吉林化工学院化工原理课程设计
取板上清液层高度 hL?50mm 故 hW?hL?hOW?0.05?0.009?26（3）降液管的宽度Wd和降液管的面积Af
0. 0AflwWd?0.7由，查图得?0.15,?0.09 DDAT故 Wd?0.1D5?0.?15?0.7 10.Af?0.09AT?0.09?0.3848?0.035m
计算液体在降液管中停留时间
??3600AfHTLS1?3600?0.035?0.35?15.2s?5s
0.000806?3600??'3600Af'HTLS'?3600?0.035?0.35?8.8s?5s
0.00139?3600（4）降液管底隙高度h0
h0?hW?0.006?0.0407?0.006m?0.0401m
h0'?hW'?0.006?0.0366?0.006m?0.0360m 5.2 筛孔数目、筛孔排列及塔板布置 （1）塔板的分块
本设计塔径为D?0.7m，因D?800mm，故塔板采用整块式。 （2）边缘区宽度确定
取 Ws?0.04m Wc?0.03。m （3）开孔区面积计算 Aa?2?(xr2?x2?
D0.7??Wd?WS???(0.105?0.06)?0.205m22
D0.7r??WC??0.03?0.32m22x?16
xr2?si?n1)180r
?其中：
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故 Aa?2?(xr2?x2?xr2?sin?1) 180r2?2.?32 ?2?(0.20500.?205180?20.205??0.132sin?0.322m )0.2431（4）筛孔数计算及其排列
本设计研究的物系基本上没有腐蚀性，可选用??3mm碳钢板，取筛孔直径d0?8mm，筛孔按正三角形排列，取筛孔的中心距t?3d0?24mm 则筛孔的数目：
n?1.155?AS1.155?0.2431??488 t20.242d020.0082)?468?()?10.09% D0.7开孔率：
??A0/AT?N(气体通过筛孔的气速为： u0?VS/A0?0.217?8.847m?s-1
0.1009?0.24310.241u0??VS?/A0??9.825m?s-1
0.1009?0.24311.7塔板流体力学验算 6.1精馏段单板压降： 6.1.1干板压降hc的计算
取d0??83?2.67，可查史密斯关联图得：c0?0.75
?8.847??3.143?则，干板压降hc?0.051??????0.0276m液柱
?0.75??807.505?6.1.2气体通过液层的阻力hl的计算
2ua?VS0.217??0.620ms
AT?Af0.3848?0.035F0?0.61763.143?1.099kg12?m?12?s?1
查设计手册得hl?0.045m液柱 6.13液体表面张力的阻力h0计算
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液体表面张力的阻力h?
4?14?16?103由公式h?计算,则有h????0.001m液柱
?1gd0807.505?9.81?0.008则，气体通过每层塔板的液柱高度hP，可按公式
hP=hc+hl+h?=0.0736m液柱
气体通过每层塔板的压降为
?P??hpg?0.0736?807.505?9.81?583.06pa?0.7Kpa
计算结果在设计充许值内 6.2提馏段单板压降： 6.2.1干板压降hc的计算
取d0??84?2，可查史密斯关联图得：c0?0.75
?9.907??3.428?则，干板压降hc?0.051??????0.0386m液柱
?0.75??782.451?'26.2.2气体通过液层的阻力hl的计算
ua??VS?0.241??0.689ms
AT?Af0.3848?0.035F0?0.6893.453?1.096kg12?m?12?s?1
查设计手册得hl'?0.045m液柱 6.2.3液体表面张力的阻力h0计算 液体表面张力的阻力h?'
4?'4?14.32?103由公式h?计算,则有h??'??0.00093m液柱
?gd0782.451?9.81?0.008则，气体通过每层塔板的液柱高度hP，可按公式
hP=hc+hl+hσ=0.0849m液柱
气体通过每层塔板的压降为
?P??hpg?0.0849?782.451?9.81?651.58pa?0.7Kpa
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计算结果在设计充许值内 3.6.2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。 6.2.4液泛
雾沫夹带量：ev?5.7?10?6?m(ua)3.2
HT?hfhf?2.5hL?2.5?0.05?0.125m
5.7?10?60.623.2?()?0.00913kg/kg?0.1kg/kg 故ev??316.00?100.35?0.125同理，提馏段的为 ev??0.0143kg/kg?0.1kg/kg 6.2.5 漏液
对筛板塔，漏液点气速：u0,min?4.4C0(0.0056?0.13hL?h?)?L1/?V1 ?4.4?0.75(0.0?056?0.1?30.05实际孔速u0?8.847m/s?u0,min 同理，提馏段的为 u0,min??5.25m/s
u0??9.716m/s?u0,min
?850.5m75s0.0031)7.0/ 5/3.14稳定系数为K?u0u0,min?8.847?1.6?1.5 5.57同理，提馏段的为 K?1.9?1.5 故在本设计中无明显漏液。 3.6.5 液泛
为防止塔内发生液泛，降液管内液层高 Hd??(HT?hw) 乙酸乙酯—乙酸丁酯系属于一般物系，取??0.5，则
?(HT?hw)?0.5(0.35?0.0407)?0.156
同理，提馏段的为 ?(HT?hw?)?0.155 而 Hd?hp?hL?hd
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板上不设进口堰，hd可由式5-30计算，即
hd?0.153(u0')2?0.153(0.08)2?0.000979m液柱 Hd?0.0736?0.05?0.000979?0.125m液柱 Hd??(HT?hw)
同理，提馏段的为 hd??0.000979m液柱
Hd??0.136m液柱 Hd???(HT?hw?)
故在本设计中不会发生液泛现象。
1.8精馏段塔板负荷性能图 漏液线
由u0,min?4.4C0(0.0056?0.13hL?h?)?L1/?V1 u0,minVSmin2.84Lh2? hL?hw?ho w how?E()3 A01000lw
?2.84???0.0056?0.13h?L0.49?h???W????Lh?1000????
?V VSmin?4.4?C0A0
?2.84???0.0056?0.130.0407?3600L0.49?h???????LS?1000????4.4?0.75?0.1009?0.2431??V3 ?1.2970.00?9891L0.395S12液沫夹带线
以 ev?0.1kg液/kg气为限，求Vs?Ls关系如下：
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