Uo筛孔汽速,Uo=Vs/Ao=0.137/0.004667=29.355 ∴ Hc=01062(m液柱)
Hl—液层有效阻力,Fo—气相动能因子
Ua=Vs/(At-2Af)=0.137/0.063162=2.169 Fa=Ua(pv)0.5=2.4176 查表得β=0.6
Hl=β(hw+how)=0.6×0.04553=0.02732m(液柱)
总压降--Hp=Hl+Hc=0.1335(m液柱)≤0.6 kg液/kg气 ∴ 合格
2.液沫夹带的校核
Ug--气体通过有效截面的面积的速率
Ug=Vs/(At-Af)=2.0477 m/s
hf 板上鼓泡层高度 Φ物系的起泡系数 hf=hl/Φ=0.07167 m , Φ=0.6
-33.2
∴Ev=(5.7E10/σ)(Ug/(Ht-hf))
=0.01392 kg(液)/kg(汽)≤ 0.1 kg(液)/kg(汽) ∴不产生过量液沫夹带,合格.
3.液泛校核
Hd降液管液面高度,hd液相流经降液管的阻力 hd=0.153(Ls/(lw×ho)) 2=0.0000779 m Hd=hw+how+hd+Hp=0.179 m , Φ=0.6 Hd/φ=0.2984 m≤0.44 m ∴合格,不会产生液泛
4.停留时间的校核
Af=0.003744 m2
τ=Af×Ht/Ls=0.003744×0.5/0.004=27.91 ≥(3∽5s) ∴ 合格
5.漏液校核
hσ-表面张力压头, Uom-漏点气速, Co-孔流系数 hσ=4σ/9810ρl×do=0.00407 (m液柱) do/δ=1.5 查图得Co=0.78
Uom=4.4Co×((0.0056+0.13hl-hσ)×ρl/ρv)0.5=6.381 m/s
K=Uo/Uom=4.6≥1.5
∴ 操作弹性大,不会发生严重漏液,合格。
(2)提馏段:
1.压降校核
δ=4mm,do/δ=1.5, 查图得Co=0.78 Hc-干板压降,Co-孔流系数
下板阻力 Hc=0.051(ρv/ρl)×(Uo/Co)2
Uo筛孔汽速,Uo=Vs/Ao=0.0945/0.003024=31.25 ∴ Hc=0.0700(m液柱)
Hl—液层有效阻力,Fo气相动能因子 Ua=Vs/(At-2Af)=2.153 Fa=Ua(pv)0.5=2.0239 查表得β=0.6
Hl=β(hw+how)=0.02482m(液柱)
总压降--Hp=Hl+Hc=0.09482(m液柱)≤0.6 kg液/kg气 ∴ 合格
2.液沫夹带的校核
Ug--气体通过有效截面的面积的速率 Ug=Vs/(At-Af)=2.032 m/s
hf 板上鼓泡层高度 Φ物系的起泡系数 hf=hl/Φ=0.04137 m , Φ=0.6 ∴ Ev=(5.7E10-3/σ)(Ug/(Ht-hf)) 3.2
=0.01453 kg(液)/kg(汽)≤ 0.1 kg(液)/kg(汽)
∴ 不产生过量液沫夹带,合格.
3.液泛校核
Hd降液管液面高度,hd液相流经降液管的阻力 hd=0.153(Ls/(lw×ho)) 2=0.0000501 m Hd=hw+how+hd+Hp=0.1362 m , Φ=0.6 Hd/υ=0.2270 m≤0.44 m ∴ 合格,不会产生液泛
4.停留时间的校核
Af=0.0026 m
τ=Af×Ht/Ls=0.0026×0.5/0.000076=17.105 ≥(3∽5s) ∴ 合格
5.漏液校核
hσ-表面张力压头, Uom-漏点气速, Co-孔流系数 hσ=4σ/(9810ρl×do)=0.00428 (m液柱) do/δ=1.5 查图得Co=0.78
Uom=4.4Co×((0.0056+0.13hl-hσ)×ρl/ρv)0.5=7.915 m/s K=Uo/Uom=3.948≥1.5
∴ 操作弹性大,不会发生严重漏液,合格。
2.5负荷性能图
(1)精馏段:
1.液相下限线
取how=0.006 m E=1.04 how=0.00284E(3600ls/lw) 2/3 ∴ ls=0.000145 m3/s
2.液相上限线 取τ=5 s
τ=Af×HT/Ls
Ls=Af×HT/τ=(0.5×0.003744)/5=0.0003744
3.漏液线
hl=hw+how=0.04+2.155ls2/3 m Uom=Vsmin/A0=Vsmin/0.2028
Uom =4.4C0[(0.0056+0.13hl-hσ)×(ρl/ρv)] Vsmin=0.016[4.578+190.56ls2/3] 0.5
4.过量液沫夹带线: 取ev=0.1 , E=1.04 hf=2.5hl=0.1+5.388Ls2/3 Ug=Vs/(AT-Af)=Vs/0.0669
0.5
2
ev=(0.0057/σ)[Ug/(HT-hf)] Vs=0.459-6.176Ls2/3
5.液泛线: 取 φ=0.6
2
3.2
HT+hw≥Hdφ ,Hd≤(0.4+0.04)/0.6=0.7333 hd=0.153(Ls/(lw×h0) =4611.55Ls
hc=0.051(Vs/A0C0) 2×(ρv/ρl)=5.658Vs2 hl'=0.024+1.293Ls2/3
2/32
hp=hc+hl'=0.024+1.293Ls+5.658Vs Hd=0.7333=hl+hd+hp
=0.1+5.388Ls2/3+4611.55Ls2+5.658Vs2 ∴ Vs2=0.112-0.952Ls2/3-815.05Ls2
(2)提馏段:
1.液相下限线
取how=0.006 m E=1.04 how=0.00284E(3600ls/lw) 2/3 ∴ls=0.000121 m3/s
2.液相上限线 取τ=5 s
τ=Af×HT/Ls, Ls=Af×HT/τ=(0.5×0.000076)/5=0.0000076
3.漏液线
hl=hw+how=0.04+2.434ls m Uom=Vsmin/A0=Vsmin/0.003024
Uom =4.4C0[(0.0056+0.13hl-hσ)×(ρl/ρv)]0.5 Vsmin=0.0104[7.628+370.19ls
4.过量液沫夹带线:
取ev=0.1 , E=1.04
2/3
2/3
2
]
0.5
hf=2.5hl=0.1+6.085Ls2/3 Ug=Vs/(AT-Af)=Vs/0.0465 ev=(0.0057/σ)[Ug/(HT-hf)] 3.2
Vs=0.151-2.291Ls
5.液泛线:
2/3
取 υ=0.6
HT+hw≥Hdφ ,Hd≤(0.4+0.04)/0.6=0.7333 hd=0.153(Ls/(lw×h0)=8673.47Ls
22
hc=0.051(Vs/A0C0)×(ρv/ρl)=7.835Vs hl'=0.024+1.4604Ls2/3
hp=hc+hl'=0.024+1.4604Ls2/3+7.835Vs2 Hd=0.7333=hl+hd+hp
=0.1+6.085Ls2/3+8673.47Ls2+73835Vs2 ∴ Vs2=0.081-0.7766Ls2/3-1107.02Ls2
三 筛板塔数据汇总 1. 全塔数据 加料热状态q 0 实际板数Np 57 加料F 6kmol/h 塔底出料W 2.97
塔底浓度Xw 0.01 加料浓度Xf 0.45 塔顶出料D 3.03 塔顶浓度Xd 0.88 实际精馏板数 49 实际提馏板数 8 效率 54.71% 最小回流比Rmin 3.037 回流比R 4.859 理论板数Nt 29.33 2
2