精餾塔設(shè)計化工原理課程設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 ? ? 取 48oh mm? （符合液封要求） 塔板位置及浮閥塔數(shù)目與排列 《傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計》 P194 式 418 得可知： o o VmFu?? 取 12oF? ，求孔速 ou ， ? ?12 1 0 .3 0 1 3 /1 .3 5 7oo VmFu m s?? ? ? 求每層塔板上得浮閥數(shù)（已知 1F 重型閥得閥孔直徑 ? ）： 224 4 0 .3 5 5 283 .1 4 0 .0 3 9 1 0 .3 0 1 3sooVN du? ?? ? ??? （ 1）取邊緣區(qū)寬度： ? 兩邊安定區(qū)高度： ? 由《傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計》 P195 式 422 計算鼓泡區(qū)面積： 2 2 202 a r c s in180P xA x R x R R???? ? ????? 式中 ? ? 0 .7 / 2 0 .0 8 4 0 .0 5 0 .2 1 62dsDx W W? ? ? ? ? ? ? ? ?0 .7 / 2 0 .0 8 4 0 .0 5 0 .2 1 62 cDR W m? ? ? ? ? ? 因此 2 2 202 a r c s in180P xA x R x R R???? ? ????? 2 2 20 0 .2 1 62 0 .2 1 6 0 .3 2 5 0 .2 1 6 0 .7 2 5 a r c s in1 8 0 0 .3 2 5?? ? ? ? ? ? ? ? ? m? （ 2）浮閥排列方式 對整塊式塔板，采用正 三角形叉排 ，孔心距 t 為 75~125mm 閥孔總面積： ? ?20 .3 5 5 0 .3 4 4 61 0 .3 0 1 3so oVAmu? ? ? 排間距： ? ? ? ?0 .9 0 7 0 .9 0 7 0 .3 2 50 .0 3 9 0 .1 1 4 1 1 1 .4 10 .0 3 4 4 6Po o At d m m mA ?? ? ? ? ? 取 80t mm? 具體的排列見下圖，共安排浮閥個數(shù) 29N? 只 由實際浮閥個數(shù)可知，實際閥孔中氣體速度為： ? ?281 0 .3 0 1 3 9 .9 4 6 1 /29ou m s? ? ? ? ?9 .9 4 6 1 1 .3 5 7 1 1 .5 9 /o o V mF u m s?? ? ? ? 閥孔動能因數(shù)變化不大，仍在 9~12 范圍內(nèi)，因此閥孔數(shù) 29N? 塔板開孔率 0 .9 2 31 0 0 % 9 .2 8 %9 .9 4 6 1ouu? ? ? ? 塔的流體力學(xué)驗算 阻力的計算 由《傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計》 P196 式 424 計算塔板壓力降，即 p c lh h h h?? ? ? （ 1） 干板阻力 由《傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計》 P197 式 427 可知： 臨界孔速 ? ?1 .8 2 5 1 .8 2 57 .3 1 7 .3 1 8 .8 8 5 /1 .3 5 7 1 .3 5 7o c ou m s u? ? ? ? ?閥全開 由《傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計》 P196 式 425 得： 干板阻力 ? ?2 21 .3 5 7 9 .9 4 6 15 .3 7 5 .3 7 0 .0 4 62 2 7 9 8 .3 9 9 .8 1V m oc Lm uhmg?? ?? ? ? ??? （ 2） 板上充氣液層阻力 由于乙醇 — 水系統(tǒng)里，液相是水，故充氣系數(shù) ? ? 。 由《傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計》 P197 式 428 得： ? ?0. 5 0. 06 0. 03l o Lh h m?? ? ? ? （ 3） 液體表面張力造成的阻力 此阻力很小，浮閥塔得 h? 值通常很小，計算時忽略不計 （ 4） 單板壓降 由于 h? 忽略不計，因此與氣體流經(jīng)一層浮閥塔得壓力降所相當(dāng)?shù)靡褐叨葹椋? ? ?0. 04 6 0. 03 0. 07 3p c lh h h m? ? ? ? ? ? ?0. 07 3 79 8. 39 9. 81 57 1. 75P p L mp h g P a?? ? ? ? ? ? 淹塔校核（液泛校核） 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，由《傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計》 P197 式 430 計算清液高度： d p L dH h h h? ? ? （ 1）由于本塔不設(shè)進(jìn)口堰，故由《傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計》 P198 式 43，計算液體通過降液管的壓頭損失 ? ?2 3 3 004 5 8odwoLhmlh ??? ???? ? ? ??? ??????? （ 2）板上液層高度： ? （ 3）降液管內(nèi)清液層高度 ： ? ?0. 07 3 0. 06 0. 00 00 46 56 0. 13 30d p L dH h h h m? ? ? ? ? ? ? 前已選定 ? ，并求得 ? ，取 ?? ，則 ? ? ? ? ? ?0 .5 0 .3 5 0 .0 5 3 9 0 .2 0 2 0TwH h m? ? ? ? ? ? ? ?d T wH H h??? 由《傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計》 P198 式 433 可知：符合放置淹塔要求 霧沫夾帶校核 計算泛點率校核霧沫夾帶校核，由《傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計》 P199 式 434 和式435 可知： 泛點率 1 .3 6 100%Vms s sL m V mFTV L ZKC A??? ???? 或泛點率 100%VmsL m V mFTVKC A?????? 1. 泛點符合系數(shù) FC 查《傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計》 P199 圖 425 得 ? 2. 板上液流面積 ? ?2 0. 38 46 5 2 0. 02 61 56 2 0. 33 23a T fA A A m? ? ? ? ? ? 3. 板上液體流經(jīng)高度 ? ?2 0 .7 2 0 .0 8 4 0 .5 3 2LdZ D W m? ? ? ? ? ? 4. 泛點率 泛點率 1 0 0 % 5 1 .3 9 %0 .7 8VmsL m V mFTVKC A????? ? ? 對于 ? （大塔），泛點率應(yīng)該小于 70% ，符合要求，可保證霧沫夾帶量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)，即 10%e? 塔板負(fù)荷性能圖（均以精餾段計算） 霧沫夾帶線① 取極限霧沫夾帶量 10%e? ，依據(jù)： 泛點率 1 .3 6 100%Vms s sL m V mFTV L ZKC A??? ???? 按照泛點率 70%? 計算， 泛點率 1 .3 6 100%Vms s sL m V mFTV L ZKC A??? ???? 100% ??????? 70%? 整理得 40 4ssVL?? 液泛線② 聯(lián)立《傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計》中式 42 430 及式 433 得： ? ? ? ? ? ?0. 5 0. 35 0. 05 39 0. 20 20d T wH H h m?? ? ? ? ? ? 液泛時 ? ? ? ? ? ? T w w o w c w o w dH H h h h h h h h?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2232360 0 20 39 2 3100 0 5 2 798 .39 5 8s o sL u LE ???? ? ? ? ? ? ? ??? ???? ?因為物系一定，塔板結(jié)構(gòu)尺寸一定，則整理上式可得液泛線方程： ? ? 2 / 3 223 6 0 0 0 .0 4 8 4 5 3 3 4 0 7 .7 1 3 .1 7 9s o sE L u L? ? ? 列表計算與 sL 相對應(yīng)得液泛氣量 sV 序號 1 2 3 4 5 6 7 8 ? ?31/sL m s?? 410?? 410?? 410?? 410?? 410?? 410?? 410?? 410?? ? ?31/sL m h?? E ? ?1/ou m s?? ? ?1/sV m s?? 由上表對應(yīng) sL 和 sV 作出液泛線② 液相負(fù)荷上線線③ 液體最大流量應(yīng)保證降液管液體停留時間不少于 3~5 秒，則液體在降液管內(nèi)停留的時間 ? ?40 .0 2 6 1 5 6 2 0 .0 3 5 2 4 .0 33 .8 1 1 0fTsAH ssL? ??? ? ? ?? 以 4 秒作為液體在降液管中停留時間得下限，則： ? ?30 .0 2 6 1 5 6 2 0 .3 5 0 .0 0 2 2 8 8 6 7 /44fTs AHL m s?? ? ? 液相負(fù)荷下限線④ 取堰上液層高度 ? 作為液相負(fù)荷下限條件，依 owh 得計算式算出 sL 的下限值，依此作出