式中：x?D/2??Wd?Ws??0.8??0.224?0.075??0.501m
R?D/2?Wc?0.8?0.050?0.750m 开孔数n和开孔率φ
取筛孔的孔径do?5mm，正三角形排列，筛板采用碳钢，其厚度δ?3mm，且取
t/do?3.0。故孔心距t?3?5?15mm。
?1158?103??1158?103???Aa??每层塔板的开孔数n??22?????1.382?7113（孔） t15????每层塔板的开孔率φ?0.907?t/do?2?0.907?0.101（φ应在5~15%，故满足要求） 32每层塔板的开孔面积Ao?φAa?0.101?1.382?0.140m2 气体通过筛孔的孔速uo?Vs/Ao?1.999/0.140?14.28m/s 气体通过筛板压降hp和Δpp的重新验算
?uo?hc?0.051?C?o??V?14.28?2.890??0.051?0.0396m ????0.8849.6???L22气体通过筛板的压降（单板压降）hp和Δpp
hp?hc?hl?h??0.0396?0.040?0.00205?0.0816m
?pp??Lghp?849.6?9.81?0.0816?681Pa?0.681kPa?0.7kPa（满足工艺要求） (2)雾沫夹带量ev的验算
3.25.7?10?ua?5.7?10?6?1.093?eV?????3??H?h21.26?10?0.55?2.5?0.07?? ??Tf???0.00822kg液/kg气?0.1kg液/kg气（满足要求）?63.2式中：hf?2.5hL，验算结果表明不会产生过量的雾沫夹带。 (3)漏液的验算
漏液点的气速uom
uom?4.4Co?0.0056?0.13hL?h???L/?V?849.6/2.890 ?4.4?0.8?0.0056?0.13?0.07?0.00205?6.788m/s
- 28 -
筛板的稳定性系数K?uo14.28??2.1?1.5（不会产生过量液漏） uom6.788(4)液泛的验算
为防止降液管发生液泛，应使降液管中的清液层高度Hd?Φ?HT?hw?
Hd?hp?hL?hd (5-12)
?Lshd?0.153??lh?wo??0.00220???0.153m ???0.00098??1.12?0.0246??22Hd?0.0816?0.07?0.00098?0.153m
??0.305m ??HT?hw??0.5?0.55?0.0594Hd???HT?hw?成立，故不会产生液泛。
通过流体力学验算，可认为精馏段塔径及塔板各工艺结构尺寸合适，若要做出最
合理的设计，还需重选HT及hL，进行优化设计。
5.1.7塔板负荷性能图
(1)雾沫夹带线
?ua5.7?10?6?ev????H?2.5hL??T3.2 (5-13)
式中：ua?VsVs??0.5467Vs
AT?Af2.01?0.181hf?2.5hL?2.5?hw?how???3600Ls?2.5?0.0594?0.00284E??l?w??????2/3????2/3??3600Ls??2.5?0.0594?0.00284?1.01???1.12???/3?0.149?1.547L2S将已知数据代入式
5.7?10?6ev?21.32?10?3
????
??0.5467Vs?2/3?0.55?0.149?1.547Ls??3.2?0.1
- 29 -
/3Vs?4.671?18.02L2s (5-14)
在操作范围内，任取几个Ls值，依式算出对应的Vs值列于下表：
表5.2 Ls和Vs计算值
Ls,m3/s Vs,m3/s
0.000955 4.496
0.005 4.144
0.01 3.835
0.015 3.575
0.0181 3.429
依据表中数据作出雾沫夹带线 (2)液泛线
??HT?hw??hp?hw?how?hd /32/3how?0.00284E??3600Ls?2???l?0.00284?1.01??3600Ls?w???1.12??
?0.6186L2/3sh?0.051?u?2?2???oc??????V???C???V?s???o??L??0.051???CoAo????V??L??2?0.051??Vs??2.890??0.8?0.132????849.6??
?0.01556V2sh???h/3lw?how??0.57?0.0594?0.6186L2s??0.03386?0.3526L2/3
shσ?0.00205
h?0.01556V2/3p?hc?hl?h?s?0.3526L2s?0.0359122h153??Ls?d?0.?????0.153??Ls??l?1.12?0.0246???201.6L2s who0.5?0.55?0.0594???0.01556V2/3s?0.3526L2s?0.0359??0.0594?0.6186L2/32
s?201.6LsV262.42L2/3s?13.46?s?12956L2s
在操作范围内，任取几个Ls值，算出对应的Vs值列于下表：
- 30 -
(5-15)
表5.3 Ls和Vs计算值
Ls,m3/s Vs,m3/s
0.000955 3.584
0.005 3.363
0.01 3.044
0.015 2.591
0.0181 2.217
依据表中数据作出液泛线 (3)液相负荷上限线
Ls,max?HTAf?0.55?0.181?0.0199m3/s
5?(4)漏液线（气相负荷下限线）
/3hL?hw?how?0.0594?0.6186L2s
漏液点气速
/3uom?4.4?0.80.0056?0.130.0594?0.6186L2?0.00205849.6/2.890 s????Vs,min?Aouom，整理得：
/3Vs2L2?0.804 ,min?5.741s在操作范围内，任取几个Ls值，算出对应的Vs值列于下表：
表5.4 Ls和Vs计算值
Ls,m3/s Vs,m3/s
0.000955 0.927
0.005 0.986
0.01 1.035
0.015 1.074
0.0181 1.095
依据表中数据作出漏液线 (5)液相负荷下限线
取平堰堰上液层高度how?0.006m，E?1.0。
how?3600Ls,min???0.00284E???lw??2/3?3600Ls??0.00284?1.01??1.12??2/3?0.006
Ls,min?9.55?10?4m3/s
操作气液比 Vs/Ls?1.999/0.00220?908.6
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图5.3 气相体积流量
操作弹性定义为操作线与界限曲线交点的气相最大负荷Vs,max与气相允许最小负荷
Vs,min之比，即：
操作弹性=
Vs,maxVs,min?3.44?3.74 0.925.2 冷凝器的设计
管程 进口温度：T（物料）=230℃，出口温度： T（物料）=165℃， 壳程 用100℃的水冷却吸收热量变为100℃的蒸汽
.8KJ/h 进出口物料放出的热量：Q?131657平均传热温差： ??m?查得K?400W/m2?K 估计传热面积：Ap?(230?165)?(100?100)?32.5℃
2Q131657.8?1000??30m2 (5-16) K?Tm3600?400??32.5?273?所以则取安全系数为1.2，设计冷凝器的传热面积为32m2，选用JB/T4715-1992的固定管板式换热器，换热管径Ф19，公称直径DN=273mm，公称压力PN=1.6MPa，管程数为1，管子根数为320，中心排管数9，换热管长度为2000mm。
按三支座承载，每个承载10T，选支座JB/T4725-92，标记 支座A8，材料Q235-A。
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