分离乙醇—水板式精馏塔设计
图6 塔板示意图
各项计算如下： 1.堰长lW： 堰长lw=(0.6-0.8)D
取堰长lW=0.661D=0.661×1.2=0.794m
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分离乙醇—水板式精馏塔设计
2.出口堰高hW (1)液流收缩系数E
可近似取E=1，所引起的计算误差对结果影响不大。 (2)堰上液层高度：
22h?2.84?Lh?32.84?0.?3600?3ow1000E????lw???1000?1??001474?0.794???0.0101m(3)堰高：hw?hL?how?0.05?0.0101?0.0399m 根据0.1－how≧hw≧0.05－how ，验算： 0.1－0.0101≧0.0399≧0.05－0.0101是成立的。 3.弓形降液管高度Wd及降液管面积Af
图7弓形的宽度与面积
用图7求取Wd及Af，因为
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分离乙醇—水板式精馏塔设计
lwD?0.661 由该图查得：
WdD?0.125，AfA?0.0722 T?AT?1.13m2
?A?0.0722?1.13?0.0816m2f?0.0722Af
?D?1.2m
?Wd?0.125D?0.125?1.2?0.15m
4.验算液体在降液管中停留时间
??AfHT0.40L?0.0816?s0.001474?22.1s
保留时间θ>(3-5)s，故降液管适用。
5.降液管底隙高度ho
降液管底隙高度ho可用下式计算
hLso?l'
Wu0液体通过降液管底隙的流速一般可取0.07~0.25m/s，本设计取uo=0.07m/s。则
hL0.001474o?sl'?0.794?0.07?0.0265m
Wu0以免因堵塞而造成液泛，该值应不少于20～25mm，计算结果符合要求。
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分离乙醇—水板式精馏塔设计
5.3塔板布置及筛板塔的主要结构参数
（1）、筛板布置
塔板上在靠近塔壁的部分，应留出一圈边缘区，供塔板安装之用，通常边缘区宽度WC为50～70mm。塔板上液体的入口和出口需设安定区。以避免大量含有气泡的液体进入降液管而造成液泛。 《常用化工单元一般，安定区的宽度WS可取50～100 mm。边缘区和安定区中的塔板不能开孔。
Wc=0.04m； Ws=0.07m
（2）、筛孔的直径d0，孔中心距 t，板厚?
筛孔直径的大小对塔板压降及塔板效率无显著影响;但随着孔径的增大，操作弹性减小（在开孔率、空塔气速及液流强度一定的情况下，若孔径增大，则漏液量和雾沫夹带量都随之增大，因 此，孔径增大，操作下限上升，操作上限降低，导致操作弹性减少）。此外，孔径大，不易堵塞；且孔径大，制造费用低。
筛孔的排布一般为正三角形，筛孔直径为0.003-0.008m，孔中心距与孔距之比常在2.5-5倍筛孔直径的范围内，实际设计时，t/d0宜尽可能在3-4的范围内。在确定开孔区板厚?时，对于不锈钢塔板的小孔直径d0应小于（1.5-2）?。一般碳钢的筛板的厚度?为0.003-0.004m，合金钢塔板的厚度?为0.002-0.0025m。综上所述，本设计选取
d0?5mm; t?2.6?5?13mm, ??2.5mm(合金钢) （3）、开孔率
在目前的工业生产中，对于常压或减压操作的筛板塔，开孔率应在10%~14%范围中。在本设计中
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设备设计》第二版，李功样编
分离乙醇—水板式精馏塔设计
??A0A?0.9072?0.9072?0.134a(td0)(135)
式中，Aa为开孔面积，m2；A0为筛孔面积，m2。
A??xr2?x2??180r2sin?1x?a?2?r??
其中
x?D2??W??1.2d?Ws2??0.15?0.07??0.38m
r?D2?0.04?0.56m
所以
Aa?0.8756m2
由??0.134得
A20?0.134?0.8756?0.1173m （4）、孔数
?1158?1031158?103nt2Aa?132?0.8756?5999个
按t=13mm以正三角形叉排方式作图，见附图8，排得孔数5980个，按n=5980重新核算孔速及开孔率：
u0?VA?1.674?14.30?m/s4?0.0052?5980
??0.0052?5980??A0A?4a0.8756?0.134
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《化工
原理》修订版下册，夏清编