连续精馏塔内分离苯、甲苯混合物

以eV=0.1kg液/kg气为限，求Vs—Ls关系如下：

由 eV= ua=

5.7?10?6?LVsAT?Af??ua???H?h?f??T3.2

=

Vs0.785?0.0567?1.373Vs

hf=2.5hL=2.5（hw+how) hW=0.047 hOW?3600Ls?=?1???10000.66??2.842/32/3?0.88Ls2/3

故hf=0.118+2.2Ls

2/3 HT-hf=0.282-2.2Ls eV=

5.7?10?6?32/320.37?10??1.373Vs?2/3?0.282?2.2Ls???0.1

整理得 Vs=1.29?10.06Ls23

在操作范围内，任取几个Ls值，计算出Vs值，计算结果如表

Ls,m3/s Vs,m3/s 0.0006 1.218 0.0015 1.158 0.0030 1.081 0.0045 1.016 由上表数据即可作出液沫夹带线2。

3）液相负荷下限线

对于平直堰，取堰上液层高度hOW=0.006m作为最小液体负荷标 准，由公式得 hOW 取E=1，则 Ls,m?0.006?1000?=?in?2.84??3/2?3600Ls??E?=??1000?lW?2.842/3?0.006

0.663600?0.00056m/s

2 据此可作出与液体流量无关的垂直液相负荷下限线3。

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4）液相负荷上限线

以?=4s作为液体在降液管中停留时间的下限， ?=

AfHTLs=4

00567?0.404 故 Ls,min=

AfHT4=

?0.00567m/s2

据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷上限线4。

5）液泛线

令Hd=?（HT+hW）

由 Hd=hP+hL+hd；hP=hc+hl+h?；hl=?hL；hL=hw+hOW 联立得 ?HT+（?-?-1）hW=（?+1）hOW+hc+hd+h?

忽略h?，将hOW与Ls，hd与Ls，hc与Vs的关系式代入上式，并 整理得

a'Vs=b'?c'Ls?d'Ls a'=

0.051??s??? 2?(A0c0)??L??222/3

b'=?HT?(????1)hW c'=0.153/(lWhO)2

?3600?3d'=2.84?10E(1??)??l?W????2/3

将有关的数据代入， 得

a'=

?2.90???0.1072?(0.101?0.532?0.772)?802.6?0.051

b'=0.5?0.40?(0.5?0.6?1)?0.047?0.148 c'=

0.153(0.66?0.033)2?322.53

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d'=2.84?10

2 故 0.10V7?s?3?3600??1?(1?0.61)???0.66?23?1.421

0.1?483L2s2?.53Ls22 31.422 或 Vs2?1.38?30L1s4? 813Ls.223 在操作范围内，任取几个Ls值，计算出VS值计算结果如表

由上表数据即可作出液泛线5

根据以上各线方程，可作出筛板塔的负荷性能图，

Ls,m3/s Vs,m3/s 0.0006 1.284 0.0015 1.199 0.0030 1.077 0.0045 0.957 在负荷性能图上，作出操作点A,连接OA，即可作出操作线。由图可

看出，该筛板的操作上限为液泛控制，下限为漏液控制。由 图查得 Vs,max= 1.075m3/s Vs,min=0.317m3/s 故操作弹性为

Vs,maxVs,min=

1.0750.317?3.391

（九）所设计的筛板的主要结果汇总于表

序号 项目 1 平均温度 tm，℃ 2 平均压力Pm,kPa 3 气相流量 Vs,(m3/s) 4 液相流量 Ls,(m3/s) 5 实际塔板数 6 有效段高度Z,m 7 塔径m 8 板间距m 9 溢流形式 10 降液管形式 11 堰长m

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数值 90.25 108.8 0.869 0.00218 25 10 1.0 0.4 单溢流 弓形 0.66

12 堰高m 13 板上液层高度m 14 堰上液层高度m 15 降液管底隙高度m 16 安定区宽度m 17 边缘区宽度m 18 开孔区面积m2 19 筛孔直径m 20 筛孔数目 21 孔中心距m 22 开孔率 % 23 空塔气速m/s 24 筛孔气速m/s 25 稳定系数 26 每层塔板压降Pa 27 负荷上限 28 负荷下限 29 液沫夹带ev,(kg液/kg气) 30 气相负荷上限 m3/s 31 气相负荷下限 m3/s 32 操作弹性 0.047 0.06 0.013 0.033 0.065 0.035 0.532 0.005 2731 0.015 10.1 1.107 11.56 1.92 422.8 液泛控制 漏液控制 0.013 1.075 0.317 3.391 （十）参考资料

1）贾绍义，柴诚敬.化工原理课程设计.天津大学出版社,2002年6月。 2）陈敏恒，潘鹤林.化工原理（少学时）.华东理工大学出版社，2008年8月。

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