化工原理课程设计
2.1漏液线
查C0~ds图知查C0~ds图知
U0,min?4.4C0?0.0056?0.13hL?h???L?V 2 U0,min?Vs,minA02.84?Lh?3 ，hL=hw?how，how?E??
1000?lw????L?V ?? Vs,min2??Lh?32.84?4.4C0A0?0.0056?0.13[hw+E??]?h??1000?lw??可知Vs,min=0.3522.8617?53.191Ls3 在操作范围内，任取几个
LsVsLs?2?12
Vs值，已上式计算
m3/s m3/s 0.001 0.6484 0.004 0.7216 0.008 0.7863 0.01 0.8127 2.2液沫夹带线
以ev=0.1kg液/kg气为限，求Vs-Ls关系如下：
5.7?10?6?uaev????H?h?Lf?Tua????? 3.2VSVS??0.717Vs AT?Af1.5386?0.14462?2.84?3600Ls?3? hf?2.5hL?2.5?0.0333??1????
10000.98??????
?0.08325?1.69Ls322
HT?hf?0.2667?1.69Ls3
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?0.717Vs5.7?10?6???^3.2?0.1ev?2?358.145?10?0.2667?1.69L3?s?? 解得
Ls/(m3/s) Vs/(m3/s) 0.001 3.0356 0.004 2.7235 0.008 2.4195 0.01 2.2877 Vs?3.241?20.538Ls32
可作出液沫夹带线2
2.3液相负荷下限线
液相负荷低于此线就不能保证塔板上液流的均匀分布，将导致塔板效率下降，对于平直堰，取堰上液层高度how=0.03m作为最小液相负荷标准。
3600Ls2how=0.00284E()3?0.03m
LwE=1
Ls,min30.0070.98?()2?0.00105m3/s 0.00284?13600据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷下线3。
2.4液相负荷上限线
以??5s 作为液体在降液管中停留时间的下限
??AfHTLS?5,LS,max?AfHT5?0.1446?0.35?0.0101m3/s 5据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷上线4。
2.5液泛线
a,?0.051?v0.0511.501()?()?0.0132(A0c0)2?L(0.1035?0.773)2908.3b,??HT?(????1)hw?0.5?0.35?(0.5?0.63?1)?0.0333?0.1374
c,?0.1530.153??213.75(lwh0)2(0.98?0.0273)2
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36002/336002?3d?2.84?10E(1??)()?2.84?10?1?(1?0.63)?()3?1.102lw0.98 ,?30.0132V=0.1374-213.75L-1.102Ls3 列表计算如下 Ls/(m3/s) Vs/(m3/s) 0.001 3.092 0.004 2.0837 0.008 2.456 0.01 2.217 2s2s2由此表数据即可做出液泛线5。
根据以上各线方程，可做出筛板塔的负荷性能图如下：
B:在负荷性能图B上，作出操作点A，连接OA，即可作出操作线。由图可以看出，该筛板的操作上线为液相负荷上限线，下线为漏液线。由图查得 Vs，max= 1.7m3/s Vs，min= 0.72m3/s 故操作弹性为Vs，max/Vs，min= 2.36
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八、精馏塔的主要附属设备
1. 塔顶冷凝器设计计算
因为本设计冷热流体温度差不大，所以选择管壳式冷凝器，被冷凝气体走壳程，以便及时排出冷凝液。
沈阳夏季平均温度为25O C，所以选用25O C的冷却水，升温10O C. t 25O C—?35 O C T 57 O C ?―57.1 O C
取冷凝器传热系数：K=2302KJ/(m2?h?oC) A=
Q
K??tm ?tm=
?T2?t2???T1?t1???57.1?35???57?25??26.75OC?T2?t2?ln???T1?t1??57.1?35?ln???57?25?
因为QC=6.76?106KJ/h
A?109.78m2
公称直径/mm 管程数 管数 管长/mm 换热面积公称压力/m2 /MPa 16 600 1 137 3000 55/58.0
2.再沸器
选用U型管加热器，蒸汽选择3.69atm，140℃的水蒸气，传热系数K=600kcal/(m2·h·℃)=2302kJ/(m2·h·℃)，?=513kcal/kg
2.1间接加热蒸汽量
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8.73?106 GB???4064.27kg/h
?513?4.1868QS'2.2再沸器加热面积
tw1?95.0℃为再沸器液体入口温度；
tw2?95.0℃为回流汽化为上升蒸汽时的温度； t1?140℃为加热蒸汽温度；
t2?140℃为加热蒸汽冷凝为液体的温度；
用潜热加热可节省蒸汽量从而减少热量损失
?t1?t1?tw1?140?95?45℃ ?t2?t2?tw2?140?95?45℃ ?tm?45℃
QS'8.73?106A???77m2
k?tm2520?453.接管的计算
3.1进料管
管路的流量：F=613.91Kmol/h=15277.76kg/h 取管流速WF=2m/s
DF?4?F?3600???WF??F4?15277.76?0.056m
3600?3.14?2?862.1
圆整后，外径df?76.1mm, ??4mm
3.2、塔顶蒸汽管
蒸汽用量：Vs=1.35m3/s 取气速Wv=20m/s，
DD?44?1.35Vs??0.30m ?Wv3.14?20圆整后，外径D=325mm δ=8mm
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