4.7万吨精馏塔

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为使液体能由上层塔板稳定地流入下层塔板，降液管内必须维持一定高度的液柱。降液管内的清液及高度Hd用来克服相邻两层塔板间的压强降、板上液层阻力和液体流过降液管的阻力。因次，Hd可用下式表示：

Hd?hP?hl?hd

式中：hP— 上升气体通过一层塔板所相当的液柱高度，m hl— 板上液层高度，m

hd— 与液体流过降液管的压强降相当的液柱高度，m

hd可按下式计算：

?L?当板上不设进口堰时 hd?0.15?3s???lwh0?2'0.?1u05?3

2式中：Ls— 液体体积流量，m3/s lw— 堰长，m

h0— 降液管底隙高度，m

' u0— 液体通过降液管底隙时的流速，m/s

?L??0.0069?hd?0.153?s??0.153????0.00614m

?1.4?0.0246??lwh0?22为防止液泛发生，应保证降液管中当量清液层高度Hd不超过上层塔板的出口堰。为此，应使 Hd???HT?hW?

式中：?— 系数，是考虑到降液管内充气及操作安全两种因素的校正系数。 对一般物系，可取为0.3~0.4；对不易发泡物系，可取0.6~0.7.

Hd?hP?hl?hd?0.0758?0.0295?0.00614?0.1114m

取??0.6，??HT?hW??0.6??0.45?0.0487??0.2992m?Hd?0.1176m，符合防止淹塔要求。 5.6.3雾沫夹带

通常，用操作时的空塔气速与发生液泛时的空塔气速的比值为估算雾沫夹带量的指

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标，此比值称为泛点百分数，或称泛点率。

在下列泛点率数值范围内，一般可保证雾沫夹带量达到规定指标。

即eV?0.1kg?液?/kg?气? 大塔 泛点率<80% 直径0.9m以下塔 泛点率<70% 减压塔 泛点率<75%

泛点率的经验计算式如下：

Vs泛点率??v?L??v?1.36LsZL?10000 或

KCFAbVs?v?L??v?10000

泛点率?0.78KCFAT式中：ZL— 板上液体的径流长度，m。对于单溢流塔板，ZL?D?2Wd，其中，D

为塔径，Wd为弓形降液管高度

Ab— 板上液流面积，m2。对于单溢流塔板，Ab?AT?2Af，其中AT 为塔

截面积。Af为弓形降液管截面积

CF— 泛点负荷系数。据气相密度?v及板间距HT K— 物性系数，对无泡正常系统，K?1.0

一般按以上两式分别计算泛点率，而取其中大者为验算依据。若二式之一的计算结果不在规定范围内，则应适当调整有关参数，更新计算。

ZL?D?2Wd?1.8?2?0.3?1.4m

Ab?AT?2Af?3.142?2?0.181?2.576m2

根据《化工原理课（下册）》泛点负荷系数表查得CF?0.128，K?1.0

Vs泛点率??v?L??v?1.36LsZL?10000

KCFAb24

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2.61??2.724?1.36?0.0069?1.4804.12?2.724?10000?50.13%

1.0?0.128?2.5765.7塔板负荷性能图

当塔板的各相结构参数均已确定后，应将极限条件下Vs?LS的关系标绘在直角坐标系中，从而得到塔板的适宜气、液相操作范围，此即塔板的负荷性能图。负荷性能图由以下五条线组成。 5.7.1雾沫夹带上限线

当气相负荷超过此线时，雾沫夹带量将过大，使板效率严重下降，塔板适宜操作区应在雾沫夹带线下。

对常压，塔径>900 mm的大塔，取泛点率=75%为其雾沫夹带量上限，则： 按泛点率为75%计算如下

Vs2.7240?1.36?1.4LS804.12?2.7240?10000?75%

1.0?0.128?2.576可整理出 Vs??32.6L6s? 24.依式算出相应的Vs值列与下表中。据此，可做出雾沫夹带线（1）

表6.2

Ls/?m3/s? Vs/?m3/s? 0.000 4.24 0.010 3.91 5.7.2液泛线

指降液管内泡沫层允许达到最大值时的Vs?LS关系。

塔板的适宜操作区应在此线以下，否则将会发生液泛，使塔不能正常操作。

2/3??HT?hw??Hd?hp?hL?hd时可整理出aVS2?b?cL2S?dLS的曲线方程。

其中：a?1.91?105?v/??lN2??1.91?105?2.7240/?804.12?3082??0.0068 b??HT?(??1??0h)w?0.?6?0.?61?4?0.??0.45?0.03 070.213925

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c?0.1530.153 9??128.9222lwh01.42?0.024612/3lwd?(1??0)E(0.667)?(1?0.45)?1?0.667?0.7728 2/31.42/3得出曲线方程为0.0068VS2?0.2139?128.99L2?0.7728LSS

在操作范围内任取若干个Ls值，算出相应的Vs值列于下表中

表6.3

Ls/?m3/s? Vs/?m3/s? 0.001 0.005 0.01 0.015 5.50 5.26 4.93 4.50 据表中数据做出液泛线（2） 5.7.3液相负荷上限线

当降液管尺寸一定时，若液体流量超过某一限度使液体在降液管的停留时间过短，则其中气泡来不及释放就带入下一层塔板，造成气相返混，降低塔板效率。

要求液体在降液管内的停留时间??3~5秒，取??5秒计算，则

(Ls)max =AfHT0.283?0.4??0.02264m3/s 55求出上限液体流量Ls值。在Vs?LS图上做出液相负荷上限线为与气体流量Vs无关的竖直线（3）。

4.7.4泄露线—气相负荷下限线（为发生严重漏液现象时的最低气相负荷）

对F1型重阀，当F0?5~6时，泄漏量接近10%为确定气相负荷下限的依据。当F0?5时，u0?5/?v （VS） min=?4d02N5?V??4?0.0392?308?5?1.114m3/s

2.7240据此做出与液体流量无关的水平漏液线（4） 5.7.4液相负荷下限线

为保证板上液流分布均匀，提高接触效果，取堰上液层高度ho?0.006m作为液相负

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