化工原理课程设计说明书
在整块式塔板中，浮阀数以等边三角形排列，取孔心距为t=100mm。鼓泡区面积
A2?Nt?t?30?0.01?0.30 m。
因0.30<0.32,故取孔心距为100mm符合要求，浮阀数为30个。 按N=28重新核算孔速即阀孔功能因数
2
?'o1?0.870?9.47m/s
0.785?0.38?30F'0?9.47?0.912?9.04
阀孔动能因子为9.04接近9，大致可以算作在9--13范围内，塔板开孔率为
u1.11??11.72％u019.47。
（2）提馏段
取阀孔动能因子FO=9，则孔速?02?F09?10.17m/s 0.885?V2?N?VS2?4?d0u0.990?28块(采用F1型浮阀)0.785?0.039?10.37。
在整块式塔板中，浮阀数以等边三角形排列，按孔心距为t=100mm计算排间距。 取t=100mm时，排得浮阀数为28块。
A2?28.?0.01?0.28 m2。
因0.28<0.32,故取孔心距为100mm符合要求，浮阀数为28个。 按N=28重新核算孔速即阀孔功能因数
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?o2?0.99?11.47m/s0.785?0.039?28
F'0?11.47?0.885?10.8
阀孔动能因子为10.80，仍在9--13范围内，塔板开孔率为
u1.26??10.96％u0211.49。
2.5 塔板流体力学验算
2.5.1 气相通过浮阀塔板的压降
可根据hp?hc?h1?h?计算 精馏段:
73.1?11.49m/s。 0.912干板阻力uoG1?1.825因u01?uOG1，故hG1?5.34?V1?u00.912?132?5.34??0.046m 2?L1g2?700.28?9.8板上充气液层阻力
取??0.5，h11??h1?0.5?0.07?0.035m
液体表面张力所造成的阻力
此阻力很小，可忽略不计，因此与气体流经塔板的压降相当的高度为
hF1?0.046?0.035?0.081m，
?PF1?hF1??L1?g?0.081?700.28?9.8?555.88Pa
提馏段:
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干板阻力uOG2?1.82573.1?11.95m/s。 0.885因uo2?uOG2故hG2?5.34?V2u00.885?11.95?5.34??0.038m 2?L2g2?883.39?9.8板上充气液层阻力
取?＝0.5，h12=?Ohl?0.5?0.07?0.035m
液体表面张力所造成的阻力
此阻力很小，可忽略不计，因此与气体流经塔板的压降相当的高度为
hF2?0.038?0.035?0.073m，
?PF2?hF2??L2g?0.073?883.39?9.8?632.0Pa
2.5.2 堰塔
为了防止发生堰塔现象，要求控制降液管中清液高度
Hd???HT?hW?,即hd?hp?hL?hd。 1．精馏段
单层气体通过塔板压降所相当的液柱高度 hp1=0.081m 液体通过降液管的压头损失
0.0005160.000516?Ls??Ls?)()?0.0001m hd1?0.153?????0.153?(0.375?0.020.375?0.02?lw?ho1??lw?ho1?板上液层高度 hL=0.07，则
取??0.5，HT?0.45，hw1?0.066
hd1=0.081+0.0001+0.07=0.015m。
则??(HT?hw1)?0.5??0.45?0.066??0.258
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可见
Hd1???Ht?hW?1，所以符合要求。
2.提馏段:
单层气体通过塔板压降所相当的液柱高度 hp2=0.073m 液体通过降液管的压头损失
0.001250.00125?Ls??Ls?hd2?0.153?)()?0.00008m????0.153?(0.375?0.0470.375?0.047?lw?ho1??lw?ho1?
板上液层高度 hL=0.07，则hd2=0.073+0.00008+0.07=0.0143m。
取??0.5，HT?0.45，hw2?0.0586
则??(HT?hw2)?0.5??0.45?0.0586??0.254
则可见
Hd2???Ht?hW?2，所以符合要求。
2.5.3 雾沫夹带验算
VS?V?L??V?V?L??V?1.36LSZL?100%
泛点率=KCFAbVS泛点率=0.78KCFAT?100%
(1)精馏段：
查得物性系数K?1.0，泛点负荷系数CF?0.103
ZL?D?2Wd?0.5?2?0.12?0.26m A0?AT?2Af?0.201?2?0.0243?0.1524m2 所以，
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0.870?泛点率=0.912?1.36?0.000516?0.26700.28?0.912?5.92％<80%
1?1.103?0.15240.912700.28-0.912?1.94%泛点率=<80%
0.78?1?0.1?0.2010.87?
可见，雾沫夹带在允许的范围之内 （2）提馏段
查得物性系数K?1.0，泛点负荷系数
CF?0.101
ZL?D?2Wd?0.5?2?0.12?0.26m A0?AT?2Af?0.201?2?0.0243?0.1524m2 所以，
0.990?0.885?1.36?0.00152?0.26833.39?0.885?3.13％<80%
1?1.103?0.1524泛点率=
0.885883.39-0.885?2.0%<80% 泛点率=
0.78?1?0.1?0.2010.99?可见，雾沫夹带在允许的范围之内 可见，该设计可使得液体所夹带气体释出。
2.6 塔板性能负荷图
2.6.1雾沫夹带线
VS?V?L??V?1.36LSZL 泛点率=KCFAb 据此可作出负荷性能图中的雾沫夹带线，取泛点率为80%代入泛点率计算式。
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