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萬噸苯-甲苯浮閥精餾塔設計(編輯修改稿)

2026-02-12 09:10 本頁面

　

【文章內容簡介】據溢流型式及液體負荷決定堰長。單溢流型塔板堰長一般為；雙溢流型塔板，兩側堰長取為，其中為塔徑。堰長也可以由溢流強度計算。溢流強度即通過單位堰長的液體流量，一般篩板及浮閥塔的堰長溢流強度應為：式中： —溢流堰長， —液體流量，對于少數液氣比較大的過程堰上溢流強度可允許超過此范圍，有時為增加堰長也可增設輔助堰，由于此次設計選用單溢流型塔板，故選取驗算，符合要求。求。2. 堰高堰高于板上液層高度及堰上液層高度的關系如下式中：—板上液層高度， —堰上液層高度，，==3. 堰上液層高度堰上液層高度應適宜，太小則堰上的液體均布差，太大則塔板壓降增大，霧沫夾帶增加。對平直堰，若低于此值或液流強度時，應改用齒形堰。也不易超過，否則可改用雙型溢流型塔板。平直堰按下式計算：式中：—堰長， —塔內液體流量， —液流收縮系數，可根據圖查取，取E=因此一般篩板、浮閥塔板的板上液層高度在范圍內選取。故依以上關系計算堰上液層高度后，可依下式決定堰高，即。將值代入上式得，，滿足要求在工業塔中，堰高一般為，減壓塔為，高壓塔。堰高還要考慮降液管底端的液封，大塔徑相應增大此值。若堰高不能滿足液封要求時，可設進口堰。弓形降液管的寬度與截面積可根據堰長與塔徑的比值。，查得，查《化工原理課（下冊）》塔板結構猜數系列化標準（單溢流型）得塔徑為2000時，塔截面積，因此，降液管的截面積應保證溢流液中夾帶的氣泡得以分離，液體在降液管內的停留時間一般等于或大于35秒，對低發泡系統可取低值，對高發泡系統及高壓操作的塔，停留時間應加長些。故在求得降液管的截面積之后，應按下式驗算在降液管內的停留時間，即：式中：—液體在降液管中的停留時間， —降液管的截面積，2. 降液管底隙高度降液管底隙高度即降液管下端與塔板間的距離，以表示。為保證良好的液封，又不一致使液流阻力太大，一般取為：也可按下式計算：式中：一液體通過降液管底隙的流速，一般，不宜超過。也不宜小于，以免引起堵塞。取，符合要求。一般情況多采用平行受液盤，有時為使液體進入塔板時平穩并防止塔板液流進口處頭幾排閥孔因沖擊而漏液，對直徑為800以上的塔板，也推薦使用凹形受液盤，此種結構也便于液體側線抽出，但不宜使用易聚合或有懸浮物的料液。當大塔采用平行受液盤時，為保證降液管的液封并均布進入塔板的液流，也可設進口堰。塔板的板面一般分為四部分即：1. 開孔區為布置篩孔、浮閥等部件的有效傳質區，亦稱鼓泡區。其面積可以在布置板面上的開孔后求得，也可直接計算。對垂直弓形降液管的單流型塔板可按下式計算，即：式中：開孔區面積，，，參數計算：開孔區面積：2. 溢流區溢流區面積為降液管面積，3. 安定區開孔區與溢流區之間的不開孔區域為安定區（破沫區），其作用為使自降液管流出液體在塔板上均布并防止液體夾帶大量泡沫進入降液管。其寬度可參考下列經驗值選定：時時直徑小于1的塔可適當減小。在設計中，故選4. 無效區在靠近塔壁的塔板部分需留出一圈邊緣區域供支撐塔板的邊梁之用，稱為無效區。其寬度視需要選定，小塔為，大塔可達。為防止液體經邊緣區流過而產生“短路”現象，可在塔板上沿塔壁設置旁流擋板。設計中選定孔徑由所選定浮閥的型號決定。型（即V1型）浮閥使用得很普遍，已定為部頒標準。型浮閥的孔徑為39，故為確定浮閥數，先要求操作時閥孔氣速。對塔板效率、塔板壓降及生產能力作綜合考慮后，一般希望浮閥在剛剛全開時操作。浮閥全開時的閥孔氣速稱為閥孔臨界氣速。工業試驗結果表明：浮閥臨界動能因數一般為：由此關系可決定。式中：—氣相密度，取，得，通常，閥孔臨界氣速是操作中最適宜的閥孔速度。但在實際操作中，則視具體情況，可在等于、小于或大于閥孔臨界氣速下進行操作。如常壓和加壓操作時，取；負壓操作時，取，在特殊情況下（如氣體或蒸汽密度很小），可取得更低一些，以滿足塔板壓強降嚴格限制的要求。因為本次設計是在常壓下操作，所以浮閥數可根據上升蒸汽量，閥孔氣速和孔徑用下式算出：3. 浮閥塔板的開孔率浮閥塔板的開孔率是指閥孔面積與板截面積之比，即：式中：— 塔板面積， — 閥孔總面積， — 適宜的空塔氣速，其余符號同前。在常壓塔、減壓塔中開孔率為；在加壓塔中，開孔率小于，常見的為；在小直徑塔中開孔率較低；一般為。開孔率的計算：，滿足要求。為了適應塔中的各板或各段汽（氣）相負荷的不同要求，設計時往往改變各板或各段塔板的開孔率。4. 閥孔的排列閥孔的排列應使絕大部分液體內部有汽（氣）泡透過，一般按三角形排列。在三角形排列中又有順排和叉排兩種方式，采用叉排時，相鄰閥孔中吹出的氣流攪動液層的作用較順排顯著，鼓泡均勻，故一般采用叉排并且本設計中采用叉排。在

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