正己烷-环己烷设计精馏装置精馏塔 - 图文

R?D?Wc?0.9?0.05?0.85m 2故Aa?2[0.535(0.85)2?(0.535)2??180o(0.85)2sin?1(0.535

)?1.81m0.85因为D=1800mm,采用分块式塔板，以便通过人孔装拆塔板，浮阀排列采用等腰三角形叉排。取同一排的孔心距t=75mm=0.075m 根据《化工原理》下册式3-17估算排间距t′,即t'?Aa1.81??0.095 Nt254?0.075考虑各分块的支承与衔接也要占去部分鼓泡面积，故取t′＝80mm 在CAD中作图得到实际开孔数N=231

图2 实际阀孔数

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按N=231计算

???d02N4A3.14?0.0392?231??100%?10.85%

4?2.54满足条件

2.8浮阀塔的流体力学验算

2.8.1 气相通过浮阀塔板的压强降

根据《化工原理》下册式3-19a计算塔板压降，即

hp?hc?hl?h?

式中 hp—与气体通过一层浮阀塔板的总压强降相当的液柱高度，m； hc —与气体克服干板阻力所产生的压强降相当的液柱高度，m；

hl—与气体克服板上充气液层的静压强所产生的确良压强降相当的液

柱高度，m；

hσ—与气体克服液体表面张力所产生的压强降相当的液柱高度，m

2.8.2气体通过干筛板的流动阻力hc

由《化工原理》下册式3-21a计算

uoc?1.82573.1?V

式中uoc—板上所有浮阀刚好全部开启时，气体通过阀孔的速度称为临界孔速。

1.825 故计算得u0c?73.1?5.7m/s 3.06因uo﹥uoc，故按《化工原理》下册式3-21计算干板阻力，即

hc?19.9u00.175?l5.720.175?19.9??0.044612.46

2.8.3板上充气液层阻力

本设备分离苯与甲苯的混合液

可取充气系数εo=0.5。根据《化工原理》下册式3-22得：

hl=εohL=0.5×0.054= 0.0027m

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2.8.4液体表面张力造成的阻力

此阻力很小，忽略不计。

因此，气体流经一层浮阀塔板的压强降所相当的液柱高度为 hp?hc?hL?h??0.0027?0.044?0.0467m（ h?可忽略） 单板压降?Pp?hp?Lg?0.0467?612.46?9.8?280.298Pa 处于265—530之间则满足条件。

2.8.5液泛

为了为阻止塔内发生液泛，降液管内清液层高度Hd应服从

Hd=hp+hL+hd ≦φ(HT+hW)

Ls)?0.153(u'0)2?0.153?0.232?0.008m lwh0 hd?0.153( hL=0.054m

则 Hd=hp?hL?hd=0.0467+0.054+0.008=0.1087m 取φ=0.50,又已选定HT=0.50m,hW=0.03m

则φ（HT+ hW）=0.50×(0.50+0.03)=0.265m 可见 Hd﹤φ（HT+ hW），符合防止淹塔的要求。

2.8.5 雾沫夹带

根据《化工原理》下册式3-28及3-29计算泛点率，即

Vs?V?L??V?V?L??V?1.36LsZL?100%

泛点率=

KCFAbVs及 泛点率=

0.78KCFAT?100%

板上液体流径长度 ZL = D-2Wd=1.8-2×0.27=1.26m 板上液流面积 Ab=AT-2Af =2.54-2×0.23=2.0856m

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苯与甲苯可按正常系统按《化工原理》下册表3-4取物性系数K=1.0,又由《化工原理》下册图3-15查得泛点负荷系数CF=0.13,将以上数值代入《化工原理》下册式3-28，得

3.06?L??v612.46?3.06??100%?47.53% 泛点率=

0.78KCFAb0.78?1?2.54?0.13Vs1.73?v又根据《化工原理》下册式3-29计算泛点率，得 泛点率=

Vs?v?L??v?1.36LsZL?1.73KCFAb3.06?1.36?1.26?0.0084612.46?3.06?100%?50.52%1?2.54?0.13

对于大塔，为避免过量雾沫夹带，应控制泛点率不超过80%。根据 式3-28及式3-29计算出的泛点率都在80%以下，故可知雾沫夹带 量能够满足eV﹤0.1kg/kg(液/气)的要求。

2.8.6漏液

当动能因子F0?u0?V?5时，其漏夜量为允许的10%，此时的操作气速为最小操作气速umin，此时的气体流量为最小气体流量。

F0?u0?V?5=u03.06

解得u。=2.86 m/s（最小气速） Vs=

?4d?2Nu?=3.14?0.00392?231?2.86/4=0.796m3/s（最小气体流量）

2.8.7液面落差

因筛板上没有气液接触元件，流动阻力较小，故忽略液面落差的影响

2.9塔板负荷性能图

2.9.1 雾沫夹带线 由《化工原理》下册式3-28作出，即

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