化工原理课程设计（苯-氯苯分离精馏塔 - 浮阀塔设计）初稿(1)

荆楚理工学院化工原理课程设计

?Ls'???L'???V'?????'???s??V?0.5?0.0007227??944.325??????0.11863.852????0.5?0.09541

查Smith通用关联图得C20?0.048

图1-6 Smith通用关联图

??'?负荷因子C?C20?L??20?泛点气速：

0.2?20.445??0.048???20?0.2?0.0482

umax'?C??L'??V'?/?V'?0.0482?944.35?3.852?/3.852?0.7531m/s

取安全系数为0.7，则空塔气速为u'?0.7umax?0.53m/s 精馏段的塔径D'?4Vs/?u?4?0.1186/(3.14?0.53)?0.53m 按标准塔径圆整取D?0.6m

'1.6 塔板工艺结构尺寸的设计与计算

1.6.1 溢流装置

因塔径为0.6m，所以采用单溢流型的平顶弓形溢流堰、弓形降液管、凹形受液盘，且不设进口内堰。

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1.6.1.1 溢流堰长（出口堰长）lw

取lw?0.6D?0.6?0.6?0.36.m 精馏段堰上溢流强度:

Lh/lw?0.73/0.36?2.03m3/?m?h??100~130m3/?m?h?,满足强度要求。 提镏段堰上溢流强度:

Lh'/lw?2.60/0.36?7.22m3/?m?h??100~130m3/?m?h?,满足强度要求。 1.6.1.2出口堰高hw

hw?hL?how

对平直堰how?0.00284E?Lh/lw?2/3

2.5?0.73/0.362.5?9.39，查化工原理课程设计图3-6，即为下精馏段：由lw/D?0.6及Lh/lw图1-7得 E?1.028

图1-7 液流收缩系数计算图

于是：

how?0.00284?1.028?(0.73/0.36)2/3?0.00468m?0.006m（需采用齿形堰）

由化工原理课程设计手册可 ：how=0.005m hn=0.001m

hw?hL?how?0.06?0.005?0.055m

验证：0.05?how?hw?0.1?how (设计合理)

提镏段：由lw/D?0.6及，Lh/lw2.5?2.6/0.362.5?33.436查化工原理课程设计图3-6得

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E?1.05，于是：

how'?0.00284?1.05??2.6/0.36?2/3?0.0111m?0.006m（满足要求）

hw'?hL?how?0.06?0.0111?0.0489m

验证：0.05?h'''ow?hw?0.1?how (设计合理) 1.6.1.3 降液管的宽度Wd和降液管的面积Af

由lw/D?0.6，查化工原理课程设计P108图3-10得Wd/D?0.12,Af/AT?0.055，即：

W222d?0.072m，AT??4D?0.2826m，Af?0.0155m。

图1-8 弓形降液管的参数

液体在降液管内的停留时间

精馏段：??AfHT/Ls?0.0155?0.3/0.0002016?23.07s?5s（满足要求） 提镏段：?'?A'fHT/Ls?0.0155?0.3/0.0007227?6.45?5s（满足要求）

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1.6.1.4 降液管的底隙高度ho

精馏段：取液体通过降液管底隙的流速u?o?0.07m/s，则有： hs0?Ll?0.0002016?0.07?wu?0.008m o0.36hw?h0?0.055?0.008?0.047m?0.006m 故合理

提镏段：取液体通过降液管底隙的流速u?o?0.07m/s，则有： hLso'?lu?0.0007227?0.0287m（ho不宜小于0.02~0.025m，本结果满足要求）w?。o0.36?0.07hw'?h0'?0.0489?0.0287?0.0202m?0.006m， 故合理。

选用凹形受液盘，深度h'W?50mm

精馏段：塔板的详细结构如下图1-7：

图1-9 精馏段塔板的结构参数

提馏段：塔板的详细结构如下图1-8：

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