内容发布更新时间 : 2024/12/27 11:47:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

吉林化工学院化工原理课程设计

其中：x=D/2–（Wd+WS）=1.4/2-（1.736+0.075）=0.4514m R=D/2–WC=1.4/2-0.04=0.665 m

Aa=2?[0.1990.3152-0.1992+?18020.315?sin-1(

0.199)]=0.983m20.315

④孔设计及其排列

本设计处理的物系无腐蚀性，可选用δ=3mm碳钢板，取筛孔直径do=5mm。 筛孔按正三角形排列，去孔中心距t为：t=3do=3×5=15mm 筛孔数目n为：

1.155n=?Aa=5030个2t

?d?塔板开孔区的开孔率φ为φ=0.907?o?=0.907??t?2?0.005???=10.1% ?0.015?2开孔率在5～15%范围内，符合要求。 气体通过筛孔的气速为 精馏段：uo实=VSjA0=VSj?Aa?0.255=12.4m/s

0.101?0.983提馏段：uo实=VStV=St=11.81m/s A0?Aa3.3筛板流体力学验算 3.3.1塔板压降 （1）干板阻力hc

由do/δ=5/3=1.67 查图干筛孔的流量系数图 得 C0=0.772

?u0??ρV?由hc=0.051????得

?c0??ρL?精馏段：hcj?12.4??3?=0.051????=0.048m液柱

?0.772??808?2213

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提馏段：hct?11.81??2.89?=0.051????=0.044m液柱

0.772785.758????2（2）气流通过液层的阻力h1计算 由uaj=VSjAT-Af=0.86m/s

uat=

VSt=0.857m/s

AT-Af气相动能因数 Fo

Fo=ujρVj1??2=1.49kg/?s.m? 查充气系数关联图得?j=0.58

????121??=1.47kg/?s.m2? 查充气系数关联图得?t=0.56

????12Fo=utρVt精馏段：h1j=?jhL=0.038m液柱 提馏段：h1t=?thL=0.0372 m液柱 （3）液体表面张力的阻力h?的计算 精馏段：h?j=4σLjσLi?g?d0=0.0019m液柱

提馏段：h?t=σLt4σLt=0.00197m液柱

?g?d0气体通过每层塔板的液柱

精馏段：hPj?hCj?hLj?h?j?0.0879m液柱 提馏段：液柱 h 0.0865m?hCt?hLt?h?t?Pt气体通过每层塔板的压降

精馏段：ΔPPj=hpjρLjg=0.0879?808?9.81=696.7Pa<700Pa 提馏段：ΔPPt=hptρLtg=653.4Pa<700Pa 符合设计要求。

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3.3.2 液面落差

对于筛板塔，液面落差很小，且本设计的塔径和液流量均不大，故可忽略液面落差的影响。

3.3.3液沫夹带

?5.7?10?6?ua液沫夹带量eV????LH?h?Tf?3.2

根据设计经验，一般取hf?2.5hL=2.5×0.065=0.16m 精馏段： e

3.2 5.7?10-6??0.86=?=0.018Kg液/Kg气<0.1Kg液/Kg气-3?0.4-0.1620.715?10? ?vj=5.7?10σLj-6?uaj???H-h??f??T3.2

提馏段： e

5.7?10-6?0.856?=??19.013?10-3?0.4-0.16?3.2vt=5.7?10σLt-6?uat???H-h?Tf?3.2=0.0178Kg液/Kg气<0.1Kg液/Kg气

故本设计中液沫夹带量ev在允许的范围内。 3.3.4漏液

对筛板塔，漏液点气速uo,min=4.4C0(0.0056+0.13hL-h?)ρLρV 精馏段：

uomin=4.4?0.772?

?0.0056+0.13?0.06-0.0019??808/3uo实?1.95﹥1.5 uomin=5.63m/s实际孔速uo实=12.4m/s﹥uomin，稳定系数K?15

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提馏段：

uomin=4.4?0.772? -0.00178??786.54/2.98?0.0056+0.13?0.06=5.42m/s

实际孔速uo实=11.8m/s﹥uomin，稳定系数K?故本设计中无明显的漏夜。 3.3.5液泛验算

uo实10.303=1.890﹥1.5 ?uomin5.661为防止塔内发生液泛，降液管内液层高应满足Hd??(HT?hW) 苯—甲苯物系属一般物系，取?=0.5，板上不设进口堰，

?L?22?）hd?0.153?S??0.15（3uo?0.153?（0.15）=0.0034 m液柱 ?lWho?

精馏段：?(HT?hW)=0.5×（0.4+0.047）=0.224 m

Hdj?hPj?hL?hd?0.0879+0.05+0.0034=0.1413 m液柱﹤?(HT?hW)

提馏段：?(HT?hW)=0.5×（0.4+0.0468）=0.235m

Hdj?hPj?hL?hd?0.137m﹤?(HT?hW)

故在本设计中不会发生液泛现象 3.4塔板负荷性能图 3.4.1漏液线

由uo,min=4.4C0(0.0056+0.13hL-h?)ρLρV uomin?VSmin2.84?Lh?，hL?hW?hOW，hOW?E??得 AO1000?lW?2.84?Lh?E???h?}?L/?V 整理后 1000?lW?2323VS，?4.4COAO{0.056?0.13[hW?min精馏段：

VSj，?1.55?0.00823?0.106LS，在操作范围内取几个LS，值，计算结果如下 minmin表2 精馏段漏液线数据

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