化工原理筛板精馏塔课程设计案例

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

23LS（m/s） 0.0006 VS（m/s） 0.147 330.0010 0.149 0.0015 0.152 0.0020 0.154 提馏段：

值，计算结果如下 VSt，?1.47?0.0074?0.1008LS，在操作范围内取几个LS，minmin表3提馏段漏液线数据

LS（m/s） VS（m/s） 33230.0006 0.132 0.0010 0.135 0.0015 0.137 0.0020 0.139 3.4.2液沫夹带线

取液沫夹带极限值eV=0.1 kg液/kg气 由 ev=5.7?10-6?L(ua)3.2

HT-hf式中ua=VsVs??2.773Vs

AT-Af0.385?0.02423600Ls232.84?E()] 1000LWhf=2.5(hw+how)=2.5[hw+LW=0.441m，HT=0.36m，近似取E=1 精馏段：

整理得 VSj?0.486?6.59Ls2/3

在操作范围内取几个LSj，计算相应VSj列于下表，据此做提馏段液沫夹带线。

表4 精馏段液沫夹带线数据

LS（m/s） VS（m/s） 330.0006 0.439 0.0010 0.420 0.0015 0.400 0.0020 0.381 提馏段：整理得 VSt?0.504?6.53Ls2/3

在操作范围内取几个LSt值，计算相应VSt值列于下表，据此做提馏段液沫夹带线。

表5精馏段液沫夹带线数据

LS（m/s） VS（m/s） 330.0006 0.458 0.0010 0.439 0.0015 0.418 0.0020 0.400

3.4.3液相负荷下限线

对于平直堰，取堰上液层高度hOW=0.006m作为液相负荷下限线的条件。取E=1.0

howLs232.84=E()1000LwLsj?36000.441)3 LS,jmin=5.6?10-4m3/s2精馏段：

0.006=2.84?10-3?1.0?(提馏段： L

S,tmin=5.23?10-4m3/s据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷下限线 3.4.4液相负荷上限线

取液体在降液管中的停留时间θ=4s为限

LS,jmax=精馏段：

HT?Af0.36?0.0242=0.00218m3/s40.36?0.0242=0.00218m3/s4?HT?Af=

LS,tmax=提馏段：

?=

据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷上限线 3.4.5液泛线

Hd=?(HT+hw)令Hd=hp+hL+hd,hp=hc+hl+h?,hl=βhL,hL=hw+how

得?HT+(?-β-1)hw=(β+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???b????c?????d???222/3

0.051?ρV?=?2?ρ（AOCO）?L?=?HT+（?-β-1）hw=0.1532（lWho）

2/3

?3600?=2.84?10-3E（1+β）??l?W?

?=aj0.0512

?= bj?0.101?0.932?0.772?0.5?0.4+?0.5-0.61-1??0.047?3 ???=0.083?808 ?=0.1480.153 ?=cj=390.12(0.66?0.032) 2/3??3600?=2.84?10-3?1.0??1+0.61???=1.43? dj0.66??

精馏段：V ?0.171?3176L?3.16L2223SjSjSj

在操作范围内取几个LSj，依上式计算相应VSj列于下表，据此做精馏段液泛线。

表6 精馏段液泛线数据

LS（m/s） VS（m/s） 330.0006 0.376 0.0010 0.359 0.0015 0.338 0.0020 0.303 提馏段：V st2?0.148?860.27Lst2?2.825Lst2/3在操作范围内取几个LSt依上式计算相应VSt于下表，据此做提馏段液泛线。

表7 提馏段液泛线数据

LS（m/s） VS（m/s） 330.0006 0.355 0.0010 0.345 0.0015 0.328 0.0020 0.316