乙醇-水分离说明书

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武汉工程大学课程设计说明书

取Ws?Ws?0.08m，Wc?0.06m 4.2.2.2鼓泡区面积的计算

鼓泡区面积Aa计算：

'D - (Wd+Ws)=0.9-?0.216+0.08?=0.604m (4.10) 2D r? - Wc=0.9-0.06=0.84m (4.11)

2x?

Aa?2(xr?x?22?r2xarcsin) (4.12) 180rAa?2(0.6040.842?0.6042?

所以, Aa?0.7728m

23.140.604?0.842arcsin) 1800.844.1.2.4阀孔计算及其排列

浮阀的形式有很多种，查文献可采用F1型重阀，直径均d0=0.0039m

F0?11

u0?F0?v?11?9.042m/s (4.13) 1.168 同理，因为提馏段塔板的工艺参数与精馏段的相同，故提馏段阀孔数目为296个，对n, F0进行校正，F0=11时满足要求

阀孔数目 n?4vs4?3.198??296 (4.14） 223.14d0u03.14?0.039?9.042 浮阀按正三角形排列取孔中心距： t?d0 取整t=0.1m 开孔率：

0.907A0?0.075m (4.15） A0d0.0392 ??n(0)2?296?()?13.9% ( 开孔率在10%~14%之间，合适）（4.16）

D1.8

武汉工程大学课程设计说明书

4.3塔板的流体力学性能的验算

4.3.1精馏段

4.3.1.1塔板压降核算

(1）干板阻力hc计算阀片

u0?9.864m/s

73.1?1.82573.1?8.473m/s (4.17) 1.480u0c?1.825?v9.8642?1.480 由u0?u0c 得 hc??5.34?0.0508m液柱 (4.18)

2?9.8?773(2）气体通过液层的阻力(?0?0.5）

h1=?0?hw?how? =0.05?0.5=0.025m液柱 (4.19)

(3）液体表面张力阻力计算

气体克服表面张力照成的阻力很小可以忽略不计

气体通过每层塔板的液柱高度：hp?hc?hl?0.0758m

气体通过每层的压力降为：?P?hp?Lm1g?521Pa

4.3.1.2降液管泡沫层高度核算(??0.5）

hd =0.153(Ls20.0045362) =0.153() =0.00612m (4.20) Lwh01.08?0.021 hl?0.025m (4.21)

Hd?hp?hd?hl?0.10692m

??Ht?Hw??0.5?0.433?0.2165m ??Ht?Hw??Hd 故在本设计中液沫夹带量在允许范围内。

4.3.1.3液体降液管里停留时间核算

?= 故本设计合理。

AfHTLs=0.14?0.4=12.3s>5s (4.22)

0.00453626

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4.3.1.4过量雾沫夹带核算

ZL=D-2Wd=1.368m

Ab?AT?2Af?2.2634m

查泛点负荷因数

cf?0.102 k=1

Vs F??v?1.36LSZL?L??v?0.686?0.8 (4.23)

KCFAb 对于大塔，为避免过量雾沫夹带，应控制泛点率不超过80%，满足要求。 hf?2.5hL?2.5???????????m

ua5.7?10?6 雾沫夹带量 ev?()?0.042kg液/kg气?0.1kg液/kg气，满足要

?LHT?hf求。

4.3.1.5严重漏液核算

当阀孔的动能因子低于5时，将会发生严重漏液，前面计算也得出F0?12?5，可见不会发生严重漏液现象。

4.3.2提馏段

4.3.2.1塔板压降核算

(1）干板阻力hc计算阀片

u0?9.042m/s

73.1?1.82573.1?9.646m/s (4.24) 1.168

u0c?1.825?vu00.1759.0420.175 由u0?u0c 得 hc?19.9?19.9?0.0335m液柱

?L873(2）气体通过液层的阻力(本设备分离醇类，可取充气系数?0?0.5）

h1=?0?hw?how? =0.05?0.5=0.25m 液柱 (4.25)

(3）液体表面张力阻力计算

气体克服表面张力照成的阻力很小可以忽略不计

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气体通过每层塔板的液柱高度：hp?hc?hl?0.0585m

气体通过每层的压力降为：

?P?hp?Lm1g?0.0585?9.8?873?500.5Pa

h =0.153(Ls20.0061152) =0.153() =0.01m (4.26) dLwh01.08?0.0221 hl?0.025m (4.27)

Hd?hp?hd?hl?0.0935m

??Ht?Hw??0.5?(0.35?0.029)?0.1895m ??Ht?Hw??Hd

故在本设计中液沫夹带量在允许范围内。

4.3.2.3液体降液管里停留时间核算：

应保证液体在降液管内的停留时间大于秒，才能使液体所夹带的气体放出。

?=AfHTL=0.14?0.4s0.006115=9.16s>5s (4.28) 故本设计合理。

4.3.2.4过量雾沫夹带核算

ZL=D-2Wd=1.8-2?0.216=1.368m Ab?AT?2Af?2.5434?2?0.14?2.2634m

查泛点负荷因数

cf?0.102 k=1

V?vs???1.36LSZL3.1981.168?1.36?0.006115??????F?L?vKC?873?1.168?0.556?0.8 (4.29) FAb1?????????????

对于大塔，为避免过量雾沫夹带，应控制泛点率不超过80%，满足要求。 hf?2.5hL?2.5???????????m

雾沫夹带量 e5.7?10?6v??(ua)?0.044kg液/kg气?0.1kg液/kg气LHT?hf

，满足要求。

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