化工课程设计--苯-甲苯二元物系板式连续精馏塔

差42个，则??A00.907%?%?10.1%（在5—15范围内）

t2Aa()d0 则每层板上的开孔面积A0为A0???Aa?0.101?0.503?0.0508 气体通过筛孔的气速为?o?VS0.6954??13.689m/s A00.0508d)塔的精馏段有效高度Z??18?1??0.4?17?0.4?6.8m

2.4.9 筛板流体力学验算 塔板的流体力学计算，目的在于验算预选的塔板参数是否能维持塔的正常操作，以便决定对有关塔板参数进行必要的调整，最后还要作出塔板负荷性能图。 2.4.9.1 气体通过筛板压强相当的液柱高度hp?hc?hl?h?

a)干板压降相当的液柱高度hc：依d0/??5/3?1.67，查《干筛孔的流量系数》图得，

??0??C0=0.84由式hc?0.051?C???0?2??V????L??13.689??3.017???0.051???????0.0508m ?0.84803.658?????2b)气体穿过板上液层压降相当的液柱高度hl：

?a?VS0.6954??0.9548m/sFa?ua?V?0.9548?3.017?1.658

AT?Af0.785?0.0567 由?o与Fa关联图查得板上液层充气系数?o=0.57，依式

hl??ohL?0.57?0.06?0.0342m

c)克服液体表面张力压降相当的液柱高度h?：

4?4?20.315?10?3依式h????0.00206m，

?Lgd0803.658?9.81?0.005故：hp?0.0508?0.0342?0.00206?0.08706m

则单板压强：?P?803.658?9.81?686Pa?0.7kPa P?hp?Lg?0.087062.4.9.2 雾沫夹带量ev的验算

5.7?10???aev??H?h?f?T?6????3.25.7?10?6?.9548????20.315?10?3?0.4?2.5?0.06?3.2?0.0204kg液/kg气?0.1kg液/kg气故在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带。 2.4.9.3漏液的验算

由式?ow?4.4C0?0.0056?0.13hL?h???L/?V

??4.4?0.84?0.0056?0.13?0.06?0.00206筛板的稳定性系数K?2.4.9.4液泛验算

803.658?6.42m/s

3.017?013.689故在设计负荷下不会产生过量漏液。 ??2.13?1.5，

?OW6.47为防止降液管液泛的发生，应使降液管中清液层高度Hd??HT?hw 依式Hd?hp?hl?hd， 而hd?0.153（Hd=0.08706+0.06+0.0009813=0.148m

取??0.5，则?HT?hw?0.5?0.4?0.046??0.223m 故Hd??HT?hw在设计负荷下不会发生液泛。

根据以上塔板的各项液体力学验算，可认为精馏段塔径及各项工艺尺寸是适合的。

2.4.10 塔板负荷性能图 2.4.10.1 雾沫夹带线（1） 依式ev???ls20.001852 ）?0.153（）?0.0009813lw?h00.66?0.035????5.7?10???a?H?h?f?T?6?? ??3.2式中ua?VSVS??1.373VS （a）

AT?Af0.785?0.0567hf?2.5hw?how?????2.5?hw?2.84?10?3E???3600LS??l?W??????， ???23近似取E=1.0, hw?0.0468m,lW?0.66m

2??3?2/3?3?3600?LS?? 故 hf?2.5?0.0468?2.84?10?? ???0.117?2.206LS （b）

?0.66??????3 取雾沫夹带极限值ev为0.1Kg液/Kg气。 已知??20.315?10N/m，

5.7?10???aHT?0.4m，并将?a?,?b?代入ev??H?h?f?T?6??得下式： ??3.2

??1.373VS5.7?10??0.1???32/3??20.315?10?0.4?0.117?2.206LS??63.2整理得：VS?1.35?10.49LS，

2/3

在操作范围内任取4个LS值，依上式算出相应的VS值列于附表中：

附表（1） LS(m3/s) 0.6?10?3 1.5?10?3 3?10?3 4.5?10?3 VS(m3/s) 1.275 1.213 1.131 1.064 依表中数据在VS—LS图中作出雾沫夹带线，如图4中线（1）所示。

2.4.10.2 液泛线（2）

由式?HT?hw?hp?hw?how?hd，近似取E?1，lw?0.66m 由式：how?2.84?10?3E??故 how?0.8825LS2/3???3600LS??3600LS??3??2.84?10?1??? ??0.66??lw?2323。 由式hp?hC?hl?h?

2??0??hc?0.051?C???0?2?VS??v??v'?????0.051?????CA????L?L??00?2

??3.017VS2???0.051??0.0941VS?0.84?0.0508?804??/3hl??0hw?how?0.57?0.0468?0.8825L2?0.0267?0.5295LS2????2/3

h??0.00206m前已算出）

故hp?0.941VS?0.0267?0.5295lS223?0.0207?0.0941VS2?0.5295LS22/3?0.047

?LShd?0.153??lh?w0???LS2????0.153?286.7LS ?0.66?0.035?????2HT=0.4m，hW?0.0468m,??0.5，则：

??0.09410.5?0.4?0.0468VS2?0.047?0.5295LS22/3?0.0468?0.8825LS2/3?286.7LS

2/3整理得下式：VS2?1.37?15.01L2.76LS S?3046在操作范围内取4个LS值，依上式计算值列于附表中：