丙酮和水体系精馏分离板式塔设计

的影响。 液沫夹带

液沫夹带量，采用公式e?6??H??3.2V?5.7?10??UaT?hf 由hf?2.5hL?2.5?0.042?0.105m ?63.2 所以e5.7?10?11.26?V?40.4373???0.3?0.105???0.06?0.1 故设计中液沫夹带量eV允许范围内 漏液

对于筛板塔，漏液点气速：

U0,min?4.4?0.0056?0.13hL?h???L?V ?4.4?0.772??0.0056?0.13?0.042?0.0040??852.34/2.01 =5.89m/s

实际空速：U0?11.26ms 稳定系数：K?U0U?1.91?1.5

0,min 故在本实验中无明显漏液。

液泛

为防止塔内发生液泛，降液管内液高度Hd应服从式子 Hd???HT?hw? 取??0.5,??HT?hw??0.5??0.3?0.0529??0.17645 而Hd?hp?hl?hd，板上不设进口堰，则有 h2d?0.153?U'?20?0.153??0.08??0.00m1液柱

Hd?hp?hl?hd?0.08?0.06?0.001?0.141???HT?hw? 可知，本设计不会发生液泛

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提留段： Hf=0.105m

ev =0.032<0.1

Uo,min=6.5m/s

Uo=10.39m/s

K=1.6>1.5

?(Ht?hw)?0.5?(0.3?0.0398)?0.1699

Hd=0.064+0.042+0.001=0.116<0.17645

七、塔板负荷性能图

1精馏段塔板负荷性能图

1.1漏液线

查C0~ds图知

U0,min?4.4?0.0056?0.13hL?h???L?V

?4.4?0.772??0.0056?0.13?0.042?0.0040??852.34/2.01

212? =0.1036?3.8671?58.103Ls3??

?? 在操作范围内，任取几个Ls值，已上式计算Vs

Ls m3/s Vs m3/s 0.001 0.2185 0.004 0.2393 0.008 0.2578 0.01 0.2654 1.2液沫夹带线

以ev=0.1kg液/kg气为限，求Vs-Ls关系如下：

?ua5.7?10ev????HT?hf?L??6???? 3.2u??VSVS??0.957VS AT?Af1.1304?0.0862?3600Ls?3?2.84?hf?2.5hL?2.5?0.0529??1????

1000??0.792????3?0.13225?1.948Ls

2

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HT?hf?0.16775?1.948Ls3

2?0.957Vs5.7?10?6???^3.2?0.1ev??3240.4373?10?0.16325?2.553L3?s??

解得VS=1.33-15.8LS2/3

Ls m3/s Vs m3/s 0.001 1.172 0.004 0.932 0.008 0.698 0.01 0.5966 可作出液沫夹带线2

1.3液相负荷下限线

液相负荷低于此线就不能保证塔板上液流的均匀分布，将导致塔板效率下降，对于平直堰，取堰上液层高度how=0.00526作为最小液相负荷标准。

2.843600Ls3how=E()?0.0093E

1000Lw20.0071?100030.792E=1,则 Ls,min?()2*?0.00066m3/s

2.843600据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷下限3.

1.4液相负荷上限线

以??3s 作为液体在降液管中停留时间的下限

AfHTAfHT0.3?0.086???3,LS,min???0.0086m3/s LS53故Ls,max?AfHT0.3?0.086??0.0086m3/s 33据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷上线4。

1.5液泛线

为使液体能由上层塔板顺利地流入下层塔板降液管内，须维持的液层高度Hd

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令Hd??(HT?hw)???0.3?0.0538? ，Hd?hp?hL?hd，

hp?he?hL?hV

h1???hL，hL?hw?how 联立得

?HT??????1?hw?(??1)how?hc?hd?h? 整理得：

,2/3a,VS2?b,?c,L2s?dLS

a,?0.051?v0.0511.92()?()?0.32222?852.35(A0c0)(0.101?0.765?0.773)L b,??HT?(????1)hw?0.5?0.3?(0.5?0.7?1)?0.0529?0.08652c,?0.1530.153??118.2922(lwh0)(0.792*0.04541)

36002/3)?1.320.7922d,?2.84?10?3E(1??)(2s 0.0322V=0.08652-118.29L2s-1.32Ls3 列表计算如下 Ls m3/s Vs m3/s 0.001 1.51 0.004 1.26 0.008 0.9 0.01 0.648 由此表数据即可做出液泛线5。

根据以上各线方程，可做出筛板塔的负荷性能图如下：

精馏A）

在负荷性能图A上，作出操作点A，连接OA，即可作出操作线。由图可以看出，该筛板的操作上线为液泛控制，下线为漏液控制。由图查得 Vs，max= 1.35m3/s Vs，min= 0.6m3/s

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