2.8416.133??how?()?0.017m(2)提馏段 10001.12??hL??how??0.07-0.017?0.053mhw22.5.2弓形降液管宽度Wd和截面积AF
由
lwAW?0.7 查得F?0.092, D?0.150
ATDD?0.092?2.01?0.18m2,WD?0.24m
则AF验算降液管内停留时间 精馏段:??AFHT0.18?0.45?3600??29.42s Ls19.91?HT?0.18?0.45?3600AF??18.08s Ls216.13 提留段:??停留时间?>5s,故降液管可使用
2.5.3 降液管底隙高度h0
(1)精馏段
取降液管底隙的流速u0=0.12m/s
则h0?Ls19.91??0.021m lwu01.12?0.12?3600(2)提馏段 取u0?0.12m/s
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?? 则h0Ls216.13??0.033m,取h0?0.04m ?1.12?0.12?3600lwu0故降液管设计合理
2.6 塔板分布、浮阀数目与排列
2.6.1塔板分布
本设计塔径D=1.6m 采用分块式塔板,共4块 2.6.2 浮阀数目与排列 (1)精馏段
取阀孔动能因子F0=11,则孔速u01?F0?V1?111.73?8.36m/s
每层塔板浮阀数目为: Vs14876.22N???136块(采用F1型浮阀)?20.785?0.0392?8.36?3600d0u014
取边缘区宽度Wc?0.06m 安定区宽度WS?0.1m
?2?1x??Rsin()? 计算塔板上的鼓泡区面积,即Aa?2?xR2?x2?180R??D1.6?Wc??0.06?0.74m 22D1.6 x??WD?WS??0.24?0.10?0.46m
22所以
?0.46Aa?2?[0.46?0.742?0.462??0.742?arcsin]?1.2m21800.74其中R? 25
浮阀排列方式采用等腰三角形叉排,取同一个横排的孔心距t=75mm 则排间距:t??Aa1.268??124mm Nt136?0.075考虑到塔的直径比较大,必须采用分块式塔板,而各分块的支撑与衔接也要占去一部分鼓泡区面积,因此排间距不宜采用124mm,而应小一些,故取t??100mm,
按t=75mm ,t??100mm以等腰三角形叉排方式作图,排得阀数128个
按N=128 重新核算孔速及阀孔动能因子
??u014876.22?3600?8.86m/s20.785?0.039?128 F0??8.86?1.73?11.65
阀孔动能因子变化不大,仍在9—13范围内 塔板开孔率θ=(2)提馏段
??取阀孔动能因子F0=11. 则孔速u02F0u0.67??7.56% ?u018.86?V2?111.91?7.96m/s
每
上浮阀数目为
4993.98N????146块 2?20.785?0.039?7.96?3600?d0u024
1.268按t=75mm , 估算排间距t???116mm
146?0.075考虑到塔体的直径较大,必须采用分块式塔板,而各分块的支撑与衔接也要占据一部分鼓泡区面积,因此排间距不宜采用116mm,
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层
Vs2塔板
而应小一些,故取t??100mm,按t=75mm , t??100mm以等腰三角形叉排方式作图,排得阀数128
按N=128 重新核算孔速及阀孔动能因子
4993.98?3600?9.08m/s20.785?0.039?128 ??9.08?1.91?12.54F02??u02阀孔动能因子变化不大,仍在9—13范围内
塔板开孔率θ=
u0.69??7.60% ?u029.08
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第三部分 塔板的流体力学计算
3.1通过浮阀塔板的压降
气体通过塔板时,需克服塔板本身的干板阻力、板上充气液层的阻力及液体表面张力造成的阻力,这些阻力即形成了塔板的压降。气体通过塔板的压降可由 hp?hc?hl?h?和pp?hp?g计算 式中 hc——与气体通过塔板的干板压降相当的液柱高度,m液柱; hl——与气体通过板上液层的压降相当的液柱高度,m液柱; hσ——与克服液体表面张力的压降相当的液柱高度,m液柱。
1. 精馏段
(1)干板阻力 u0c1?1.82573?V1?1.82573?7.77m/s 1.732?V1u01.73?8.862?5.34因u01?u0c1 故hc1?5.34???0.050m
2?L1g2?739.10?9.8(1)板上充气液层阻力
取?????? hL?0.07m 则hL1??0hL?0.5?0.07?0.035m
(3)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液柱高度为
hP1?0.050?0.035?0.085m?pP1?hP1?L1g?0.085?739.10?9.8?615.67Pa
2.提馏段
(1)干板阻力 u0c2?1.82573?V2?1.82573?7.36m/s 1.91 28