苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
由上表数据即可作出雾沫夹带线。 (2) 液泛线
由E=1.04,lW=1.2得:
23232?3600Ls??3600Ls?2.842.843???how??E????1.04??0.614Ls????10001000?lw??lw?
?u0?hc?0.051??c???o?2?VS???v???v?VS??2.90?32???????0.051???0.051??7.555?10VS??????c?????0.84?0.185?810.7?L??0??L?
2222?LS?LS??2?hd?0.153??0.153??81.983L??s?lh?1.2?0.036???w0?
HT?0.4m,hw?0.044m,??0.5
??HT?hw??hp?hw?how?hd代入,整理得:
23sV?19.443?134.878L?1.085?104L2s
2s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3-20。
表10
Ls /(m3/s) 0.003 Vs /(m3/s) 4.067 由上表数据即可作出液泛线2。 (3) 液相负荷上限线
0.004 3.984 0.005 3.902 0.006 3.821 以θ=4s作为液体在降液管中停留时间的下限,
Ls,max?HTAf??0.4?0.163?0.0163(m3/s)4
据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷上限线0.0163(m3/s)。 (4) 漏液线
由hL?hw?how?0.044?0.614L和
23suow?Vs,minA0,
21
苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
Uow?4.4C0?0.0056?0.13hL?h???L?V得:
代入
U?4.4?0.84A02????810.7?33??0.0056?0.13?0.044?0.614Ls?2.11?10???2.90??????
整理得:
由上表数据即可作出液泛线4。 (5) 液相负荷下限线
对于平直堰,取堰上液层高度hOW=0.006m作为最小液体负荷标准。E=1.04
232.84how?1000?3600Ls,minE??lw?
????
Ls,min?3.167?10?4m3/s据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷下限线5。
Ls,max?HTAf??0.4?0.163?0.013m3/s 5根据以上各线方程,可作出筛板塔的负荷性能图,如图所示。
图1 精馏段筛板负荷性能图
22
苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
在负荷性能图上,作出操作点P,连接OP,即作出操作线。由图可看出,该筛板的操作上限为液泛控制,下限为漏液控制。 同精馏段,得出提馏段的各曲线为: (1) 雾沫夹带线
5.7?10?6??uaev??H?h?Lf?T????3.2
23s整理得:Vs?5.52?13.07L (2) 液泛线
??HT?hw??hp?hw?how?hd
已知E=1.06 lw=1.2,同理精馏段得:
HTAf0.4?0.163?0.013m3/s5c0?0.84
Ls,max???由此可作出精馏段 据此可作出漏液线3。 (4) 液相负荷上限线
以θ=5s作为液体在降液管中停留时间的下限,
Ls,max?HTAf?0.4?0.163?0.013(m3/s) 5?据此可作出与气体流量元关的垂直液相负荷上限线0.013。 (5) 液相负荷下限线
以how=5s作为液体在降液管中停留时间的下限,
23?3600?Ls,min?2.84?how??1.06???? 10001.2??整理得:Ls,min?9.73?10?4(m3/s)
23
苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
由此可作出液相负荷下限线5。
根据以上各线方程,可作出筛板塔的负荷性能图,如图所示。
24
苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
四 设计结果一览表
项目 各段平均压强 各段平均温度 平均流量 气相 液相 符号 Pm tm VS LS N HT Z uo hP τ Hd eV VS·max VS·min 33单位 kPa ℃ m/s m/s 块 m m m/s kPa s m kg液/kg气 m/s m/s 33计算数据 精馏段 108.8 83.24 2.08 0.0043 10 0.40 3.6 11.26 0.591 7.09 0.121 0.00732 雾沫夹带控制 漏液控制 3.6 1.2 3.1 提留段 115.8 95.27 2.02 0.0092 10 0.40 3.6 10.92 0.591 7.09 0.121 0.00657 雾沫夹带控制 漏液控制 实际塔板数 板间距 塔的有效高度 筛孔气速 塔板压降 液体在降液管中停留时间 降液管内清液层高度 雾沫夹带 负荷上限 负荷下限 气相最大负荷 气相最小负荷 操作弹性 25