化工原理课程设计苯和甲苯

化工原理课程设计说明书

设计题目：苯-甲苯分离过程筛板式精馏塔 设计者：班 级 化工2009级（1）班

姓 名 郑 健 学 号 2009071976 日 期 2012年6月26日

指导教师：（签名） 设计成绩： 日期

单位：石河子大学化学化工学院化工系

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目录

1 设计方案的选择及流程说明 ............................................................................................ 4 1.1 概述 ................................................................................................................................. 4 1.1.1 精馏原理 ...................................................................................................................... 4 1.1.2 精馏塔选定 .................................................................................................................. 4 1.2 设计方案的确定 ............................................................................................................. 4 2 精馏塔的物料衡算 ............................................................................................................ 5 2.1 原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量 ................................................................. 5 2.2 原料液及塔顶和塔底的摩尔分率 ................................................................................. 5 2.3 物料衡算 ......................................................................................................................... 5 3 塔数的确定 ........................................................................................................................ 6

3.1 理论板层数NT的求取 ................................................................................................... 6 3.1.1 相对挥发度的求取 ...................................................................................................... 6 3.1.2 求最小回流比及操作回流比 ...................................................................................... 6 3.1.3 求精馏塔的气、液相负荷 .......................................................................................... 7 3.1.4 求操作线方程 .............................................................................................................. 7 3.1.5 采用逐板法求理论板层数 .......................................................................................... 7 3.2 实际板层数的求取 ......................................................................................................... 8 4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 .................................................................... 8 4.1 操作压力的计算 ............................................................................................................. 8 4.2 操作温度的计算 ............................................................................................................. 9 4.3 平均摩尔质量计算 ......................................................................................................... 9 4.4 平均密度计算 ............................................................................................................... 10 4.4.1 气相平均密度计算 .................................................................................................... 10 4.4.2 液相平均密度计算 .................................................................................................... 10 4.5 液体平均表面张力的计算 ............................................................................................ 11 4.6 液体平均黏度计算 ....................................................................................................... 12 5 塔及塔板的工艺尺寸的设计计算 .................................................................................. 13 5.1 塔径的设计计算 ........................................................................................................... 13 5.1.1 精馏段： .................................................................................................................... 13 5.1.2 提馏段： .................................................................................................................... 14 5.2 塔的有效高度的计算 ................................................................................................... 15

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5.3 塔的实际高度的计算 ................................................................................................... 15 5.4 溢流装置的计算 ........................................................................................................... 15 5.4.1 精馏段： .................................................................................................................... 15 5.4.2 提馏段： .................................................................................................................... 16 5.5 塔板布置 ....................................................................................................................... 17 5.5.1 精馏段： .................................................................................................................... 17 5.5.2 提馏段： .................................................................................................................... 18 6 流体力学验算 .................................................................................................................. 20 6.1 塔板压强降 ................................................................................................................... 20 6.1.1 精馏段： .................................................................................................................... 20 6.1.2 提馏段： .................................................................................................................... 21 6.2 液沫夹带量的校核 ....................................................................................................... 21 6.2.1 精馏段： .................................................................................................................... 21 6.2.2 提馏段： .................................................................................................................... 22 6.3 溢流液泛的校核 ........................................................................................................... 22 6.3.1 精馏段： .................................................................................................................... 22 6.3.2 提馏段： .................................................................................................................... 23 6.4 液体在降液管内停留时间的校核 ............................................................................... 23 6.4.1 精馏段： .................................................................................................................... 23 6.4.2 提馏段： .................................................................................................................... 23 6.5 漏液点的校核 ............................................................................................................... 23 6.5.1 精馏段： .................................................................................................................... 23 6.5.2 提馏段： .................................................................................................................... 24 7 塔板负荷性能图（以精馏段为例） .............................................................................. 25 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6

漏液线 ........................................................................................................................... 25 液沫夹带线 ................................................................................................................... 25 液相负荷下限线 ........................................................................................................... 26 液相负荷上限线 ........................................................................................................... 26 液泛线 ........................................................................................................................... 27 负荷性能图及操作弹性 ............................................................................................... 28

8 计算结构汇总表 .............................................................................................................. 29 9 小结 .................................................................................................................................. 30

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1 设计方案的选择及流程说明

1.1 概述 1.1.1

精馏原理

利用从塔底部上升的含轻组分较少的蒸气，与从塔顶部回流的含重组分较少的液体逆流接触，同时进行多次部分汽化和部分冷凝，使原料得到分离。 同时进行多次部分汽化和部分冷凝是在精馏塔中实现的。塔板上有一层液体，气流经塔板被分散于其中成为气泡，气、液两相在塔板上接触，液相吸收了气相带入的热量。使液相中的易挥发组分汽化，由液相转移到气相；同时，气相放出了热量，使气相中的难挥发组分冷凝，由气相转移到液相。部分汽化和部分冷凝的同时进行是汽化、冷凝潜热相互补偿。精馏就是多次而且同时进行部分汽化和部分冷凝，使混合液得到分离的过程。 1.1.2

精馏塔选定

精馏是气液两相之间的传质过程，而传质过程是由能提供气液两相充分接触的塔设备完成，并要求达到较高的传质效率。根据塔内气液接触部件的结构型式，可分为板式塔和填料塔两大类。板式塔内设置一定数量塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质量、热量传递，气液相组成呈阶梯变化，属于逐级接触逆流操作过程。填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶填料表面下流，气体逆流而上，与液相接触进行质量、热量传递，气液相组成沿塔高连续变化，属于微分接触操作过程。我们选择的是板式塔。

板式塔大致可分为两类：一类是有降液管的塔板，如泡罩、浮阀、筛板等；另一类是无降液管塔板，如栅板、穿流式波纹板等。工业上应用较多的是前者。这里，我们选择的是具有降液管的筛板塔。筛板塔是在塔板上钻有均匀分布的筛孔，上升气流经筛孔分散、鼓泡通过板上液层，形成气液密切接触的泡沫层（或喷射的液滴群）。

筛板塔的优点是结构简单，制造维修方便，造价低，相同条件下生产能力高于浮阀塔。其缺点是稳定操作范围窄，小孔径筛板易堵塞，不适宜处理粘性大的、脏的和带固体粒子的液料。但设计良好的筛板塔仍具有足够的操作弹性，对易阻塞的物系可采用大孔径筛板。 工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大；（2）传质、传热效率高；（3）气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强，操作弹性大；（5）结构简单，材料耗用量小；（6）制造安装容易，操作维修方便。此外还要求不易堵塞、耐腐蚀等。

实际上，任何塔设备都难以满足上述所有要求，因此，设计者应根据塔型特点、物系性质、生产工艺条件、操作方式、设备投资、操作与维修费用等技术经济评价以及设计经验等因素,依矛盾的主次，综合考虑，选择适宜的塔型。 1.2 设计方案的确定

本设计任务为分离苯—甲苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精

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馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分加回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。

2 精馏塔的物料衡算

2.1 原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量 甲苯的摩尔质量 =92.13kg/kmol 苯的摩尔质量 MB=78.11kg/kmol

xD?0.94xF?0.6

MF=0.6?78.11+(1-0.6) ?92.13=83.718kg/kmol MD=0.94?78.11+(1-0.94)?92.13=78.9512kg/kmol 2.2 原料液及塔顶和塔底的摩尔分率

xF?0.6

xD?0.94

η=0.95 f=6700kg/h F=

fMf=

6700=80.03Kmol/h 83.718η=

D*XD=0.94 所以D=48.02 Kmol/h

F*XF由物料衡算 DXD+WXW=FXF F=D+W,所以W=32.01Kmol/h 所以：xW=0.02.3 物料衡算 原料处理量 F=

fMf=

6700=80.03Kmol/h 83.718总物料衡算 F=D+W

5

DXD+WXW=FXF

联立解得 D=48.02kmol/h W=32.01mol/h

3 塔数的确定

3.1 理论板层数NT的求取 3.1.1

相对挥发度的求取

有内插法可计算塔顶、塔釜的气液相组成 塔顶：

yA，D?0.94 yB，D?0.06

xA，D?0.863 xB，D?0.137 塔釜：

yA，W?0.215 yB，W?0.785 xB，W?0.9101 xA，W?0.0899?D??W?yA，D/xA，D?2.49

yB，D/xB，DyA，W/xA，W?2.77

yB，W/xB，W?平??D*?W?2.63

3.1.2

求最小回流比及操作回流比

泡点进料：xq?xF?0.6 yq??mxF2.63?0.6??0.798

1?(?m?1)xF1?(2.63?1)?0.6故最小回流比为

Rmin=

xD?yq=0.94?0.798?0.71 yq?xq0.798?0.6取操作回流比为

6

R=1.7Rmin=1.7?0.71=1.207 3.1.3

求精馏塔的气、液相负荷

L=RD=1.207 ?48.02=57.96kmol/h

V=(R+1)D=2.207 ?48.02=105.98kmol/h L' =L+F=57.96+80.03=137.99kmol/h V'=V=105.98kmol/h

3.1.4 求操作线方程

精馏段操作线方程为

yn+1=xR1.2070.94xn+D=?xn+=0.547xn+0.426 （a） R+1R+12.2072.207提馏段操作线方程

ym?1

'L'W137.9932.01?'xm?'xW?xm??0.0899?1.302xm?0.0272 （b）

105.98105.98VV3.1.5 采用逐板法求理论板层数

?xqy由 yq? 得x?

??(??1)y1?(??1)xq将 ?=2.63 代入得相平衡方程

x?yy （c）

2.63?1.63y??(??1)y?联立（a）、（b）、（c）式，可自上而下逐板计算所需理论板数。因塔顶为全凝 则y1?xD?0.94

由（c）式求得第一块板下降液体组成

x1?y10.94??0.856

2.63?1.63y12.63?1.63?0.94利用（a）式计算第二块板上升蒸汽组成为

y2=0.x1+0.426=0.547*0.856+0.426=0.894

交替使用式（a）和式（c）直到xn?xF，然后改用式（b）和式（c）交替计算，直到xn?xW为止，

7

ym?1'L'W137.9932.01?'xm?'xW?xm??0.0899?1.302xm?0.0272

105.98105.98VV计算结果见表1。

表1 板号 1 y x 0.90 2 0.894 3 0.842 0.670 4 0.792 0.591≤xF 5 0.742 0. 522 6 0.652 0.416 7 0.514 0.287 8 0.346 0.167 9 0.19 0.0819≤xW 0.856 0.762 精馏塔的理论塔板数为 NT=9（包括再沸器） 进料板位置 NF?4 3.2 实际板层数的求取 全塔效率为0.545，则有

3N精??5.504?6

0.5456N提?11.009?12

0.545N?N精?N提?6?12?18（包括再沸器）

4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算

4.1 操作压力的计算

塔顶的操作压力 PD?101.3KPa 每层塔板的压降 ?P?0.7KPa

进料板压力 PF?101.3?0.7?6?105.5KPa 塔底操作压力 PW?101.3?0.7?18?113.9KPa

101.3?105.5)/2?103.4KPa 精馏段平均压力 Pm?(?提馏段平均压力 Pm?（105.5?113.9）/2?109.7KPa

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4.2 操作温度的计算

依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中苯、甲苯的饱和蒸汽由安托尼方程计算，计算结果如下： 塔顶温度 tD?81.264?C 进料板温度 tF?90.65?C 塔底温度 tW?93.27?C

精馏段平均温度 tm=(81.264+90.65)/2=85.957?C 提馏段平均温度 t?（90.65?93.27）/2?91.96?C m?4.3 平均摩尔质量计算 塔顶平均摩尔质量的计算

由理论板的计算过程可知，y1?xD?0.94，x1=0.856

MVDm?0.94?78.11?(1?0.94)?92.13?78.95Kg/mol MLDm?0.856?78.11?(1?0.856)?92.13?80.13Kg/mol

进料板平均摩尔质量的计算

由理论板的计算过程可知，yF?0.792，xF?0.591

MVFm?0.792?78.11?(1?0.792)?92.13?81.03Kg/kmol MLFm?0.591?78.11?(1?0.591)?92.13?83.84Kg/kmol

塔底平均摩尔质量的计算

有理论版计算过程可知xW?y2?0.0899 x2?0.036

MVWm?0.0899?78.11?(1?0.0899)?92.13?90.87Kg/kmol MLWm?0.036?78.11?(1?0.036)?92.13?91.63Kg/kmol

精馏段的平均摩尔质量为

MVm?(78.95?81.03)/2?79.99Kg/kmol MLm?(80.13?83.84)/2?81.985Kg/kmol

提馏段的平均摩尔质量为

9

M?Vm?(81.03?90.87)/2?85.95Kg/kmol M?Lm?(83.84?91.63)/2?87.735Kg/kmol

4.4 平均密度计算 4.4.1

气相平均密度计算

由理想气体状态方程式计算，即

精馏段气相平均密度

?Vm?pmMVm103.4?79.99??2.77Kg/m3 RTm8.314?(85.957?273.15)提馏段气相平均密度

?Vm'?PmMVm'101.3?85.95??2.87kg/m3 RTm'8.314?(91.96?273.15)

4.4.2

液相平均密度计算

液相平均密度计算依下式计算，即：

1?Lm塔顶液相平均密度的计算。

?aA?LA?aB?LB

由tD?81.264?C，查液体在不同温度下的密度表得：

?A?813.83Kg/m3 ?B?810.305Kg/m3

aA?0.94?78.11?0.93

0.94?78.11?0.06?92.131?LDm?0.930.07 ?LDm?813.59?Kg/m3

813.83810.305进料板液相平均密度的计算。

?C，查液体在不同温度下的密度表得： 由tF?90.65?A?803.311Kg/m3 ?B?800.86Kg/m3

aA?0.6?78.11?0.56

0.6?78.11?0.4?92.13 10

1?LFm?0.560.44 ?LFm?802.23?Kg/m3

803.311800.86塔底液相平均密度的计算 由tW?93.27℃，查手册得

?A?800.35kg/m3 ?B?798.2kg/m3

aA?0.0899?78.11?0.0773

0.0899?78.11?0.9101?92.13塔底液相的质量分率 ?LWm?1?798.37kg/m3

(0.0773/800.35?0.9227/798.2)精馏段的平均密度为：

?Lm?(813.59?802.23）/2?807.91Kg/m3

提馏段的平均密度为：

?Lm'?802.23?798.37?800.3kg/m3

24.5 液体平均表面张力的计算 液相平均表面张力依下式计算，即：

?Lm??xi?i

i?1n塔顶液相平均表面张力的计算。

由tD?81.264?C，查液体表面张力共线图得：

?A?20.97mN/m ?B?21.43mN/m

?LDm?0.94?20.97.?(1?0.94)?21.43?21.00mN/m

进料板液相平均表面张力的计算。

?C，查液体表面张力共线图得： 由tF?90.65?A?19.8mN/m ?B?20.38mN/m

?LFm?0.6?19.8?(1?0.6)?20.38?20.032mN/m

由tW?93.27℃，查手册得

?A?19.48mN/m

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?B?20.09mN/m

?LWm?0.0899?19.48?0.9101?20.09?20.04mN/m

精馏段平均表面张力为：

?Lm?(21.00?20.032|）/2?20.516mN/m

提馏段平均表面张力为：

??(20.032?20.04|）?Lm/2?20.036mN/m

4.6 液体平均黏度计算

液相平均黏度依下式计算，即：

lg?Lm??xilg?i

塔顶液相平均黏度的计算：

由tD?81.264?C，查气体黏度共线图得：

?A?0.316mPa?s ?B?0.317mPa?s

lg?LDm?0.94?lg0.316?0.06lg0.317 ?LDm?0.309mPa?s

进料液相平均黏度的计算：

由tF?90.65?C，查气体黏度共线图得：

?A?0.288mPa?s ?B?0.291mPa?s

lg?LFm?0.6?lg0.288?0.4lg0.291 ?LFm?0.289mPa?s

塔底液相平均黏度的计算：

?C，查气体黏度共线图得： 由tW?93.27?A?0.28mPa?s ?B?0.285mPa?s

lg?LWm?0.0899?lg0.28?0.9101lg0.285 ?LWm?0.285mPa?s

精馏段液相平均黏度为：

?Lm?(0.309?0.291)/2?0.3mPa?s1

提馏段液相平均黏度为：

??(0.289?0.285)/2?0.287mPa?s1 ?Lm 12

5 塔及塔板的工艺尺寸的设计计算

5.1 塔径的设计计算 5.1.1

精馏段：

精馏段的气、液相体积流率为：

VS?VMVm105.98?79.99??0.85m3/s

3600?Vm3600?2.77LS?LMLm57.96?81.985??0.00163m3/s

3600?Lm3600?807.91由umax?C???L??V，式中C由C?C20(L)0.2求取，其中C20由筛板塔汽液

20?VLh?L120.00163?3600807.9112?()?()?()?0.033 Vh?V0.85?36002.77负荷因子曲线图查取，图横坐标为

取板间距HT?0.4m，，板上液层高度hL?0.06m，则

HT?hL?0.4?0.06?0.34m

查筛板塔汽液负荷因子曲线图得C20?0.074

C?0.074?(?L20)0.2?0.074?(20.5160.2)?0.074 20umax?C??L??V807.91?2.77?0.074??1.262m/s ?V2.77取安全系数为0.7，则空塔气速为：

u?0.7?umax?0.7?1.262?0.8834m/s D?4VS4?0.85??1.107m ?u3.14?0.8834按标准塔径圆整后为D?1.2m。

塔截面积为：

AT?0.785D2?0.785?1.22?1.13m2

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u?vS0.85??0.752m/s AT1.135.1.2 提馏段：

提馏段的气、液相体积流率为

Vs'?VMVm105.98?79.99??0.82m3/s

3600?Vm3600?2.87LMLm57.96?81.985??0.00165m3/s

3600?Lm3600?798.37

Ls'?由umax?C?L??V?式中，负荷因子C?C20(L)0.2由史密斯关联图查得C20，?V20Ls'?L1/20.00165?3600798.371/2()??()?0.0336 Vs'?V0.82?36002.87图的横坐标为

取板间距HT?0.45m，板上清液层高度取hL?0.06m，则

HT?hL?0.39m

由史密斯关联图，得知 C20?0.85 气体负荷因子 C?C20(?L20)0.2?0.85?(20.0360.2)?0.85 20umax?0.85?798.37?2.87?1.41m/s

2.87取安全系数为0.7，则空塔气速为

u?0.7umax?0.7?1.41?0.987m/s D?4VS4?0.82??1.102m ?u??0.987按标准塔径圆整后为 D?1.2m

塔截面积为

?AT?D2?1.13m2

4实际空塔气速为

0.82u??0.726m/s

1.13

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5.2 塔的有效高度的计算 精馏段有效高度为：

Z精?（N精-1）HT?（6-1）?0.4?2m

提馏段有效高度为：

Z提?（N提-1）HT?（12-1）?0.4?4.4m

在进料板上方开一人孔，其高度为0.8m， 5.3 塔的实际高度的计算 精馏塔的有效高度为：

Z?Z精?Z提?0.8?2?4.4?0.8?7.2m

5.4 溢流装置的计算

5.4.1

精馏段：

因塔径D?1.2m，可选用单溢流弓形降液管，采用凹形受液盘。各项计算如

下：

5.4.1.1 堰长lw

取lw?0.8D?0.8?1.2?0.96m

5.4.1.2 溢流堰高度hw

由how?hL?how，选用平直堰，堰上液层高度how由下式计算，即：

Lh232.84how??E?()

1000lw近似取E=1，则how?2.840.00163?360023?1?()?0.00949m 10000.96取板上清液层高度hL?60mm

故hw?hL?how?0.06?0.00949?0.05051m

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6.1.2 提馏段：

hd计算。干板阻力由下式计算：

6.1.2.1 干板阻力

干板的阻力hd按公式hd?0.051(并由可

dOuO2?V)()计算 cO?L??1.67，查得cO?0.772

12.5722.87)??0.0486m 液柱 0.772798.37故 hd?0.051?(6.1.2.2 气体通过液层的阻力hl计算。

气体通过液层的阻力hl按公式hl??hL计算

ua?VS0.82??1.04m/s

AT?2Af1.13?2?0.171Fa?ua?V?1.04?2.87?1.76kg1/2/(s?m1/2) 查得??0.56

故 hl??hL??(hW?hOW)?0.56?(0.05043?0.00957)?0.0336m 液柱 液体表面张力所产生的阻力h?由下式计算，即：

4?L4?20.036?10?3h????2.05?10?3m液柱

?Lgd0798.37?9.81?0.005

hf?hd?hl+h??0.0486?0.0336+0.0021?0.0843m 液柱 本设计系常压操作，对板压降本身无特殊要求。 6.2 液沫夹带量的校核 6.2.1

精馏段：

液沫夹带量由公式eV?5.7?10?6?L(ua)3.2计算。由

HT?Hf 21

Hf?2.5hL?2.5?0.06?0.15m

5.7?10?60.8863.2()?0.159kg液/kg气<0.1kg液/kg气 故 eV?20.516?10?30.40?0.15故本设计中液沫夹带量eV在设计范围之内。 6.2.2

提馏段：

液沫夹带量由公式eV?5.7?10?6?L(ua)3.2计算

HT?Hf由 Hf?2.5hL?2.5?0.06?0.15m

5.7?10?61.04?()3.2?0.152kg液/kg气<0.1kg液/kg气 故 eV??320.036?100.45?0.15故本设计中液沫夹带量eV在设计范围之内。 6.3 溢流液泛的校核 6.3.1

精馏段：

为防止塔内发生液泛，降液管内液高度Hd应服从下式关系，即

Hd??(HT?hW)

苯—甲苯属于一般物系，取??0.5，则

?(HT?hW)?0.5?(0.40?0.05051)?0.4526m 液柱

而Hd?hP+hL+hd=0.0879+0.06+0.153?0.152=0.1512m 液柱 故降液管内的当量清液高度Hd?0.1492m 液柱 则 Hd??(HT?hW)

故在本设计不会发生溢流液泛。

22

6.3.2 提馏段：

为防止塔内发生液泛，降液管内液高度Hd应服从下式关系，即

Hd??(HT?hW)

苯—甲苯属于一般物系，取??0.5，则

?(HT?hW)?0.5?(0.45?0.05043)?0.2502m 液柱

而 Hd?hP+hL+hd=0.0843+0.06+0.153?0.152=0.1477m液柱 故降液管内的当量清液高度 Hd?0.1456m 液柱 则 Hd??(HT?hW)

故在本设计不会发生溢流液泛。 6.4 液体在降液管内停留时间的校核 6.4.1

精馏段：

为避免发生严重的气泡夹带现象，通常规定液体在降液管的停留时间不小于3～5s 液体在降液管内的停留时间为

??AfHdLS?0.171?0.1492?15.65s?(3～5)s

0.00163 不会产生严重气泡夹带。 6.4.2

提馏段：

为避免发生严重的气泡夹带现象，通常规定液体在降液管的停留时间不小于3～5s 液体在降液管内的停留时间为

??AfHdLS?0.171?0.1456?15.09s?(3～5)s

0.00165不会产生严重气泡夹带。 6.5 漏液点的校核 6.5.1

精馏段：

设漏液点的孔速u0W?6.7m/s，相应的动能因子（以AT?2Af为基准）

23

F?ua?V?AOu0WAT?2Af?V?6.7?0.101?0.646?2.77?0.923

1.13?2?0.171故塔板上当量清液高度为

hC?0.0061?0.725hW?0.006F?1.23LS?0.0382 lW查得此漏液点的干板压降

hd?0.0106m水柱=0.013m液柱

对筛板塔，漏液点气速可由下式计算，即

uOW?CO2ghd?L?V?0.758?19.6?0.013?807.91?6.53m/s

2.77因计算值与假定值接近，故计算正确 塔板的稳定系数可由下式计算，即

K?u013.03??2.00?1.5 u0W6.53故在本设计中无明显漏液。 6.5.2

提馏段：

设漏液点的孔速u0W?6.5m/s，相应的动能因子（以AT?2Af为基准）

F?ua?V?AOu0WAT?2Af?V?6.5?0.101?0.646?2.87?0.912

1.13?2?0.171故塔板上当量清液高度为

hC?0.0061?0.725hW?0.006F?1.23LS?0.0363 lW查得此漏液点的干板压降

hd?0.0106m水柱=0.013m液柱

对筛板塔，漏液点气速可由下式计算，即

uOW?CO2ghd?L?V?0.758?19.6?0.0134?800.03?6.49m/s

2.87因计算值与假定值接近，故计算正确 塔板的稳定系数可由下式计算，即

K?u012.57??1.94?1.5 u0W6.49在本设计中无明显漏液。

24

7 塔板负荷性能图（以精馏段为例）

7.1 漏液线

由 u0,min?4.4CO(0.0056?0.13hL?h?)?L/?V

u0,min?VS,minAO

hOW?3600?LS2.84Lh2/32.84 E()=?1?1000lW10000.96hL?hW?hOW23????Lh??2.84????0.0056?0.13h+?1?E?h???W???L/?V1000l??w????????Vs,min?4.4COAO23???2.84???3600?LS?? =4.4?0.772?0.101?0.532??0.0056?0.13?0.05051+?1?????0.0021?807.91/2.771000?0.96????????? =0.1825?3.335+33.47L2/3S

得 VS,min?0.1825?3.335+33.47L2/3S 在操作范围内，任取几个LS值，依上式计算出VS值计算结果列于下表

LS m3/s 0.0006 0.0015 0.0030 0.0045 VS m3/s 0.345 0.356 0.366 0.376 由上表数据即可作出漏液线1。 7.2 液沫夹带线

以eV?0.1kg液/kg气为限，求VS—LS关系如下：

eV?5.7?10?6?L(ua)3.2

HT?Hfua?VSVS??1.092VS

AT?2Af1.13?2?0.107 25

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