吉林化工学院化工原理课程设计
/3Vs2?6.651?54.64L2?15752L2ss
在操作范围内，任取几个Ls值，依上式计算出VS值，计算结果列于表3-9。
表3-10 液泛线计算结果
Ls/(m3/s) Vs/(m3/s)
0.002 2.384
0.003 2.310
0.004 2.233
0.005 2.150
0.006 2.060
由上表数据即可作出液泛线2。
(3) 液相负荷上限线
以θ＝4s作为液体在降液管中停留时间的下限，
Ls,max?HTAf?0.4?0.0912?0.009124m3/s
?从而做出液相负荷上限线3 (4) 漏液线
/3由hL?hW?hOW?0.0441?0.733L2s和uom?Vs， Ao代入uom?4.4Co(0.0056?0.13hL?h?)?L?V得：
/3Vs(0.0056?0.13?0.0441?0.733L2?0.0021)?806.365s?4.4?0.0.772? Ao2.82??/3整理得：Vs?0.394?2.72?32.08L2 s在操作范围内，任取几个Ls值，依上式计算出VS值，计算结果列于表3-10。
表3-11 漏液线计算结果
Ls/(m3/s) Vs/(m3/s) 0.002 0.554 0.003 0.568 0.004 0.580 0.005 0.589 0.006 0.599
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由上表数据即可作出漏液线4 (5) 液相负荷下限线
对于平直堰，取堰上液层高度hOW?0.006m作为最小液体负荷标准。E=1.042
2/3hOW2.84?3600Ls?E?1000??lw????
?3600Ls,min2.840.006??1.042???0.9241000?????2/3
Ls,min?5.788?10?4m3/s?0.0006410m3/s
据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷下限线5。 根据以上各线方程，可作出筛板塔的负荷性能图，如图所示。
精馏段筛板负荷性能图32.52液相负荷下限线液泛线液相负荷上限线Vs/(m3/s)1.5雾沫夹带线操作点P 1操作线液漏线0.5000.0010.0020.0030.004Ls/(m3/s)0.0050.0060.0070.008
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图3-8：精馏段筛板负荷性能图
由塔板负荷性能图可以看出：
①任务规定的气、液负荷下的操作点P（设计点），处在适宜操作区内的适中位置。
②塔板的气相负荷上限由雾沫夹带控制，操作下限有漏液控制。 ③按照固定的气液比，由图14查出塔板的气相负荷上限?Vs相负荷下限?Vs?max?1.345m3/s，气
?min?0.555m3/s，所以
操作弹性?1.345?2.42 0.555
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第四章 设计结果一览表
项目 塔径 塔的有效高度 实际塔板数 板间距 塔板液流形式 塔板形式 堰长 堰高 主要结构参数 溢流堰宽度 降液管的面积 管底与受液盘距离 板厚 孔径 孔间距 孔数 开孔率 边缘区宽度 安定去宽度 开孔区面积 各段平均压强 各段平均温度 气相平均流量 液相平均流量 板上清液层高 空塔气速 筛孔气速 主要性能参数 塔板压降 液体在降液管中停留时间 降液管内清液层高度 雾沫夹带量 负荷上限 负荷下限 气相负荷上限 符号 单位 设计得数据 精馏段 1.4 2.4 7 0.40 单流型 弓形 0.924 0.158 0.0912 0.0346 3.0 5.0 15 5904 10.1% 0.04 0.06 1.147 104.75 86.465 1.25 0.0032 0.06 0.8806 10.78 0.0728 11.4 0.00153 0.014 雾沫夹带控制 漏液控制 1.345 3.0 5.0 15 5904 10.1% 0.04 0.06 1.147 111.5 101.415 0.749 提馏段 1.5 6.4 15 0.40 单流型 弓形 D Z m m 块 m N HT lW hW Wd Af m m m m2 m 操作点P 0.0441 ho ? do t n ? Wc Ws Aa Pm Tm mm mm mm 个 m m m2 KPa ℃ m3/s Vs Ls HL m3/s m液柱 u uo m/s m/s m液柱 hP ? Hd s m kg/kg/气 eV Vs,max m3/s
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气相负荷下限 操作弹性 Vs,min m3/s 0.555 2.42 第五章 板式塔得结构与附属设备
5.1附件的计算 5.1.1配管 (1)进料管
进料管的结构类型很多，有直管进料管、弯管进料管、T形进料管。本设计采用直管进料管。
已知进料流率为F?100kmol/h，平均分子质量MF?85.95kg/kmol，密度为
?L,F?799.23kg/m3
m所以LF?100?85.95?10.74799.99m3/s
取管内流速UF?0.6m/s 则进料管直径
dF?4LF/3600??UF4?10.74/3600?0.07963.14?0.6m
(2)回流管
采用直管回流管，回流的体积流率：Ls?0.0032m3/s 取管内流速UR?1.5m/s 则进料管直径
dR?4Ls??UR4?0.0032?0.0523.14?1.5m
(3)釜液出口管 体积流率：LW?52.22?84.93?5.68m3/h
780.15取管内流速UW?0.5m/s 则进料管直径
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