分离苯-甲苯筛板精馏塔的设计

2/3???2.84???3600Ls??0.0056?0.130.036??1??0.0021???805.39/2.85 ???1000?1.016?????????整理得

=8.5050.01198?0.0858LsVs，min

在操作范围内，任取几个Ls值，依上式计算出Vs值，计算结果如下表二。

表二

Ls

m/s

Vs

m3/s

由上表作出漏液线1。

，

1.024

1.075

1.115

1.151

3

2/3 ，0.005 0.01 0.015 0.02

(2) 液沫夹带线

以ev=0.1 kg液/kg气为限，求Vs-Ls关系如下： 由 eV?VsAT?Af5.7?10?6?L=

??ua???H?h?f??T3.2

ua=

Vs1.539?0.1540.722Vs

hf=2.5hL=2.5（hOW +hW） hW=0.0652 hOW=

2.841000?1?（3600Ls1.0162/3

）?0.66Ls2/32/3

故 hf=0.163+1.65Ls

HT－hf=0.45－（0.163+1.65Ls2/3 ）=0.287－1.65Ls2/3

eV?5.7?10?6?320.26?10??0.722Vs?2/3?0.287?1.65Ls??3.2=0.1

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整理得 Vs?2.49?14.32Ls2/3

在操作范围内，任取几个Ls值，依上式计算出Vs值，计算结果如下表三。

表三

Ls

m/s

Vs

m3/s

由上表可作出液沫夹带线2。

，

2.071

1.825

1.619

1.435

3

，0.005 0.010 0.015 0.02

(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。由下式

hOW=2.841000E（3600Lhlw）=0.006

2/3

取E=1，则

Ls，min=(0.006?10002.84)3/21.0163600?0.000867 m/s

3

则可以作出与气体流量无关的垂直液相负荷下限线3。

(4)液相负荷上限线

以θ=4s作为液体在降液管中停留时间的下限，由下式 θ=

AfHTLs?4

得 Ls，max=

AfHTLs?0.154?0.454?0.017325 m/s

3

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= h1+ hσ+ hc；h1=βhL；hL=hOW +hW 联立得?HT?(????1)hW?(??1)hOW?hc+hd+h?

忽略hσ，将hOW与Ls，hd与Ls，hc与Vs的关系代入上式，并整理得 a'VS

2?b'?c'LS?d'LS22/3

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式中

a'?0.051(?V?L?A0C0?2)

b'??HT?(????1)hW c'?0.153/(lWh0)

?32d'?2.84*10E(1??)(3600lW)2/3

将有关数据代入，得

a'?0.051?0.145?1.016?0.78?0.1532(2.85805.39)?0.0137b'?0.50?0.45?(0.45?0.58?1.00)?0.0652?0.155

c'??11.016?0.0531??32?52.5736001.016

d'?2.84?10?1?(1?0.58)()2/3?1.04222/3则 0.0137Vs?0.155?52.57Ls?1.02Ls

222/3即 Vs?8.28?3837Ls?76.12Ls

在操作范围内，任取几个Ls值，依上式计算出Vs值，计算结果如下表四。

表四

Ls

m/s

Vs

m3/s

由上表数据可以作出液泛线5.

根据以上各线方程，可以作出筛板塔的负荷性能图，如下：

，

2.441

2.088

1.669

1.066

3

，0.005 0.010 0.015 0.020

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在负荷性能图上，作出操作点A，连接OA，即作出操作线。由图可知，改筛板的操作上限为液泛控制，下限为漏液控制。由图得

Vs，Vmax=2.07 m/s min=1.02 m/s s，3

3

则操作弹性为

Vmin=2.03 Vs，max/s，

10. 主要工艺接管尺寸的计算和选取

(1)塔顶蒸气出口管的直径dV

操作压力为常压时，蒸气导管中常用流速为12~20 m/s，蒸气管的直径为 dV?4Vs?uV，其中dV---塔顶蒸气导管内径m Vs---塔顶蒸气量m3/s，取uv=15.00

m/s，则 dV?4Vs?4?4.253.14?15?0.6m

?uV故选取接管外径×厚度 630×20mm

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