板式精馏塔的设计
5.2精馏塔的有效高度计算
精馏段的有效高度为:Z精?（N精-1）HT?(31?1)?0.40?12m提馏段的有效高度为:Z提?（N提-1）HT?(6?1)?0.40?2m在进料板上开人孔，其高度为0.45m所以精馏塔的有效高度为Z?Z精?Z提?Z孔?12?2?0.45?14.45m
5.3塔板主要工艺尺寸的计算
5.3.1溢流装置
在塔径小于2.2m时，选用单溢流方形降液管，采用凹形受液盘（可在低液量时形成良好的液封，有缓冲作用，对0.6m以上的塔适用）
5.3.1.1堰长：lw??0.6?0.8?D 取lw?0.65D?0.65?1.4?0.91m 5.3.1.2溢流堰的高度hw：选平直堰，hw?hl?how
2.84?lh?3E??，其中，E取1。 由《化学工程师手册》第884页how?1000?lw?2对于精馏段Ls1?1.734?10-3m3/s2.841.734?10-3?36003所以how1??1?()?0.0102510000.91取板上层清液高度为hl?0.05m所以hw1?hl?how1?0.05?0.01025?0.03975m对于提馏段Ls2?2.512?10-3m3/s2.842.512?10-3?36003所以how2??1?()?0.01313
10000.91取板上层清液高度为hl?0.05m所以hw2?hl?how2?0.05?0.01313?0.03687m5.3.1.3方形降液管宽度Wd和截面积Af
由《化学工程师手册》第884页得方形降液管参数图
22-21错误！未指定书签。错误！未指定书签。-
板式精馏塔的设计
图7 方形降液管截道面参数比例
由Aflw0.91w??0.65,查图7得?0.07,d?0.122D1.4ATD所以Af?0.07AT?0.07?1.54?0.1078wd?0.122D?0.122?1.4?0.1708查《化学工程师手册》第886页得停留时间??AfHTLh??3~5?s校核液体在降液管的停留时间
0.1078?0.04精馏段：?1??24.87s?5s?31.734?100.1078?0.04提馏段：?2??17.166s?5s?32.512?10所以降液管的设计合理。5.3.1.4降液管底隙高度ho?hw?0.006
精馏段：ho1?0.03975-0.006?0.03375m?(0.02~0.025)m 提馏段：h?0.03687-0.006?0.03087m?(0.02~0.025)m o2符合要求。
5.3.1.5选用凹形受液盘：深度取hw?50（待定）
5.3.2塔板的布置
5.3.2.1塔板的布置：因为D?800mm，所以采用分布式。 5.3.2.2边缘区宽度的确定
查《化学工程师手册》第883页，对于塔径小于1.5m的塔，ws?80?110mm，取
'ws?0.11m。对于小塔，wc?30?50mm。取wc?0.05m。
5.3.3开孔面积的计算
查《化学工程师手册》第883页得
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?2?1x??22As?2?xr?x?rsin ?180r??其中x?D1.4?(wd?ws)??(0.1708?0.1)?0.4292m22D1.4r??wc??0.04?0.66m223.14222?1?0.4292??2所以As?2??0.4292?0.66?0.4292??0.66sin?1.0476m?????180?0.66??5.3.4筛孔计算及排列
物性无腐蚀，可选用??2.5mm(合金钢)。取筛孔直径do?5mm。筛孔一般为正三角形排列，取孔中心距t?3do?3?5?15mm。
1158?1031158?103筛孔数目no??Aa??1.0476?5391个，22t15式中Aa为鼓泡区面积，等于As为1.0476m2。开孔率??0.9069?(do215)?0.9069?()2?0.1008t5Ao??As?0.1008?1.0476?0.1056m2
气体通过筛孔的气速为V1.789精馏段：uo1?s1??16.94m/sAo0.1056提馏段：uo2?
Vs21.626??15.40m/sAo0.10566、筛板的流体力学计算
6.1阻力的计算
6.1.1干板阻力hc计算
?uc???V?h?0.051查《化学工程师手册》得c????
?co???L?查《化工工艺设计手册》（上册 第二版）第2-199页干筛孔的流量系数图
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板式精馏塔的设计
图8 干筛孔的流量系数
因为5?2，查图得co?0.7692。?2.516.9421.22精馏段：hc2?0.051?()??0.03754m液柱0.7692803.86 15.4020.9259提馏段：hc1?0.051?()??0.02242m液柱0.7692844.14?do6.1.2气体通过液层的阻力
查《化学工程师手册》第892页充气因子图
·
图8 充气因子
精馏段：Vs11.789ua1???1.249m/sAT?Af1.54?0.1078Fo1?ua1?v1?1.249?1.22?1.380查图8得?1?0.604所以h1??1hl?0.604?0.05?0.0302m液柱提馏段：Vs21.626ua2???1.1353m/sAT?Af1.54?0.1078Fo2?ua2?v2?1.1353?0.9259?1.092查图8得?2?0.6545所以h2??2hl?0.6545?0.05?0.0327m液柱-24错误！未指定书签。错误！未指定书签。-
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6.1.3液体表面张力及阻力的计算 精馏段：
查《化学工程师手册》第892页，液体表面张力产生的阻力：
4?L14?20.93?10?3h?1???0.002123m液柱?L1gdo803.86?9.81?0.005气体通过每层塔板的液柱高度hp1hp1?hc1?h1?h?1?0.03754?0.0302?0.002123?0.06986m液柱气体通过每层塔板的压降为?p1?hp1?L1g?0.06986?803.86?9.81?550.91Pa?700Pa满足设计要求。提馏段：液体表面张力产生的阻力:h?24?L24?59.76?10?3???0.005773m液柱?L2gdo844.14?9.81?0.005
气体通过每层塔板的液柱高度hp1hp2?hc2?h2?h?2?0.02242?0.0327?0.005773?0.06089m液柱气体通过每层塔板的压降为?p2?hp2?L2g?0.06089?844.14?9.81?504.23Pa?700Pa满足设计要求。6.2液面落差的计算：
对于筛板塔，液面落差很小，可以忽略液面落差的影响。
6.3液沫夹带
查《化学工程师手册》第891页：
查雾沫夹带分布图得查《化工工程手册》第十三篇气液传质设备第133页
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