篩板式精餾塔課程設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 2=()=；∴NP,2=N2ET,2==，即提餾段實際有9塊塔板。全塔范圍：NP=NP,1+NP,2=10+9=19；ET,全=NTNP==%塔板的塔徑由氣速u=(安全系數)umax,安全系數=～（），umax=CρLρVρV（其中C參考文獻1，P27，圖213查得）當σ≠20mN/m時，修正C=C20(σ20)① 精餾段：已知：ρL,1=, ρV,1= kg/m3 ,Ls,1=103m3/s ,Vs,1= m3/s ,σm,1=在史密斯關系圖中：Ls,1Vs,1ρL,1ρV,1==假設板間距HT,1=，板上清夜層高度hL,1=H=HT,1hL,1=,查圖可知道C20=∴C=()=∴umax== m/s∴u== m/s∴D=4Vs,1πu=4=(m) 圓整D=1400mm因此，實際塔截面積AT=π4D2=（m2)，實際u=Vs,1AT=② 提餾段：已知：ρL,2=, ρV,2=,Ls,2=103m3/s ,Vs,2= m3/s, σm,2=在史密斯關系圖中：Ls,2Vs,2ρL,2ρV,2==假設板間距HT,2=，板上清夜層高度hL,2=H=HT,2hL,2=,查圖可知道C20=∴C=()=∴umax== m/s∴u== m/s∴D=4Vs,2πu=4=(m) 圓整D=1400mm因此，實際塔截面積AT=π4D2=（m2)，實際u=Vs,2AT=：1. 溢流堰：可知：當D=1400mm，LS70m3?h1時，選用單溢流型、弓形降液管。對于塔徑大于800mm的采用凹形受液盤。另外，采用平直堰，堰上液層高度hOW=(3600LslW)23① 堰長lW: lW=（～）D ，取lW==② 堰高hW:a) 精餾段：堰上液層高度hOW,1=(3600)23=堰高hW,1=hL,1hOW,1==b) 提餾段：堰上液層高度hOW,2=(3600)23=③ 弓形降液管寬度Wd和面積Af:lWD=，AfAT=，WdD=則，Af==；Wd==④ 驗算降液管內停留時間：a) 精餾段：θ1=AfHT,1Ls,1=103= (s)b) 提餾段：θ2=AfHT,2Ls,2=103=(s)⑤ 降液管底隙高度：a) 精餾段：ho,1=hW,==(20~25)mmb) 提餾段：ho,2=hW,==(20~25)mm故，符合要求。⑥ 凹形受液盤的深度：50mm 塔徑在800mm以上時，采用分塊式塔板，以便通過人孔裝拆塔板。同時，塔板分塊為4塊 邊緣區：，WC可取為50mm，WS可取為85mm 開孔面積計算：AS=2（xr2x2+πr2180arcsinxr)x=D2WS+Wd=+=(m)r=D2WC==(m)∴AS=+π=（m2) 篩孔計算及其排列：由于物系為無腐蝕性，可選用篩板厚度：δ=3mm的碳鋼板，篩孔直徑dO=4mm另外，開孔一般為正三角排列。∵tdO=3~4，∴孔中心距：t==4=14(mm)篩孔數目：n=1158103t2AS=1158103142=≈5908個開孔率：φ開=（dOt）2=(414)2=%① 精餾段：uo,1=Vs,1φAS=%=(m/s)② 精餾段：uo,2=Vs,2φAS=%=(m/s)：：① 干板壓降hC:hC=(ρVρL)CO=a) 精餾段：hC,1=()2=b) 提餾段：hC,2=()2=② 板上液層的有效阻力hl：a) 精餾段：氣相動能因數FO,1=uo,1ρV,1==17板上清夜層高度hL,1=∴hl ,1=b) 提餾段：氣相動能因數FO,2=uo,2ρV,2==17板上清夜層高度hL,2= ∴hl ,2=③ 液體通過每層塔板的液柱高度及壓降：(hP=hC+hl)a) 精餾段：每層液柱高度hP,1=+=壓降：?P1=ρL,1ghP,1==a) 提餾段：每層液柱高度hP,2=+=壓降：?P2=ρL,2ghP,2== 液面落差：對于篩板塔，液面落差很小，故可忽略液面落差的影響。：eV=(uGHThf)泡沫層高度：hf=① 精餾段：uG,1=Vs,1ATAf==(m/s)eV,1==② 提餾段：uG,2=Vs,2ATAf==(m/s)eV,2==故液沫夾帶量eV在允許范圍內。 漏液點：eV=(uGHThf)泡沫層高度：hf=③ 精餾段：uG,1=Vs,1ATAf==(m/s)eV,1==④ 提餾段：uG,2=Vs,2ATAf==(m/s)eV,2==故液沫夾帶量eV在允許范圍內。1. 漏液點：uOM=(+)ρLρVhσ=4σ9810ρLd0① 精餾段：hσ,1=4,1dO,1=4=(m)uOM,1=+=(m/s)氣體實際通過篩孔氣速為uo,1=穩定系數為K1=uo,1uOM,1==具有較大彈性。② 提餾段：hσ,2=4,2dO,2=4=(m)uOM,2=+=(m/s)氣體實際通過篩孔氣速為uo,2=穩定系數為K2=uo,2uOM,2==具有較大彈性。綜上，本設計無明顯漏液。:為了防止液泛現象，降液管內液層高Hd應服從Hd《?（HT+hW）對于甲醇水物系（一般物系）?=Hd=hP+hL+hd板上不設進口堰，hd=LSlWhO2① 精餾段：?HT,1+hW,1=+=（m）hd,1==104（m）∴Hd,1=hP,1+hL,1+hd,1=++104=② 提餾段：?HT,2+hW,2=+=（m）hd,2==103（m）∴Hd,2=hP,2+hL,2+hd,2=++103=不會發生液泛現象。：計算公式：hL=hW+hOWhOW=(3600LSlW)23=uG=VsATAf==eV== =hf==(hW+hOW)Hd=hP+hL+hd=?（HT+hW）hP=hC+hl+hσ ,hl=βhLuO=VsφAShC= hd=LSlWhO2 漏液線：由uOmin=(+)ρLρVuOmin=VsminφAS得Vsmin=(+)ρLρV=(+)ρLρV① 精餾段：Vsmin,1 =++, =+,123② 提餾段：Vsmin,2=++,=+,223：以eV=，求取VsLs關系：① 精餾段：hW,1=，σ1=hf,1=(+,123)eV,1=,+,=∴Vs,1=,123② 提餾段：hW,2=，σ2=hf,2=(+,223)eV,2=,+,= ∴Vs,2=,223 相負荷下限線：對于平直堰,取堰上液層高hOW=。（因為堰上液層高度太小，會造成液體在堰上分布不均，影響傳質效果，最小為6mm）hOW,min==，∴LS,min=104（m3/s） 液相負荷上限線：以θ=5s作為液體在降液管中停留時間下限。（由經驗可知，液體在降液管內的停留時不小于35s）θ=AfHTLS① 精餾段：LSmax,1==（m3/s)② 提餾段:LSmax,2==（m3/s) 液泛線：由本部分公式聯立，?HT+?β1hW=β+1hOW+hC+hd+hσ、hd與LS、hC與Vs的關系代入上式，得aVs2=bcLS2dLS23其中，a=(φASCO)2(ρVρL)b=?HT+?β1hWc=(lWhO)2d=+1(3600lW)23=+=① 精餾段:a=()2=b=+=c=()2= ∴Vs,1=,123② 提餾段：a=()2=b=+= c=()2=∴Vs,2=,223，塔板負荷性能圖的五條線為：① 精餾段：漏液線：Vsmin,1=+,123液沫夾帶線:Vs,1=,123液相負荷下限線：LS,min=104液相負荷上限線：LSmax,1=（m3/s)液泛線：Vs,1=,123由上五個函數可以得到精餾段塔板負荷性能圖。② 提餾