化工原理課程設(shè)計(jì)---板式精餾塔設(shè)計(jì)(已改無(wú)錯(cuò)字)
2023-02-22 00:11:16 本頁(yè)面
【正文】 開孔率?是指篩孔總面積 Ao [m2] 與開孔面積 Aa [m2] 之比，即 200)/(9 0 dtAAa???一般 , 開孔率大 , 塔板壓降低 , 霧沫夾帶量少 , 但操作彈性小 , 漏夜量大 , 板效率低。通常開孔率為 5% ～ 1 5% 。Ⅴ 篩孔數(shù) n mmttAna,:11580002孔心距?孔數(shù)確定后，在塔板開孔區(qū)內(nèi)布篩孔，若布孔數(shù)較多可在適當(dāng)位置堵孔。若塔內(nèi)上下段負(fù)荷變化較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)流體力學(xué)驗(yàn)算情況，分段改變篩孔數(shù)以提高全塔的操作穩(wěn)定性。2022/2/16 7 、塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算塔板流體力學(xué)驗(yàn)算目的是為了檢驗(yàn)以上初算塔徑及各項(xiàng)工藝尺寸的計(jì)算是否合理，塔板能否正常操作。( 1) 氣體通過(guò)塔板的壓強(qiáng)降 : ph,m 液柱 ?hhhhlCp??? ph— 氣體通過(guò)每層塔板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋?m 液柱 hC — 氣體通過(guò)篩板的干板壓降， m 液柱 lh— 氣體通過(guò)板上液層的阻力， m 液柱 h?— 克服液體表面張力的阻力， m 液柱2022/2/16 i . 干板壓降 hC LVCCuh??200)(? 式中 u0 — 篩孔氣速， m/s ? ?L V、— 分別為液、氣密度，kg m3C0— 孔流系數(shù)，孔徑與塔板厚度之比). . . . . . .()(0 0 0 3 3 )(0 0 7 3 )(0 6 7 8 0 0302000????ddddC ???? 2022/2/16 i i . 板上液層阻力 lh 板上充氣液層阻力受堰高、氣速及溢流長(zhǎng)度等因素的影響，一般用下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：)(00 OWWLlhhhh ??? ?? 式中： hL— 板上清液層高度， m ?0 — 反映板上液層充氣程度的因數(shù)，可稱為充氣因數(shù)，無(wú)因次 , 一般 ?0 = ～ 。 ?0 與氣相動(dòng)能因子 aF有關(guān)，1 8 5 9 6 006 5 2 0 2 ?? F? )( 單流型塔板fTsaVaaAAVuuF??? ? i i i . 液體表面張力的阻力 MNgdhL/:40????表面張力?氣體通過(guò)塔板的壓降 （ Δ Pp=hpg ρL）應(yīng)低于設(shè)計(jì)允許值。2022/2/16 (2) . 降液管內(nèi)液體高度 ( 液泛 or 淹塔 ) 降液管內(nèi)液體高度Hd 代表液體通過(guò)一層塔板時(shí)所需液位高度，可用下式表示 : dpLdhhhH ????? 式中 ?— 進(jìn)出口堰之間的液面梯度， m 液柱 ( 一般很小，可以忽略 ) ph— 氣體通過(guò)一塊塔板的壓降， m 液柱 hd — 液體流出降液管的壓降， m 液柱hd 可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 無(wú)入口堰 : hLL hdSW???????0 15302. 有入口堰： hLl hdSW???????0 202.2022/2/16 如果液體和氣體流動(dòng)所遇阻力增加，降液管中液面上升，當(dāng)超過(guò)上一層塔板的堰頂后，產(chǎn)生液體倒流，即發(fā)生了液泛，因此，需要足夠的降液管高度，或控制適當(dāng)阻力以防液泛的發(fā)生 。 實(shí)際降液管中液體和泡沫的總高度大于用上式計(jì)算的值 。 為了防止液泛，應(yīng)保證降液管中泡沫液體總高度不超過(guò)上層塔板的出口堰 。 因此 H hHT Wd? ?? 式中 HT — 板間距， m ? — 系數(shù)。為考慮降液管內(nèi)液體充氣及操作安全兩種因素的校正系數(shù)。對(duì)于容易起泡的物系，取 0 . 3 ～ 0 .4 ；對(duì)不易起泡的物系，取 ～ 0. 7 ；對(duì)于一般物系，取 。2022/2/16 （ 3 ）霧沫夾帶 霧沫夾帶是指板上液體被上升氣體帶入上一層塔板的現(xiàn)象。過(guò)多的霧沫夾帶將導(dǎo)致塔板效率嚴(yán)重下降。為了保證板式塔能維持正常的操作效果，應(yīng)使每千克氣體夾帶到上一層塔板的液體量不超過(guò) kg ，即控制霧沫夾帶量 e V 0. 1 kg( 液 )/kg( 氣 ) 。 6)(LTaVhHue?????2022/2/16 （ 4 ）漏液點(diǎn)氣速 uOW當(dāng)氣速逐漸減小至某值時(shí)，塔板將發(fā)生明顯的漏夜現(xiàn)象，該氣速稱為漏液點(diǎn)氣速 uOW，若氣速繼續(xù)降低，更嚴(yán)重的漏夜將使篩板不能積液而破壞正常操作，故漏液點(diǎn)氣速為篩板的下限氣速。為使篩板具有足夠的操作彈性，應(yīng)保持穩(wěn)定性系數(shù) K:若穩(wěn)定性系數(shù)偏低，可適當(dāng)減小開孔率或降低堰高，前者影響較大。VLLOWhhCu ???/) 0 5 (0???]/[. . .,. . . . smuuuuKOWoOWO漏液點(diǎn)氣速篩孔氣速～??2022/2/16 8. 塔板的負(fù)荷性能圖 在確定了塔板的工藝尺寸 ， 又按前述各款進(jìn)行了流體力學(xué)驗(yàn)算之后 ， 便可確認(rèn)所設(shè)計(jì)的塔板能在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下正常操作 。 此時(shí) ， 有必要進(jìn)一步揭示該塔板的操作性能 ， 即求出維持該塔板正常操作所允許的氣 、 液負(fù)荷波動(dòng)范圍 。 這個(gè)范圍通常以塔板負(fù)荷性能圖的形式表示 。 2022/2/16 塔板負(fù)荷性能圖 Vs ,m3/s Ls ,m3/s (1)霧沫夾帶線 (2)液泛線 (3)液相上限線 (4)漏夜線 (5)液相負(fù)荷下限線 A Vs,min P操作點(diǎn) B Vs,max O 2022/2/16 ( 1 ) . 霧沫夾帶
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