【正文】 5 7 0 . 7 539。WoB????? ? ????? 2 / 3 2 / 339。39。39。 0 . 4 4 1 39。 39。 0 . 7 9ooWWVqQVTq? ?????? ? ? ? ??? ???? ?? 39。 39。 39。 B Q? ? ? ? ? 聯(lián)立方程組： 239。39。 l g 39。 39。 139。SW S W S oSoA? ?????? ? ????? , 代入求得： 39。 39。 0. 4SW So?? ?=, ? ? ? ?1 / 4 1 / 41 / 439。 0 .6 6 0 .5 2 0 .4 1 5 .6 9 39。 4 4 .3 5 /mm m N m??? ? ? ? ? , 精餾塔的塔體工藝尺寸設(shè)計(jì) 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 17 塔徑的計(jì)算 精餾段的氣、液相體積流率為 3v11( 2 . 0 4 8 1 ) 8 2 . 2 0 9 4 3 5 . 8 7 2 . 0 1 6 7 /3 6 0 0 3 6 0 0 1 . 2 3 8 0SvVMV m s? ? ? ?? ? ?? 3 311112 . 0 4 8 8 2 . 2 0 9 4 3 0 . 9 4 1 . 8 1 8 9 1 0 /3 6 0 0 3 6 0 0 3 6 0 0 7 9 5 . 5 4LLSLLL M R D ML m s?? ??? ? ? ? ?? (精餾段 V=L+D=(R+1)+D,L=RD) 提餾段的氣、液相體積流率為 / ( + 1 ) 48 82. 209 4 250 .57 4 k /V V R D m ol h? ? ? ? ? / 2. 04 8 82 .2 09 4 + 24 1. 53 28 40 9. 89 8k /L m ol h? ? ? 39。39。3v222 5 0 . 5 7 4 2 7 . 0 6 2 . 0 7 8 9 /3 6 0 0 3 6 0 0 0 .9 0 6svVMV m s? ?? ? ?? 39。39。 3 3224 0 9 . 8 9 8 1 9 . 5 7 5 2 . 4 1 1 8 1 0 /3 6 0 0 3 6 0 0 9 2 4 . 1 3 4LSLLML m s? ?? ? ? ?? 由 max LvuC??? 式中 C 由式 20 ()20MCC?? 計(jì)算，其中 20C 由史密斯關(guān)聯(lián)圖查取 （ 1）精餾段 1131 2211 . 8 1 8 9 1 0 3 6 0 0 7 9 5 .5 4( ) ( ) 0 . 0 2 2 72 . 0 1 6 7 3 6 0 0 1 . 2 3 8 0h LhvLV ?? ????? 取板間距 ? ，板上液層高度 ? ，則 0 .4 5 0 .0 7 0 .3 8TLH h m? ? ? ? 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 18 查圖可得 20 ? 0 . 2 0 . 220 2 2 . 1 1( ) 0 . 0 7 8 ( ) 0 . 0 7 9 5 82 0 2 0MCC ?? ? ? ? m a x 7 9 5 .5 4 1 . 2 3 80 . 0 7 9 5 8 2 . 0 1 5 7 /1 . 2 3 8u m s??? 取安全系數(shù) ，則空塔氣速為 m a 157 110 /u u m s? ? ? ? 4 4 2 . 0 1 6 7 1 . 3 51 .4 1 1 0sVDmu?? ?? ? ?? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 D= 塔截面積為 2 2 21 . 4 1 . 5 3 944TA D m??? ? ? ? 實(shí)際空塔氣速為 2 .0 1 6 7 1 .3 1 0 /1 .5 3 9u m s?? （ 2）提餾段 1132 2222 . 4 1 1 8 1 0 3 6 0 0 9 2 4 . 1 3 4( ) ( ) 0 . 0 3 7 12 . 0 7 8 9 3 6 0 0 0 . 9 0 6h LhVLV ?? ????? 同理，提餾段的板間距取 ?? ，板上液層高度 ?? 。 20 ?? 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 19 39。 0 . 24 4 . 3 50 . 0 7 8 ( ) 0 . 0 9 1 420C ? ? ? 39。 m a x 9 2 4 . 1 3 4 0 .9 0 60 . 0 9 1 4 2 . 9 1 7 7 /0 .9 0 6u m s??? 39。39。 m a x0. 7 0. 7 2. 91 77 2. 04 24 /u u m s? ? ? ? 39。39。39。4 4 2 .0 7 8 9 1 .1 42 .0 4 2 4sVDmu?? ?? ? ?? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 D39。 =，而且經(jīng)圓整后的精餾段和提留段的塔徑相差不大，所以提餾段塔徑 D39。 = 塔截面積為 2 2 21 . 4 1 . 5 3 944TA D m??? ? ? ? 實(shí)際空塔氣速為 2. 07 89 1. 35 1 /1. 53 9u m s? ?? 精餾塔有效高度的計(jì)算 。 精餾段有效高度： = ( 23 1 ) 0. 45 9. 9TZm? ? ? ?精 精（ N1 ） H 提留段有效高度 。 = ( 6 1 ) 0. 45 2. 25T ? ? ? ?‘提 提（ N1 ） H 在進(jìn)料板 上方開一入孔，其高度為 ， 故精餾塔的有效高度為 = + + 0. 8= 9. 9+ 2. 25 + 0. 8= 12 .9 5mZ Z Z 提精 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置計(jì)算 因塔徑 D= ，可選用單溢流弓形降液管，各項(xiàng)計(jì)算如下： 堰長 依據(jù)溢流型式及液體負(fù)荷決定堰長 ,單溢流型塔板堰長 lW 一般取為 (～ )D 取 D m? ? ? ? 同理，提餾段的為 4wl D m? ?? ? ? ? 溢流堰高度 堰上液層高度應(yīng)適宜，太小則堰上的液體均布差，太大則塔板壓強(qiáng)增大，物沫夾武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 20 帶增加。對平直堰，設(shè)計(jì)時(shí) hOW 一般應(yīng)大于 ，若低于此值應(yīng)改用齒形堰。hOW 也不宜超過 ～ ，否則可改用雙溢流型塔板。 由 w L owh h h? ， 選用平直堰，堰上液層高度： ()1000 how wLhEl?，近似取 E=1 則 精餾段 23 32 .8 4 1 .8 1 8 9 1 0 3 6 0 01 ( ) 0 .0 1 1 21 0 0 0 0 .8 4owhm??? ? ? ? 同理，提餾段的為 23 32 .8 4 2 .4 1 1 8 1 0 3 6 0 01 ( ) 0 .0 1 3 51 0 0 0 0 .8 4ow ??? ? ? ? 取板上清液層高度 70Lh mm? 故 精餾段 370 10 0. 01 12 0. 05 88whm?? ? ? ? 同理，提餾段的為 7 13 5 56 5whm? ? ? ? 弓形降液管寬度和截面積 由 ?? 由弓形降液管的參數(shù)圖查得 TAA ? ， ? 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 21 故 精餾段 20. 05 2 1. 53 9 0. 08 00 3fAm? ? ? D m? ? ? ? 同理，提餾段的為 ? ? ?? 驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間為： 精餾段位 33600 3 6 0 0 0 . 0 8 0 0 3 0 . 4 5 1 9 . 8 51 . 8 1 8 9 1 0 3 6 0 0fThAH ssL????? ? ? ??? 同理，提餾段的為 33 6 0 0 0 . 0 8 0 0 3 0 . 4 5 1 4 . 9 52 . 4 1 1 8 1 0 3 6 0 0 ss? ???? ? ? ??? 故降液管設(shè)計(jì)合理 降液管底隙高 度 圖 35降液管示意圖 為 保 證 良 好 的 液 封 ， 又 不 致 使 液 流 阻 力 太 大 ， 一 般 取 為? ?h hO W? ? 0 006 0 012. ~ ., hO 也不易小于 ～ ，以免引起堵塞，產(chǎn)生液泛。 （ 1）精餾段： 取 0 06 588 06 528 ( 2 ~ 25 )wh h m m? ? ? ? ? ? （ 2）提餾段： 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 22 取 39。 0 39。 0. 00 6 0. 05 65 0. 00 6 0. 05 05 ( 0. 02 ~ 0. 02 5 )wh h m m? ? ? ? ? ? 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理 。 塔板的分塊 a 塔板的分塊 因 800D mm? ，故塔板采用分塊式。查得塔板分塊數(shù)表得，塔板分為 4塊 b 邊緣區(qū)寬度的確定 39。 ( 80SSW W m m??取 （ 出 口 安 定 區(qū) ） 進(jìn) 口 安 定 區(qū) ） 35cW m m?（ 開 孔 區(qū) 至 塔 頂 距 離 ） 塔板布置 浮閥數(shù)目及排列 精餾段： 取閥孔動能因子 0 11F? ，則孔速 01u 為 1001 11 9 . 8 8 6 /1 . 2 3 8VFu m s?? ? ? 每層塔板上浮閥數(shù)目為1 2200 171 5 9 64 SVNdu?? ? ??? 取邊緣區(qū)寬度 50 m m m??（ 開 孔 區(qū) 至 塔 頂 距 離 ），39。 ( 80 = 0. 08 mSSW W m m??（ 出 口 安 定 區(qū) ） 進(jìn) 口 安 定 區(qū) ） 計(jì)算塔板鼓泡區(qū)面積， ?????? ??? RxRxRxA a a rc s i n1802 222 ? 1 . 4 0 . 0 5 0 . 6 522cDR W m? ? ? ? ? 1 . 4( ) ( 0 . 1 4 0 . 0 8 ) 0 . 4 822dsDx W W m? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 20 . 4 82 0 . 4 8 0 . 6 5 0 . 4 8 0 . 6 5 a r c s in 1 . 1 2 31 8 0 0 . 6 5aAm ???? ? ? ? ? ? ????? 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一個(gè)橫排的孔心距 75t mm? 排間距 1 . 1 2 339。 8 7 . 61 7 1 0 . 0 7 5aAt m mNt? ? ?? 取 39。t =80mm 以等腰三角形排列，排得閥數(shù)為 160 重新核算以下參數(shù)：01 239。 10. 56 / 39 1604u m s????? 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 23 039。 10 .5 6 1. 23 8 11 .7F ? ? ? 動能因子在 912 之間，合適。 塔板開孔率 ： 2 2 2002 100 % N 100 % = 160 100 % %dN dDD??? ?? ??? ? ? ? ? ? ????? ????( 開孔率在10%14%之間，合適） 圖 36 精餾段浮閥數(shù)目排列的確定 提餾段 取閥孔動能因子 0 11F? ，則孔速 02u 為 002 2 11 1 1 .5 6 /0 .9 0 6VFu m s?? ? ? 每層塔板上浮閥數(shù)目為2 220 0239。 150 5 9 64 sVNdu?? ? ??? 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一個(gè)橫排的孔心距 75t mm? 以等腰三角形排列 排間距 1 . 1 2 339。 9 9 . 8t 1 5 0 0 . 0 7 5aAt m mN? ? ??? 取排間距為 90mm 以等腰三角形排列，排得閥數(shù)為 146 重新核算以下參數(shù)：02 22 . 0 7 8 939。 1 1 . 9 /0 . 7 8 5 0 . 0 3 9 1 4 6u m s???? 0239。 11 .9 0. 90 6 11 .3F ? ? ? 動能因子在 912 之間，合適。 開孔率 2 2 20 02 100 % N 100 % = 146 100 % %dN dDD??? ?? ??? ? ? ? ? ? ????? ????(開孔率在 10%14%之間，合適） 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 24 圖 37 提溜段浮閥數(shù)目的確定 第四章 塔板的流體力學(xué)計(jì)算 氣相通過浮閥塔板的壓降 可根據(jù) ?hhhh lcp ??? 計(jì)算 精餾段 （ 1）干板阻力 0u =17 3 . 1 7 3 . 1 9 . 3 4 /1 . 2 3 8cVu m s?? ? ? 因 0 01cuu? ，故 2 21 0 11 1 39。 5 . 3 4 1 . 2 3 8 1 0 . 5 65 . 3 4 0 . 0 4 72 2 7 9 5 . 5 4 9 . 8Vc