吉林化工学院化工原理课程设计
由 tD＝80.01℃，由内差法求得
?A?0.308(mPa?s) ?B?0.311(mPa?s) ?L,Dm?0.911?0.308?0.089?0.311?0.308(mPa?s) b. 进料板液相平均黏度的计算 由tF＝92.92℃，由内差法求得
?A?0.272(mPa?s) ?B?0.280(mPa?s) ?L,Fm?0.441?0.272?0.559?0.280?0.276(mPa?s) c. 塔底液相平均黏度的计算 由tw＝109.91℃，由内差法求得
?A?0.233(mPa?s) ?B?0.254(mPa?s) ?L,Wm?0.011?0.233?0.989?0.254?0.254(mPa?s) 精馏段液相平均黏度为
0.308?0.276?Lm??0.292(mPa?s)
2提馏段液相平均黏度为
?,Lm?
0.276?0.254?0.256(mPa?s)
23.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算
3.5.1塔径的计算
塔板间距HT的选定很重要，它与塔高、塔径、物系性质、分离效率、塔的操作弹性，以及塔的安装、检修等都有关。可参照下表所示经验关系选取。
表3-8 板间距与塔径关系
塔径DT，m 0.3～0.5 0.5～0.8 0.8～1.6 1.6～2.4 2.4～4.0 板间距HT，mm 200～300 250～350 300～450 350～600 400～600 对精馏段： 初选板间距HT?0.40m，取板上液层高度hL?0.06m， 故HT?hL?0.40?0.06?0.34m；
?LS??V?S
???L???????V????0.5?0.0032??806.365???????1.25??2.82?0.5?0.0433
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???查史密斯关联图 得C20=0.074；依式C?C20??
?20?0.2校正物系表面张力为??20.62mN/m时
???C?C20???20?0.2?20.62??0.074???20??0.2?0.0745
umax?C?L??V806.365?2.82?0.0745??1.258?V2.82m/s
可取安全系数为0.7，则（安全系数0.6—0.8），
故
u?0.7umax?0.7?1.258?0.8806 D?4Vs4?1.25??1.345?u3.14?0.8806m/s
m
对提馏段：
初选板间距HT?0.40m，取板上液层高度hL?0.06m， 故HT?hL?0.40?0.06?0.34m；
?LS??V?S???L???????V????0.5?0.0061??789.69??????1.223.11????0.5?0.0797
0.2???查史密斯关联图 得C20=0.068；依式C?C20??
?20?校正物系表面张力为??19.2mN/m时
???C?C20???20?0.2?19.2??0.068???20??0.2?0.067
umax?C?L??V789.69?3.11?0.067??1.07?V3.11m/s
可取安全系数为0.7，则（安全系数0.6—0.8），
故
u?0.7umax?0.7?1.07?0.749 D?4Vs4?1.22??1.44?u3.14?0.749m/s
m
将精馏段和提溜段相比较可以知道二者的塔径不一致，根据塔径的选择规定，对
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于相差不大的二塔径取二者中较大的，因此在设计塔的时候塔径取1.5m。 3.5.2有效塔高的计算 精馏段有效塔高
Z1??7?1??0.4?2.4m
提馏段有效塔高
Z2??15?1??0.4?6.4m
在精馏段和提馏段各设人孔一个，高度为600mm, 故有效塔高Z?2.4?6.4?0.6?2?10m
3.6 塔板主要工艺尺寸的计算 3.6.1溢流装置计算
精馏段
因塔径D＝1.4m，可选用单溢流弓形降液管，采用平行受液盘。对精馏段各项计算如下：
a)溢流堰长lw：单溢流区lW=（0.6～0.8）D，取堰长lw为0.66D=0.66×1.40=0.924m b)出口堰高hW：hW?hL?hOW
l.0032?3600w/D?0.66，
Lhl2.5?0w0.9242.5?14.04
查液流收缩系数计算图可以得到液流收缩系数E。
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图3-5：液流收缩系数计算图
查得E=1.042,则
hOW2.84?Lh???E??1000?lw??2/32.84?0.0032?3600???1.042???10000.924??2/3?0.0159m
故 hw?hL?hOW?0.06?0.0159?0.0441c)降液管的宽度Wd与降液管的面积Af：
m
由lw/D?0.66查弓形降液管的宽度与面积图可得
图3-6：弓形降液管的宽度与面积
Wd/D?0.11，Af/AT?0.056
故 Wd?0.11D?0.11?1.44?0.1584m，
Af?0.056??4D2?0.056?3.14?1.442?0.0912m2 4利用??3600AfHTLh计算液体在降液管中停留时间以检验降液管面积，
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即??3600AfHTLh?3600?0.0912?0.40?11.4s（大于5s，符合要求）
0.0032?3600d)降液管底隙高度ho：
取液体通过降液管底隙的流速uo?0.10m/s（0.07---0.25m/s） 依式ho?,Lh3600lw?uo,：ho?Lh0.0032?3600??0.0346m ,3600lw?uo3600?0.924?0.1hw?ho?0.0441?0.0346?0.0095m?0.006m
满足条件，故降液管底隙高度设计合理 e)受液盘
采用平行形受液盘，不设进堰口，深度为60mm
3.6.2塔板布置 ①塔板的分块
因D≥1200mm，故塔板采用分块式。塔极分为4块。对精馏段： a)取边缘区宽度
由于小塔边缘区宽度取30~50mm,所以这里取Wc?0.04m 安定区宽度
由于D=1.44m<1.5m故Ws?60~75mm取Ws?0.06m b)开孔区面积
??R2?1x?22sin用Aa?2?xR?x??计算开空区面积 180R??R?D1.4?Wc??0.04?0.66m22D1.4x???Wd?Ws????0.1584?0.06??0.4816m
22，
解得，
3.140.4816??2?0.662arcsin?1.147m Aa?2??0.4816?0.662?0.48162? ?1800.66??b)筛孔数n与开孔率?：
本例所处理是物系无腐蚀性，可选用??3mm碳钢板，取筛板直径
d0?5mm，筛孔按正三角形排列取孔中心距t为t?3?5?15mm
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