柱， 同理得mhd ? md ? ，前已選定 L= 則1dH=++= 同理得2d= 3dH= 取φ = 又已選定 T=，1wh=， 則φ ( T+wh)= （ +） = 可見(jiàn) dH＜φ ( T+wh),符合防止液泛的要求 . 綜上可知 dh dH φ (TH+ wh) 24 塔頂?shù)诙K 進(jìn)料口上第三板 進(jìn)料口下第二板 霧沫夾帶 =%100???bFLSVLVSAKCZLV ?? ? 板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度 LZ=D2dW== 板上液體面積bA= T2f==2 苯和甲苯按正常系統(tǒng)取物性系數(shù) K=，由泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖查 得 FC= 泛點(diǎn)率 =%%100)() ( ????????? =% ??TFVLVSAKCV ?? ? 泛點(diǎn)率%)( ???????? 依倆式算出泛點(diǎn)率均在 70％以下， 故知霧沫夾帶量能滿足ve＜ kg(液 )/kg(氣 )的要求 同理可得 進(jìn)料口上第三板 =％ =％ 進(jìn)料口下第二板 =％ =％ 塔板的負(fù)荷性能圖 霧沫夾帶線 依據(jù)泛點(diǎn)率 =%100???bFLSVLVSAKCZLV ?? ? 按泛點(diǎn)率 =70%，代人數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)整理得： SV=SL+,作出霧沫夾帶線 (1)如附圖中SV—SL圖所示。 同理可得 霧沫夾帶線 進(jìn)料口上第三板 S=SL+ 進(jìn)料口下第二板 SV=S+ 液泛線 25 依前可知 p C IH h h h?? ? ? dH=p+ Lh+ dH≤φ ( T+wh) φ ( T+w)= p L d c I L dh h h h h h h h?? ? ? ? ? ? ?由此式確定液泛線，忽略?項(xiàng)。 即：?????? ???????? 3/20202 )3600(1000 )1()()( 0 w sww sLVwT l LEhhl LguhH ??? 因 T,w、0、Wl、V?、 L、0?均為定值4/200 Nd Vu s??，且，把有關(guān)數(shù)據(jù)代人整理得液泛線： 3/222 . SLL SS ??? 任意取 3點(diǎn)坐標(biāo)如下： （ ， ） ,(,),(,), 在 VsLs圖中作出液泛線（ 2）， 同理可得： 液泛線 進(jìn)料口上第三板 3/222 SLLV SS ??? 進(jìn)料口下第二板 3/222 . SLL SS ? 對(duì)進(jìn)料口上第三板任意取五點(diǎn)坐標(biāo)如下： （ ， ） ,(,),(,) 對(duì)進(jìn)料口下第二板任意取五點(diǎn)坐標(biāo)如下： （ ， ） ,(,),(,) 液體負(fù)荷上限線 液體的最大流量應(yīng)保證在降液管中停留時(shí)間不低于 35s，液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間 . 39。3600 fThAHL? ? =35S 則 smHAL Tfs /)( 3m ax ???? 液相負(fù)荷上限線（ 3）在 VsLs 圖中為與氣相流量 無(wú)關(guān)的垂線。 同理可得：