正丙醇-正丁醇浮阀塔设计

24 化工原理课程设计

3.7.2液泛线

联立 即

，

Hd?hp?hl?hdHd??(HT?hw)，hp?hc?hl?h?

?(HT?hw)?hp?hl?hd?hc?hl?h??hl?hd

由此式确定液泛线，忽略式中的h?项

???uoL3600Ls2/3?2.84?(HT?hw)?5.34?v?0.153?(s)2?(1??o)?hw??E?()??l?2glw?ho1000lw??2 因物系一定，塔板结构尺寸一定，则

HT,hw,ho,lW,?V,?L,?o等均为定值而Uo与Vs又有如下关系，Uo??4VsdoN式中Ｎ与d。

23孔径亦为定值，因此，可将上式简化为精馏段： 整理得：Vs

VsLs的如下关系式

2aV2s?b?cL2s?dLs

0.04911VS2?0.2232?212LS2?2.687LS3

即为液泛线的方程表达式，在操作范围内任取若干个Ls值，算出相应的

0.0008 2.01757 0.005 1.684 0.009 0.013 0.889 Ls Vs 提馏段： 整理得：

1.352 用上述坐标点便可在负荷性能图中绘出液泛线。

0.0425VS2?0.2655?48.55LS2?2.788LS23

0.014 1.4875 即为液泛线的方程表达式，在操作范围内任取若干个Ls值，算出相应的Vs

Ls Vs

0.001 2.352 0.005 0.007 2.059 2.3936 用上述坐标点便可在负荷性能图中绘出液泛线。

24

25 化工原理课程设计

3.7.3液相负荷上限线

为了使降液管中液体所夹带的气泡有足够时间分离出，液体在降液管中停留时间不应小于3～5s。

??液体在降液管内停留时间

AfHTLs?3?5s。取??5s为液体在降液管中停留时

间的下限，所对应的则为液体的最大流量Lsmax,即液相负荷上限，于是可得： 精馏段：

(Ls)max?Af?HT5?0.138?0.4?0.01104m3/s5

提馏段：

(Ls)max?Af?HT5?0.138?0.5?0.0138m3/s5

显然由式Lsmax?Af?HT5所得到的液相上限线是一

直线。

3.7.4 漏液线

对于F1型重阀，因F0<5时，会发生严重漏液，故取F0?5计算相应的气相流量

(Vs)min 精馏段：

?(Vs)min?4do2NFo?v??4?0.0392?108?5?0.4382.167m3/s 5?0.46822.622m3/s

提馏段：

?(Vs)min?4do2NFo?v??4?0.0392?127?3.7.5液相负荷下限线

取堰上液层高度

how?0.006m作为液相负荷下限条件，作出液相负荷下限线，该

线为与气相流量无关的竖直线。

2.84?3600LSE?1000??lw

????23?0.006

25

26 化工原理课程设计

精馏段：取E?1.02、代入lw的值则可求出Ls3??min为

Lsminlw?0.006?1000?2?0.006?1000?20.98?????0.0008113m3/s ????3600?2.84?1.02?3600?2.84E?333提馏段：

Lsminlw?0.006?1000?2?0.006?1000?20.98?????0.0007996m3/s ????3600?2.84?1.03?3600?2.84E?按上式作出的液相负荷下限线是一条与气相流量无关的竖直线. 所得负荷性能图如下： V0.783精馏段,操作气液比??414.3

L0.00189

V/0.792?199 提馏段，操作气液比：/?L0.00398

26

27 化工原理课程设计

3.8小结

1. 从塔板负荷性能图中可看出，按生产任务规定的气相和液相流量所得到的操作点在适宜操作区的适中位置，说明塔板设计合理。

2. 因为雾沫夹带线在液泛线的下方，所以塔板的气相负荷上限由雾沫夹带线控制，操作下限由漏液线控制。

3. 按固定的液气比，从负荷性能图中可查得 精馏段:操作弹性?Vsmax1.7??2.43 Vsmin0.7Vsmax1.5??3.2 Vsmin0.4682提馏段：操作弹性?塔板的这一操作弹性在合理的范围之内，由此也可表明塔板设计是合理的

第四章热量衡算

4.1相关介质的选择

4.1.1加热介质的选择

选用饱和水蒸气，温度160℃,工程大气压为3.69atm。

27