化工原理课程设计?
取液体通过降液管底隙的流速u0=0.1m/s 依式计算降液管底隙高度hLs0， 即：h0?lu?0.00230.1?0.0183m w01.26? ②提馏段：
1、 溢流堰长l'w为0.7D'，即：l'w?0.7?1.8?1.26m；
2、
出口堰高h''w h'w=hL-how ；
由 l'9.72w/D=1.26/1.8=0.7，Lhl'2.5w?1.262.5?6.45m查手册知 E为1.04依下式得堰上液高度：
232h'?2.8431000E?ow?Lh???2.841000??l'1.04??9.72?w??1.26???0.0115mhw?0.07?0.0115?0.0688m。3、
降液管宽度W‘‘d与降液管面积Af
有‘l’‘’‘/A’w/D=0.7查手册得Wd/D?0.14,AfT?0.08
故：W‘d=0.14D=0.14 ?1.４=0.182m
A‘f?0.08?4D'2?0.08??4?1.82?0.2034m2
??AfHTL?0.2034?0.40.0023?35.6s??5s,符合要求?降液管底隙高度h'0
s 取液体通过降液管底隙的流速u0=0.008m/s 依式计算降液管底隙高度h'0 ：即
h'L's0.002300?l'u??60.0?00.8002m8 w01.2（三）塔板布置
1、取边缘区宽度Wc=0.035m ,安定区宽度Ws=0.065m ①精馏段：依下式计算开孔区面积
A??2?1x???2??xR2?x2?180RsinR?? 其中x?D1.32??Wd?Ws??2??0.182?0.065??0.403m R?D1.32?Wc?2?0.03?50.m6 15故:
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?222?10.403? A??2?0.4030.615?0.403?0.615sin?? 1800.615???0.915m
2
②提馏段：依下式计算开孔区面积
?''2'2?'2?1x'? A??2?xR?x?Rsin'?180R??'?2 ?2?0.2230.3?65?20.?223180?2?0.122?30.365? sin0.3?65 =0.304 m2
D'0.8 其中x???W'd?W's????0.182?0.065??0.153m
22'D'0.8 R??Wc??0.03?522 （四）筛孔数n与开孔率?
'0.m3 65 取筛孔的孔径d0为5mm正三角形排列，一般碳钢的板厚?为4mm,取t/d0?3.5 故孔中心距t=3.5 ? 5.0=17.5mm
依下式计算塔板上筛孔数n ,即
?1158?103??1158?103? n???A?????0.915?3460孔 22t17.5???? 依下式计算塔板上开孔区的开孔率?，即： ??A00.907（在5~15%范围内） %??7.5*?(t/d0) 精馏段每层板上的开孔面积Ao为
Ao???A??0.075?0.915?0.0686m2 气孔通过筛孔的气速u0?Vs1.12??16.32m/s Ao0.0686提馏段每层板上的开孔面积A'o为
A'o???A'??0.101?0.304?0.0307m2
V's0.617气孔通过筛孔的气速u0?'??19.87m/s
Ao0.0307'
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（五）塔有效高度
精馏段Z精?（12-1）?0.4=4.4m； 提馏段有效高度Z提?（6-1）?0.4=2.0m；
在进料板上方开一人孔，其高为0.8m，一般每6~8层塔板设一
人孔（安装、检修用），需经常清洗时每隔3~4层块塔板处设一人孔。设人孔处的板
间距等于或大于600m。根据此塔人孔设3个。故：精馏塔有效高度 Z?Z精?Z提?3?0.8?8.0?2.0?2.4?12.4m
七．筛板的流体力学验算
(一) 气体通过筛板压降相当的液柱高度hp 1、根据 hp?hc?hl??h 干板压降相当的液柱高度hc
2、根据d0/??5/4?1.25，查干筛孔的流量系数图c0?0.89
?u?2???16.32?2①精馏段由下式得h?C?v??0.051?????3.78?c=0.051?0???0???l??0.89??1394.3?0.0301m②提馏段由下式得
?u?22h??0.051?0?C????v???0.051?15.16??5.14?c0????l??0.89????1574.8???0.0427m 3、①精馏段气流穿过板上液层压降相当的液柱高度hl
u??vsAA?1.04?0.20m/s t?f2.54?0.2034F??ua?v?0.453.6?0.854
由图充气系数?0与Fa的关联图查取板上液层充气系数?0为0.57
则hl=?0hL=?0?hw?how??0.57?0.08?0.0456m
②提馏段气流穿过板上液层压降相当的液柱高度hl?
u???vsA?A?0.9562.54?0.2034?0.409m/s tfF???ua??v?0.4095.18?0.931
由图充气系数?0与Fa的关联图查取板上液层充气系数?0为0.58
则hl?=?0hL=?0?hw?how??0.58?0.08?0.0464m
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3、①精馏段克服液体表面张力压降相当的液柱高度h?
4?4?26.06?10?3由 h?=??0.00152m
?Lgd01384.3?9.81?0.005②提馏段克服液体表面张力压降相当的液柱高度h??
?34?4?22.09?10由 h??=??0.00144m
?Lgd01574.8?9.81?0.005
故①精馏段 hp=0.0301+0.0456+0.0015 2=0.07722m单板压降 ?P?hp?Lg=0.07722?138.43?9.81?971pa?0.997kpa(?1.0kpa)（设计允
许值）
故②提馏段 hp??0.00427+0.0464+0.00144 =单板压降 ?P??hp?Lg=0.05211?1574.8?9.81?805pa?0.805kpa(?1.0kpa)（设计允
许值）
（二）①精馏段雾沫夹带量ev的验算
5.7?10?u? 由式ev=??H?h?f?T?6? ???3.23.25.7?10?6?0.2?=1.5?10?4kg液/kg气<0.1kg液/kg气 =??26.06?10?3?0.4?2.5?0.07? 故在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带 ②提馏段雾沫夹带量ev的验算
5.7?10?6?u? 由式ev=??H?h?f?T? ???3.23.25.7?10?6?0.783?=0.0239kg液/kg气<0.1kg液/kg气 =??22.09?10?3?0.4?2.5?0.07? 故在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带
（三）①精馏段漏液的验算 uow?4.4C?560?0.000hL?.1?3h??l? V = 4.4x0.89?0.0056?0.13?0.07?0.00152??1394.3/3.78
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=8.7 m/s
6 筛板的稳定性系数 k?u0?15.1? 5)1.84?(1.uow8.7 故在设计负荷下不会产生过量漏液
②提馏段漏液的验算 uow?4.4C?560?0.00 ?4.4?0.8?90hL?.1?3h??l? V 0.0?056?0.13?0.0?7?0.001441574.8/5.14 =7.89m/s
6 筛板的稳定性系数 k?u0?15.1? 5)1.92?(1.uow7.89 故在设计负荷下不会产生过量漏液
（四）①精馏段液泛验算
为防止降液管液泛的发生，应使降液管中清液层高度Hd???HT?hw? 由Hd?hp?hL?hd计算 Hd
?L??0.0023?hd?0.153?S??0.153?? ?1.26?0.0183??lwh0?1.56?10?3?0.00156mHd=0.082+0.06+0.00098=0.143m
22
取?=0.5，则??HT?hw?=0.5（0.4+0.057）=0.229m 故Hd???HT?hw?，在设计负荷下不会发生液泛
②提馏段液泛验算
为防止降液管液泛的发生，应使降液管中清液层高度Hd???HT?hw? 由Hd?hp?hL?hd计算 Hd
?LS??0.00277?hd?0.153??0.153??? ?1.26?0.0304??lwh0?1.534?10?3?0.00153m Hd?=0.0903+0.07+0.0015 322
取?=0.5，则??HT?hw?=0.5?(0.4+0.0554)=0.2272m 故Hd???HT?hw?，在设计负荷下不会发生液泛 八．塔板负荷性能图
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