苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
b)气体穿过板上液层压降相当的液柱高度hl：
?a?VsAT?Af??1?0.052??3.142.08?0.70?m/s?，
Fa?uaev?0.7?2.90?1.19
由?o与Fa关联图查得板上液层充气系数?o=0.66，依式
hl??0hL??0?hw?how??0.66??0.044?0.016??0.0396
c)克服液体表面张力压降相当的液柱高度h?： 依式
h??故
4?elgd0?4?20.99?10-3?0.00211，
hp?0.00211?0.0396?0.0327?0.0744则单板压强：
?pp?hpelg?0.0744?810.65?9.8?591.0?p??700?p?(2) 液面落差
对于筛板塔，液面落差很小，且本例的塔径和液流量均不大，故可忽略液面落差的影响。
(3) 雾沫夹带
ev?ua5.7?10?6?HT?hf??3.2?5.7?10?620.99?10?3??3.20.70.4?2.5?0.06??7.32?10?3kg液/kg水?0.1kg液/kg水故在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带。 (4) 漏液
由式
?ow?4.4co?el/ev??0.0056?0.13hL?h??
.65??6.57?m/s? ?0.0056?0.13?0.06?0.00211??8102.90?ow?4.4?0.84?K?筛板的稳定性系数漏液。 （5) 液泛
U011.24??1.71?1.5UOW6.57，故在设计负荷下不会产生过量
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? 依式Hd?hp?hl?hd， 而
?LS??0.0043??3?hd?0.153???0.153????1.52?10?L?h??1.2?0.036??W0?
H?0.0593?0.06?0.00152?0.121m
21
22苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
取??0.5，则
??HT?hw??0.5??0.4?1.17??0.785
故Hd???HT?hw?在设计负荷下不会发生液泛。
根据以上塔板的各项液体力学验算，可认为精馏段塔径及各项工艺尺寸是适合的。
同精馏段公式计算，提溜段各参数计算如下： (1) 气体通过筛板压强相当的液柱高度计算 a)干板压降相当的液柱高度：
?10.9??3.21???0.051??hc?????0.0346?m??0.84??796.4?
2b)气体穿过板上液层压降相当的液柱高度：
??uaVS?2.02??0.679AT?Af3.14?0.163??V??0.679?3.21?1.22Fa?ua，
由?o与Fa关联图查得板上液层充气系数?o=0.65，依式
??0.65?0.06?0.039 h1c)克服液体表面张力压降相当的液柱高度：
4?4?21.11?10?3??h???0.00216?m??3?Lgd0796.4?9.8?5?10，
故
h?p?0.0346?0.039?0.00216?0.0758(m)
则单板压降：?p??0.0758?796.4?9.8?0.591?0.7(kPa) （2）液面落差
对于筛板塔，液面落差很小，且本例的塔径和液流量均不大，故可忽略液面落差的影响。 (3) 液沫夹带
5.7?10?6?0.679???ev????321.11?100.25??3.2?0.0066(kg液/kg气）?0.1(kg液/kg气）
故在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带。 (4) 漏液
d0?
?5?1.673
22
苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
查得：
c0?0.84??4.4c0uow?0.0056?0.13hL?h???L/?vK??4.4?o.84??0.0056?0.13?0.06?0.0021??810.6?2.9筛板的稳定性系数漏液。 (5) 液泛
uo11.24??1.71?1.5uow6.57，故在设计负荷下不会产生过量
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? 依式Hd?hp?hl?hd， 而
?LS??0.0043??3?hd?0.153???0.153??1.52?10???L?h??1.2?0.036??W0?
H?0.0593?0.06?0.00152?0.121m
22取??0.5，则
??HT?hw??0.5??0.4?1.17??0.785
故Hd???HT?hw?在设计负荷下不会发生液泛。
根据以上塔板的各项液体力学验算，可认为提馏段塔径及各项工艺尺寸是适合的。
1.7 塔板负荷性能图
精馏段： (1) 雾沫夹带线
ev?5.7?10?6雾沫夹带量
??ua??H?hf?T????3.2
uaVsVS??0.336VsAT?Af0.25?D2?0.163
2?3??]?0.11?1.54LS? 23?3600LShf?2.（5hw?how)?2.5[hw?2.84?10E??lw??3 23
苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
取
??20.99mN/mev?0.1(kg液/kg气），前面求得m,精，
5.7?10?6??uaev??H?h?f?T代入
????3.223，整理得：Vs?5.11?29.05Ls 表8
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3-19。
Ls /(m3/s) 0.003 Vs /(m3/s) 4.506 由上表数据即可作出雾沫夹带线。 (2) 液泛线
由E=1.04,lW=1.2得：
230.004 4.378 0.005 4.261 0.006 4.151 2?3600Ls??3600Ls?2.842.843???how??E????1.04??0.614Ls????10001000?lw??lw?23
?u0?hc?0.051??c???o?2?VS???v???v?VS??2.90?32???????0.051???0.051??7.555?10VS??????c?????0.84?0.185?810.7?L??0??L?2222??3?3h1??0?hw?how??0.66???0.044?0.614Ls??0.029?0.405Ls??
?3h?2.11?10(m)，?已算出
23shp?hc?h1?h??7.555?10V?0.029?0.405L?2.11?10?3?32s
?LS?LS??2?hd?0.153??0.153??81.983L??s?lh?1.2?0.036???w0?
22HT?0.4m，hw?0.044m，??0.5
??HT?hw??hp?hw?how?hd代入，整理得：
24
苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
V?19.443?134.878L?1.085?104L2s
2s23s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3-20。
表10
Ls /(m3/s) 0.003 Vs /(m3/s) 4.067 由上表数据即可作出液泛线2。 (3) 液相负荷上限线
0.004 3.984 0.005 3.902 0.006 3.821 以θ＝4s作为液体在降液管中停留时间的下限，
Ls,max?HTAf??0.4?0.163?0.0163(m3/s)4
据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷上限线0.0163（m3/s）。 (4) 漏液线
由hL?hw?how?0.044?0.614L和
23suow?Vs,minA0，
Uow?4.4C0?0.0056?0.13hL?h???L?V得：
代入
U?4.4?0.84A02????810.7?33??0.0056?0.13?0.044?0.614Ls?2.11?10???2.90??????
整理得：
Vs,min?0.684?2.574?22.314L23s
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3-21。
表11
Ls /(m/s) 30.003 0.004 1.211 0.005 1.229 0.006 1.245 Vs /(m3/s) 1.192
由上表数据即可作出液泛线4。
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