浮阀塔课程设计

化工原理课程设计

浮阀塔的设计

专业：化学工程与工艺

班级：化工1003

姓名：孙皓升

学号：1001010310

成绩：

指导教师：王晓宁

目录

设计任务书 ................................................................................................. 1 一 、塔板工艺尺寸计算 .......................................................................... 2 （1） 塔径 .................................................................................... 2 （2） 溢流装置 .................................................................................. 3 （3） 塔板布置及浮阀数目与排列 .................................................. 4 二、塔板内部结构图 ................................................................................ 6 三、 塔板流体力学验算 .......................................................................... 7 （1） 气相通过浮阀塔板的压强降 ............................................ 7 （2） 夜泛 .................................................................................. 7 （3） 雾沫夹带 ................................................................................ 8 四 、塔板负荷性能图 .............................................................................. 9

(1)雾沫夹带线 .................................................................................. 9 ⑵液泛线........................................................................................... 10 ⑶液相负荷上限线 .......................................................................... 10 ⑷漏液线........................................................................................... 11 ⑸液相负荷下限线 .......................................................................... 11 五 、汇总表............................................................................................. 13

I

设计任务书

拟建一浮阀塔用以分离甲醇——水混合物，决定采用F1型浮阀

（重阀），试根据以下条件做出浮阀塔的设计计算。 已知条件：

液相密度 气相密度 液相流量 ρL3气相流量 表面张力 σ(mN/m) ρVLs（m3/s） Vs（m3/s） 3（kg/m） （kg/m） 1.88+0.001819 1．01 0.0064 ×n 其中：n为学号 要求：

1.进行塔的工艺计算和验算 2.绘制负荷性能图 3.绘制塔板的结构图 4.将结果列成汇总表 5.分析并讨论

1

38 一 、塔板工艺尺寸计算

（1）塔径 欲求塔径应先给出空塔气速u，而

u?(安全系数)?umax

?l??v?v

umax?C式中C可由史密斯关联图查出，横标的数值为

Lh?l0.50.00648190.5()?()?0.0963 Vh?v1.891.01取板间距HT?0.5m，板上液层高度hl?0.07m ，则图中参数值为

HT?hL?0.45?0.07?0.38m

由图3?5查得c20?0.085，表面张力??38mN/m.

c?c20?(?20)0.2?38??0.085???=0.096?20?

0.2umax?0.096?819?1.01?2.73m/s1.01

取安全系数为0.6，则空塔气速为

u=0.6umax=0.6?2.73=1.63m/s

则塔径D为：

D?4Vs??u4?1.89?1.22m3.14?1.63

3.14?(1.4)2?1.54m2 42

按标准塔径圆整D=1.4m，则 塔截面积：

AT??4D2?实际空塔气速： u?Vs1.89??1.227m/sAT1.54

（2）溢流装置 选用单溢流弓形降液管，不设进口堰。各项计算如下：

① 堰长lW：取堰长lW?0.67D，即

l W?0.67?1.4?0.94m

② 出口堰高hw：

hW?hL?hOW

采用平直堰，堰上液层高度hOW可依下式计算：

hOWL2.84?E(h)3 1000lW2近似取E?1，则可由列线图查出hOW值。

Lh?0.0064?3600?23.04m3/h

lW?0.94m，查得hOW?0.024m

则hW?hL?hOW?0.07?0.024?0.046m

③ 弓形降液管宽度Wd和面积Af：

lW?0.67D

Wd?0.076,?0.135，则 由图3?10查得：ATD

AfAf?0.076?1.54?0.12m2

Wd?0.135?1.4?0.189m

停留时间：??3600AfHTLh?AfHTLs3

0.12?0.5??9.38s0.0064

停留时间??5s，故降液管尺寸合理。

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