应化1201万大苟(3)

1?4

?*u?1.9574

?*2.208?1.063m

1

按标准塔径圆整后为D2=1.1m 塔截面积为A?

T?4D2?3.14

4*1.12?0.886m2

实际空塔气速为u?VS1

A?1.9574?2.21m/s

T0.886

4.1.1.3提留段塔径计算

横坐标数值： L?3

S2L22.9089x10901V*?1072*.93

0.7128?0.0491

S2?V22.

取板间距：Ht=0.60m , hL=0.06m .则Ht- hL=0.54m 查图可知C20=0.12 , C?C?1

20(20)0.2?0.12*(52.63

20)0.2?0.1456 u901.93-0.7128max?0.10.7128?5.18m/s 取安全系数为0.7 ，则空塔气速u1?0.7umax?0.7*5.18?3.62m/s DS2

1?4V

?*u?4*2.1072?0.86m

2?*3.62

按标准塔径圆整后为D2=1m 塔截面积为A2

T??

4D?0.785*1.12?0.785m2

39 11

实际空塔气速为u?VS1

A?2.1072?2.68m/s

T0.785

综上：塔径D=1m，选择双流型塔板，截面积AT?0.886m2 精馏段有效高度Z1?(15?1)*0.60?8.4m 提馏段有效高度Z2?(13?1)*0.60?7.2m 全塔的有效高度Z=7.8+6=13.4m

4.1.2溢流装置计算

4.1.2.1堰长lW 对双流型，一般lw

D?0.5~0.75 取lW=0.65D=1.625m

4.1.2.2溢流堰高度（出口堰高）hW hW?hL?hOW 选择平直堰

堰上层高度h2.84

OW?1000?E(Lh/lW)2/3

lh0.lw

(l2.5?000926625)2.5?10.0?0.65查图得E=1.03

w)(1. 又D

塔板上清液层高度hL?0.05~0.1m 在此取hL?0.05m

（1） 精馏段 h?2.84

ow1000*1.03*(0.00926*3600

1.625)2/3?0.022m

hw?hL?how?0.05?0.022?0.028m

（2） 提留段h/

ow?2.84

1000*1.03*(0.00949*36002/3

1.625)?0.02m

hw?hL?how?0.05?0.02?0.03m

4.1.2.3弓形降液管宽度Wd和截面积Af 由lW

D?0.65查得Af

A?0.07

T

WD?D?2?l?22.6?1.1?2?1.625?2d?2???2????w

?2???2???2?????2???0.285m

39

12 ，

??0.3m 溢流中间降液管宽度Wd

则Af?0.07AT?0.07*5.31?0.372m

验算降液管内停留时间

精馏段：??2AfHT

LS1?0.372*0.60?24.10s 0.00926

提留段：?/?AfH/T

LS2?0.372*0.60?25.52s 0.00949

停留时间?>5s，故降液管可使用

4.1.2.4降液管底隙高度

（1）精馏段 h0

取降液管底隙的流速u0=0.15m/s

则h0=

（2）提留段

LS10.00926??0.038m lwu01.625*0.15

?= 取u0′=0.15m/s 则h0L20.00949??0.039m lwu01.625*0.15

降液管底隙高度h0在30~40mm之间，故降液管设计合理

受液盘凹形和平形两种，对于塔径为?800mm以上的塔，常采用凹形受液盘，这种结构在低流量时仍能造成正液封，且有改变液体流向的缓冲作用。凹形受液盘的的深度一般在50mm以上。

??55mm选用凹形受液盘：深度hW

2lD?D?4.1.2.4溢流堰宽度 Wb?????(w)2?0.357m 22?2?

4.1.3塔板设计

4.1.3.1塔板分布

本设计塔径D=1m

4.1.3.2 浮阀的选型：F1Q-3B型阀片厚度1.5mm，阀重24.3g，塔板厚3mm.

39 13

4.1.3.3浮阀数目与排列

(1)精馏段

取阀孔动能因子F0=12. 则孔速u01?F0

?V1?12?10.36 .1578

每层塔板上浮阀数目为N?VS11.9574??159个 22?/4d0u010.785*0.039*10.36

边缘区宽度WC (mm)，一般为 50～75， 取边缘区宽度（即无效区）WC?0.06m

破沫区宽度（即安定区）WS?0.07m，双溢流中间降液管宽度Wd=0.15m，

计算塔板上的鼓泡区面积，即

x?x???2Aa?2?xR2?x2?R2sin?1??2?x1R2?x1?R2sin?1? R?R???

D1.1?WC??0.06?0.49 22

W0.15?0.07?0.145 x1?d?Ws?22

D1.1x???Wd?Ws????0.15?0.07??0.33 22 其中R?

所以

0.33???222?10.33?2Aa?2?0.33*0.492?0.332?0.492sin?1?2*0.145*0.49?0.145?0.49sin?1.12m?0.49?0.49?????

浮阀排列方式采用顺排方式，t/d0应尽可能在3～4的范围内，在此取同一个横排的孔心距t=0.120m（do?0.039mm： ）

Aa1.12??58mm Nt159*0.120

按t=120mm , t??150mm以顺排方式作图，排得阀数180个 则排间距为：t??

按N=180 开孔面积：A01??

4d0N?0.785*0.0392*180?0.22m2 2

重新核算孔速及阀孔动能因子

u0c1?1。9754?9m/s 20.785*0.039*180

39 14

Fo1??u0c1*.1578?9.68

阀孔动能因子变化不大，仍在9—13范围内

N*4/?d0180*0.0392

塔板开孔率????22.63% 4/?D21.12

(2)提留段

取阀孔动能因子F0=12. 则孔速u02?2F0

?V2?12?14.21 .7128

每层塔板上浮阀数目为N?VS22.1072??125个 22?/4d0u020.785*0.039*14.21

Aa1.12??74mm Nt125*0.120 按t=120mm , 估算排间距t??

取t=120mm , t??150mm以顺排方式作图，排得阀数150个

按N=150 开孔面积：A02?

重新核算孔速及阀孔动能因子

u0c2?

?4d0N?0.785*0.0392*150?0.18m2 22.1072?12.77m/s 20.785*0.039*150Fo2??uoc2*.7128?9.93

阀孔动能因子变化不大，仍在9—13范围内

N*4/?d0150*0.0392

塔板开孔率????18.86% 224/?D1.1

2

4.2 筛板的流体力学验算

4.2.1气相通过浮阀塔板的压降

气体通过塔板时，需克服塔板本身的干板阻力、板上充气液层的阻力及液体表面张力造成的阻力，这些阻力即形成了塔板的压降。气体通过塔板的压降△Pp可由 hp?hc?hl?h?和?pp?hp?Lg计算

式中 hc——与气体通过塔板的干板压降相当的液柱高度，m液柱；

hl——与气体通过板上液层的压降相当的液柱高度，m液柱；

hσ——与克服液体表面张力的压降相当的液柱高度，m液柱。

39 15

精馏段

1/1.8251/1.825

(1)干板阻力 u?

?73????73?

0c1??

???

V1???1.1578???9.69m/s

因u??u2

01>u0c1 故hV101?

C?5.34????5.341.1578??10.362??

L1??2g??800.78??2*9.81???0.042m

(2)板上充气液层阻力

取?????? hL?0.05m 则hl??ohL?0.5*0.05?0.025m

(3)液体表面张力所造成的阻力

h4*10?3?1?4*10?3*34.06?4???.039?4.45x10m

L1gd0800.78*9.81*0h?4p1?hc?hl?h?=0.042+4.45x10+0.025+=0.0674m 单板的压力降：

?pp1?hp1?L1g?0.0674*800.78*9.81?529kpa 精馏段平均压强：1?101.325??101.325?14*0.591?

2?105.462KPa

提留段

1/1.8251/1.825

（1）干板阻力 u?73????73?

0c1??????

V2???0.7128???12.5m3/s

因u5.34?2

02>u0c2 故hV2?u02?0

C?????5.34.7128??12.772???0.035m

L2??2g??901.93??2*9.81??

（2）板上充气液层阻力 取?????? hL?0.05m 则hl??ohL?0.5*0.05?0.025m

（3）液体表面张力所造成的阻力

4*10?3?3

h24*10?*52.63????6.1x10?4

?m L2gd0901.93*9.81*0.039hp2?h?4

c?hl?h?=0.035+0.025+6.1x10=0.0606m

39 16

*9.81?536kpa单板的压力降?pp2?hp2?L2g?0.0606*901.93

提馏段平均压强： 2?(101.325?14*0.529)??101.325?14*0.529?11*0.536??111.679KPa 2

4.2.2淹塔

为了防止淹塔现象的发生，要求控制降液管中清液高度????(???hw),即??hp?hl?hd

精馏段

(1)单层气体通过塔板压降所相当的液柱高度hp1?0.0674m

(2)液体通过液体降液管的压头

?L2?32

h?S1??1.6087x10?

d1?0.153?

?lh???0.153??1.6*20.05????0.00 28

W0??38

(3) hL?0.05m 则Hd?hp1?hL?hd1?0.0674?0.05?0.0029?0.1203m取??0.5，已选定HT?0.60m hW?0.02m8

则??hW?HT??0.5*?0.028?0.60??0.315m

??hW?HT?

可见?d1??(???hw),所以符合防止淹塔的要求。

提留段

(1)单层气体通过塔板压降所相当的液柱高度hp2?0.0697m

(2)液体通过液体降液管的压头损失

22

??

h?0.153?L?S2

d2????0.153??0.00949?

?l?1.625*0.039???0.003

Wh0

⑶板上液层高度

hL?0.05m 则Hd?hp2?hL?hd2?0.0606?0.05?6.1x10?4?0.1027m 损失39 17

取??0.5，已选定HT?0.60m hW?0.02m 则??hW?HT??0.5*?0.02?0.60??0.31m 可见?d1??(???hw),所以符合防止淹塔的要求。

4.2.3物沫夹带

精馏段

vs1

泛点率??v1?1.36Ls1zL?L1??v1

kcF?bx100%

板上液体流经长度：ZL?D?2Wd?1.1?2*0.15?0.8m 板上液流积：Ab?AT?2Ad?0.785?2*0.02?0.745m

面

取物性系数??1.0，泛点负荷系数图CF?0.125 2

1.泛点率?1?1.1578?1.36*1.6078x10?3*0.8800.78?1.1578?75.2% 1.0*0.115*0.745

为了避免过量物沫夹带，一般的大塔应控制泛点率在F1?0.8~0.82，由以上计算可知，物沫夹带能够满足ev?0.1(kg液/kg气)的要求。 提留段

取物性系数??1.0，泛点负荷系数图CF?0.115 泛点率?2?0.7128?1.36*2.9089x10?3*0.3901.93?0.7128?75.2% 1.0*0.115*0.745

为了避免过量物沫夹带，一般的大塔应控制泛点率在F1?0.8~0.82，由以上计算可知，物沫夹带能够满足ev?0.1(kg液/kg气)的要求。

39 18

4.2.4漏液点气速

当气相负荷减小或踏板上开孔率增大，通过筛孔或阀孔的气速不足以克服液层阻力时，部分液体会从筛孔或阀孔中直接落下，该现象称为漏液。漏液导致办效率下降，严重时将使塔板上不能积液而无法操作。漏液气速指的是漏夜现象明显影响办效率时的气速。 u??4.4C

00.0056?0.13hL?h??L/?V

精馏段：查图C0=0.85（化工原理课程设计P90) u?01?4.4*0.85*0.0056?0.13*0.05?0.00045*800.78/1.1578?10.62m/s

bbs.99jianzhu.com内容：建筑图纸、PDF/word 流程，表格，案例，最新,施工方案、工程书籍、建筑论文、合同表格、标准规范、CAD图纸等内容。