提馏段 uoT?1.8280.1007?0.954?19.028m/s
第五章、塔板的流体力学验算
5.1 气体通过塔板的压力降
hp液柱
气体通过塔板的压力降(单板压降)hp?hc?h1?h?
hp——气体通过每层塔板压降相当的液柱高度，m液柱 ——气体通过筛板的干板压降，m液柱 ——气体通过板上液层的阻力，m液柱 ——克服液体表面张力的阻力，m液柱
hchchlh?5.1.1 干板阻力
u0C0)2干板压降hc hc=0.051(u0?v?L
——筛孔气速，m/s ——孔流系数
——分别为气液相密度，Kg/m3
C0?v?L
塔板孔流系数
图14
根据d2/?=5/3=1.67
查干筛孔的流量系数图C0 =0.78 精馏段 hc?0.051?(提馏段 h'c16.1550.78819.91519.02821.215?0.051?()()?0.041m0.78892.855)(21.431)?0.038m液柱 液柱
5.1.2 板上充气液层阻力h1 板上液层阻力
hl用下面的公式计算：
hl??0hL??0(hw?how)hL——板上清液层高度，m
——反映板上液层充气程度的因数，可称为充气因数
?0降液管横截面积Af=0.209m2, 塔横截面积AT=1.539m2
充气系数β与动能因子Fa的关系 图15
精馏段 ua'?VsAT?Af?1.5521.539?0.209?1.485
动能因子 Fa?ua?v?1.485?1.431?1.776
查充气系数β与Fa的关联图可得 β0=0.57
则 hl=β0hL=0.57×0.05=0.0285m
提馏段 u?'aVS'AT?Af?1.8281.539?0.209?1.374
动能因子 Fa=ua?v?1.374?1.215?1.515 查充气系数?0与Fa的关联图可得 β'0=0.59 则 hl'?β'0hl=0.59×0.05=0.0295m 5.1.3 由表面张力引起的阻力h? 液体表面张力的阻力 h??4??Lgd0?3
精馏段 h??4?37.274?10819.915?9.8?0.0054?52.745?10?3?0.00371m
提馏段
h??'892.855?9.8?0.005?0.00482m
故 精馏段 hp=0.038+0.0285+0.00371=0.07321m液柱
压降 ?p=819.915×9.8×0.08121=0.65KPa 提馏段hp=0.041+0.0295+0.00482=0.07532m 压降 ?p'=892.855×9.8×0.07532=0.66KPa
5.2 液面落差
对于筛板塔，液面落差很小，且本设计的塔径和流量均不大，故可忽略液面落差的影响
5.3 液沫夹带（雾沫夹带）
板上液体被上升气体带入上一层塔板的现象，为保证板式塔能维持正常的操作效果，
ev?0.1Kg液/Kg气
??ua????H?h?f??T3.2ev?5.7?10?6?L （1）精馏段 ev?5.7?10?6?337.274?101.485????0.40?2.5?0.06??3.2?0.0879Kg液/Kg气?0.1Kg液/Kg气 （2）提馏段
ev?5.7?10?6?356.80?101.882?????0.4?2.5?0.06?3.2 ?0.0641Kg /Kg ?0.1Kg /Kg 故在本设计中液沫夹带常量ev在允许范围内，不会发生过量液沫夹带。 5.4 漏液 漏液验算
uow?4.4C0(0.0056?0.13hL?h?)?L/?V
K=
u0uow>1.5--2.0
u0 ——筛孔气速 uow——漏液点气速
（1）精馏段
uomin?4.4C0?4.4?0.78??0.0056?0.0056?0.13hL?h???L/?V?0.13?0.0285?0.00371??819.915/1.431?6.14m/s 实际孔速u0J?16.155m/s?u0w 稳定系数为K（2）提馏段
uo,min?4.4C0?4.4?0.78?16.1556.14?2.63?1.5 ?0.0056?0.13hL?h???L/?V?0.0056K??0.13?0.0295?0.00482?3.33?1.5??892.855 /1.215?5.71m/s19.0285.71稳定系数为 故在本设计中无明显漏液。 5.5 液泛
为防止塔内发生液泛，降液管内液层高Hd应服从的关系
Hd???HT?hw? 乙醇-水组分为不易发泡体系 故取
（1）精馏段
??HT?hw??0.6??0.35?0.0386??0.233m
又Hd?hp?hL?hd 板上不设进口堰 u0’=
LsLw?h0=
1.786?10?30.84?0.023=0.092
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