【正文】 15 mLLEhWhOW 3/233/23 ????????????????????? ?? ? mhL ? ? mhhh OWLW 0 6 3 6 0 6 3 ????? 同理，計(jì)算出提餾段 mhW ? （ 3）弓形降液管寬度 dW 和截面積 fA 查圖 316， ∵ ?DlW 得 ?DWd ∴ mW d 1 0 ??? 1 2 9 i n1s i n 2121?????????????? ????DlDlDlAAWWWTf 又 ? 222 0 1 mDAT ???? ?? ? 22 6 1 0 6 mA f ?? 液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間 ?????? s Tf L HA? s 符合要求 同理，計(jì)算出提餾段 ??? s 符合要求 （ 4） 降液管底隙高度 0h 和液體流經(jīng)底隙的流速 39。0u ∵ ? ?0 1 ~0 0 ?? Whh 且 mhW ? ∴ ~ ?h 取 mh ? 則 smhl Lu W s /13 00 35 39。0 ????? 同理，提餾段 smu /39。0 ? 塔板設(shè)計(jì) （ 1） 塔的分塊 因 mmmmD 8001600 ?? ，故塔板采用分塊式，查表得，塔板分為 4 塊，具體如下表所示： 表 29 塔的分塊 塔徑 mm/ 1200~800 1600~1400 2020~1800 2400~2020 塔板分塊數(shù) 3 4 5 6 （ 2） 邊緣區(qū)寬度確定 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 16 取邊緣區(qū)寬度 mWC ? ，入口安定區(qū)寬度 SW ,出口安定區(qū)寬度 39。SW 均取 （ 3） 開孔區(qū)面積計(jì)算 ? ? ? ? ? ? ? ? mWWDx Cd 7 ??????? ? ? ? ? mWDr C ????? ∴ ?????? ????????? ? rxrxrxA a 1222 s in1802 ? ?????? ?????????? ? i 1222 ? m? （ 4） 篩孔計(jì)算及其排列 本設(shè)計(jì)取篩孔直徑 mmd 50 ? ，按正三角形排列，一般碳鋼厚度 mm3?? 取 ?dt ，則孔中心距 mmt ??? ∴塔板上的篩孔總數(shù) 15 101158101158 2323 ?????????? ??????????? ?? aAtn 個(gè) （ 5） 開孔率 ? 因?yàn)楹Y孔按三角形排列，則開孔率 ? ? ? ? %???? dtAA a? 氣體通過篩孔的速度 smAVu s / 0 0 ???? 同理，計(jì)算得提餾段 smu / ? 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 （ 1） 干板阻力 Ch 的計(jì)算 ??? dX ? ? ? ? ? ? ? ?????? fT AAAX 則，流量系數(shù) 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 17 22222121210??????????????????? XXXXXXC ∵ 開孔率 %15?? ，干板阻力按下式計(jì)算： mCuhLVC 0 0 0 2 4 2200 ????????????????????????????????? ?? 同理，計(jì)算出提餾段干板阻力 mhC ? （ 2） 氣體通過液層的阻力 lh 的計(jì)算 按有效流通面積計(jì)算氣速 au ，有 smAA Vu fT sa /4 26 84 5 ????? ∵ 汽相動(dòng)能因子 ???? Vaa uF ? ∴ 充氣系數(shù) 0? 為 220 ????????? aa FF? 則 mhh Ll 0 3 1 2 5 ????? ? 同理，計(jì)算出提餾段 smua /? ?aF ?? mhl ? （ 3） 液體表面張力的阻力 ?h 的計(jì)算 精餾段液體表面張力 mdgh L m 0030 30 ????????? ?? ?? 同理，計(jì)算出提餾段 mh ?? （ 4） 塔板壓降 Pp? 的計(jì)算 ∵ 液柱高度 mhhhh lCP 0 4 4 5 0 3 0 4 1 3 6 ??????? ? ∴ 氣體通過塔 板的壓降 k p apaghP LPP 3 4 10 6 9 5 ????????? ? 同理，計(jì)算出提餾段的液柱高度 mhP ? k p apaPP ??? 由以上計(jì)算結(jié)果可知，氣體通過塔板的壓降均低于設(shè)計(jì)允許值，符合要求。 （ 5） 液面落差 對(duì)于 mmD 1600? 的篩板塔，液面落差很小，可忽略液面落差的影響。本設(shè)計(jì)的mmD 1600? ，故液面落差可忽略不計(jì)。 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 18 （ 6） 液沫夾帶量 設(shè)計(jì)中規(guī)定霧沫夾帶量 氣體液體 kgkgeV /? ，本設(shè)計(jì)采用亨特 （ Hunt） 的經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算霧沫夾帶量。 按泡沫層相對(duì)密度為 計(jì)算，則塔板上鼓泡層高度 ? ? mhhh LLf ????? ∴ 霧沫夾帶量 氣體液體 kgkghH uefTaV / ??????? ????????????? ??? ???? 同理，計(jì)算出提餾段 氣體液體 kgkgeV /0 1 2 ? ，均小于 氣體液體 kgkg / ，所以，本設(shè)計(jì)液沫夾帶量在允許范圍內(nèi)。 （ 7） 漏液點(diǎn)氣速 OWu 本設(shè)計(jì) mmmmhL 3050 ?? ，所以，漏液點(diǎn)氣速 OWu 按下式計(jì)算 ? ? VLLOW hhCu ??? / 0 5 0 ??? ? ? sm /???????? 穩(wěn)定性系數(shù) ~ ???? OWuuK 同理，計(jì)算得提餾段漏液點(diǎn)氣速 smuOW /? ，穩(wěn)定性系數(shù) ~ ??K ，在設(shè)計(jì)允許范圍值內(nèi)。 （ 8） 液泛 為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度 ? ?WTd hHH ?? ? ，本設(shè)計(jì) 塔板上不設(shè)置進(jìn)口堰，液體流過降液管的壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨瓤捎孟率接?jì)算： ? ? ? ? muhl LhWsd 22020???????????? ?? ∴ mhhhH dLPd 1 1 5 5 0 0 9 7 4 4 5 ??????? 取 ?? ，則 ? ? ? ? mHmhH dWT 1 2 9 8 9 2 3 ???????? 同理，計(jì)算得提餾段 mhd ? ， ? ? mHmhH dWT 1 2 9 8 ????? ，均符合設(shè)計(jì)要求。 根據(jù)以上各項(xiàng)流體力學(xué)驗(yàn)算結(jié)果，可認(rèn)為本設(shè)計(jì)精餾塔塔徑及各工藝尺寸是合適的。 塔板負(fù)荷性能圖 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 19 以精 餾段為例計(jì)算 （ 1）霧沫夾帶線 取極限值 氣體液體 kgkgeV /? ， ????????????fTamV hHue ? ，已知式中 sa Vu ? , ? ? 3/28 2 5 9 1 sf Lh ?? , mNm / 3???? ， HT ? 整理，得 ? ? 3/ ss LV ?? 同理，整理得提餾段霧沫夾帶線 ? ? 3/ ss LV ?? 在操作范圍內(nèi) ,任取幾個(gè) 值 , 依上式計(jì)算，將結(jié)果列于表中 ? ?smLs // 3 ?? ?? ?? ?? ? ?smVs // 31 ? ?smVs // 32 根據(jù)上表中數(shù)據(jù)，可繪出霧沫夾帶線①。 （ 2）液泛線 令 ? ?WTd hHH ?? ? ，即 ? ? dOWWPWT hhhhhH ?????? ，式中： ? ? 3/ sOW Lh ? , ? ? ? ? 23/2 ssP VLh ??? 取 ?? ，已知： mhW ? ， mHT ? ，整理，得 ? ? ? ?23/22 8 7 0 3 sss LLV ??? 同理，整理得提餾段液泛線 ? ? ? ?23/22 sss LLV ??? 在 操作范圍內(nèi) ,任取幾個(gè)值 , 依上式計(jì)算，將結(jié)果列于表中 ? ?smLs // 3 ?? ?? ?? ?? ? ?smVs // 31 ? ?smVs // 32 根據(jù)上表中數(shù)據(jù)，可繪 出霧沫夾帶線②。 （ 3）液相負(fù)荷上限線 取液體在降液管中停留時(shí)間為 s4 ,則 smAHL fTs /0 0 2 9 3m i n ???? ?， 作出液相負(fù)荷上限線③，是一條與氣體流量 sV 無關(guān)的垂直線。 （ 4）漏液線 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 20 已知 ? ? 3/ sL Lh ?? , 0minAVu sOW ，? 代入漏液點(diǎn)氣速式 ? ? VLLOW hhCu ??? / 0 5 0 ??? 整理，得 ? ? 3/21 4 6 6 1 0 8 3 8 ss LV ?? 同理，整理得提餾段漏液線 ? ? 3/ ss LV ?? 在操作范圍內(nèi) ,任取幾個(gè)值 , 依上式計(jì)算，將結(jié)果列于表中 ? ?smLs // 3 ?? ?? ?? ?? ? ?smVs // 31 ? ?smVs // 32 根據(jù)上表中數(shù)據(jù)，可繪出霧沫夾帶線④。 （ 5）液相負(fù)荷下限線 取平直堰，堰上液層高度 mhOW ? 作為液相負(fù)荷下限線的條件，整理得 smLs / 34m in ???， 作出液相負(fù)荷下限線⑤，也是一條與氣體流量 sV 無關(guān)的垂直線。 （ 6）塔的操作彈性 根據(jù)以上各線方程 ,可做出篩板塔的負(fù)荷性能圖如圖所示 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 21 在負(fù)荷性能圖上 ,作出操作點(diǎn) , 連接 ,即作出操作線 .由圖可知 在負(fù)荷性能圖上 ,作出操作點(diǎn) , 連接