苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
故
hw?0.06?0.016?0.044(m)
c)降液管的宽度Wd与降液管的面积Af：
Af/AT?0.0722 由lw/D?0.66查（[2]：得Wd/D?0.124，P170图3—13）
故 Wd?0.124D?0.124?1.6?0.198m，
Af?0.0722??4D2?0.0722?3.14?1.62?0.1452m2 4利用([2]：P170式3—10)计算液体在降液管中停留时间以检验降液管面积， 即??AfHTLs?0.1452?0.40?15.70s（大于5s，符合要求）
0.0037'?0.08m/s（0.07---0.25）d)降液管底隙高度ho：取液体通过降液管底隙的流速?o
依([2]：P171式3—11)：ho?Ls0.0037??0.035m符合（h0?hw?0.006） 'lw??o1.06?0.09e)受液盘
采用平行形受液盘，不设进堰口，深度为60mm 同理可以算出提溜段相关数据如下：
a)溢流堰长lw：单溢流去lW=（0.6～0.8）D，取堰长lw为0.66D=0.8×1.6=1.056m b)出口堰高hW：hW?hL?hOW
由lW/D?0.8Lh/lW2.5?23.34m 查知E=1.04,依式how?2.84?Lh?E?? 1000?lw?2323可得hOW?2.84?Lh?E???0.026m 1000?lW?故hw?0.06?0.026?0.034m
c)降液管的宽度Wd与降液管的面积Af： 由
lW/D?0.60
Afwd?0.100,?0.052DAT查图得，
16
苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
故
wd?0.100D?0.20(m)Af?0.052AT?0.052?3.14?0.163(m2)
计算液体在降液管中停留时间以检验降液管面积， 即??AfHTLs15.16?11.6s（大于5s，符合要求）
'd)降液管底隙高度ho：取液体通过降液管底隙的流速?o?0.1m/s0.08m（/s0.07---0.25）
ho?Ls?0.0360.032（mm）符合（h0?hw?0.006） 'lw??o(2) 塔板布置
??R2x?22sin?1?计算开空区面积 b)Aa?2?xR?x?180R??R?DD?wc?1?0.04?0.96(m)x??(wd?ws)?1?(0.2?0.07)?0.73(m)22，
解得，
Aa?2.50(m)
c)筛孔数n与开孔率?：取筛空的孔径d0为5mm，正三角形排列，一般碳的板
.0， 厚为3mm,取t/d0?33.5
?5?15.0故孔中心距t?3.05×5=17.5mm
筛孔数
1158?1031158000n??A??2.50?9453(个)a22t17.5
则每层板上的开孔面积A0为
2A??A?0.0740?2.50?0.185(m) 0a
气体通过筛孔的气速为
?0?VS2.08??11.24(m/s)A00.185
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苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
1.6 筛板的流体力学验算
塔板的流体力学计算，目的在于验算预选的塔板参数是否能维持塔的正常操作，以便决定对有关塔板参数进行必要的调整，最后还要作出塔板负荷性能图。 (1) 气体通过筛板压强相当的液柱高度计算 精馏段：
干板压降相当的液柱高
?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 (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
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
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苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
?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?0.84796.4????
2b)气体穿过板上液层压降相当的液柱高度：
4?4?21.11?10?3??h???0.00216?m??Lgd0796.4?9.8?5?10?3，
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?10?0.25?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
查得：
c0?0.84 19
苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
??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
uo11.24??1.71?1.5uow6.57，
H?0.0593?0.06?0.00152?0.121m
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??0.336Vs2AT?Af0.25?D?0.163
2?3??]?0.11?1.54LS? 23?3600LShf?2.（5hw?how)?2.5[hw?2.84?10E??lw??3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
0.004 4.378 20
0.005 4.261 0.006 4.151