吉林化工学院化工原理课程设计
故:
A?1?2(0.3190.5652?0.3192??180?0.5652sin?10.3190.565)?0.6804m2
提馏段：依下式计算开孔区面积
A?'?'?2?x?R?x'2'2??180Rsin'2?1'x? '?R? 其中 x=
R?D2D2 -(Wd?WS) ?1.221.22?(0.18?0.065)?0.355m
?WC??0.035?0.565m
2故：A?2?2(0.3550.5652?0.355
??180?0.5652sin?10.3550.565)?0.7455m
22.3.5筛孔数 n 及开孔率 φ
①筛孔数的计算
取筛孔的孔径d0为5mm正三角形排列，一般碳钢的板厚?为4mm, 取孔径d0与孔间距t之比：t1/d0?3.5 故孔中心距t=3.5 ? 5.0=17.5mm 精馏段：n?1158?10t23A??1158?1017.523?0.6804?2573个
提馏段： n?1158?10t23A??1158?1017.523?0.7455?2819个
②开孔率φ的计算：
??0.907?(dot1)=0.907/3.52?7.4%
2塔板上的筛孔总面积：A0??A?
精馏段： A0??A??0.074?0.4493?0.050350m2 提馏段： A0??A??0.074?0.7455?0.055167m2
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气孔通过筛孔的气速 精馏段：u01?VSA0VSA0?0.68200.050350?13.55m/s
提馏段： u02?
?0.65930.055167?11.95m/s
2.4筛板塔的流体力学校核
2.4.1板压降的校核
① 气体通过筛板压降相当的液柱高度h
p1、根据 hp?hc?hl?h? 干板压降相当的液柱高度hc
5查《化工原理课程设计》干筛孔的流量系数图 c0?0.89 2、根据d0/??5/4?1.2，hc?0.051(u0c0)(2?v?L)
精馏段由下式得hc1?0.051(u01C0u02C0)(2?V1?L1)?0.051(13.550.89)(23.61291343.675.15511463.63)?0.0318m 液柱
提馏段由下式得hc2?0.051()(2?V2?L2)?0.051(11.950.89)(2)?0.0324m 液柱
3、精馏段气流穿过板上液层压降相当的液柱高度hl
VSAT?Af0.68201.1304?0.1583u?1???0.7016
F0?ua?v?0.70163.6129?1.3336
由《化工原理课程设计》图3-22充气系数?0与Fa的关联图查取板上液层充气系数?0为0.62 则hl=?0hL=?0(hw?how)?0.62?(0.048912?0.011088)?0.0342m液柱
提馏段气流穿过板上液层压降相当的液柱高度hl?
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u?2?VSAT?Af?0.65931.1304?0.1583?0.6782
F2?u?2?V2?0.67825.1551?1.5398
由《化工原理课程设计》图3-22充气系数?0与Fa的关联图查取板上液层充气系数?0为0.58 则hl?=?0hL=?0(hw?how)?0.58?0.06?0.0348m液柱
4、精馏段克服液体表面张力压降相当的液柱高度h?
4????Lgd0由公式：h??求算液体表面张力的阻力
h?1?4?1?lgd0?4?26.00?10?3?31343.67?9.81?5?10?0.001578m液柱
由公式：hp?hc?hl?h?计算气体通过每层塔板的液层高度
hp1?hc1?hl1?h?1?0.0318?0.0342?0.001578?0.0676m液柱
②由公式：?Pp?hp?Lg 计算气体通过每层塔板的压降
?Pp?hp?Lg?0.0676?1343.67?9.81?891.06Pa< 1000 Pa（设计允许值）
提馏段克服液体表面张力压降相当的液柱高度h?2
4?4?22.18?10?3?3h?2?2?lgd0?1463.63?9.81?5?10?0.001236m液柱
由公式： hp?hc?hl?h?计算气体通过每层塔板的液层高度
hp2?hc2?hl2?h?2?0.0324?0.0348?0.001236?0.0684m液柱
③由公式：?Pp?hp?Lg 计算气体通过每层塔板的压降
?Pp?hp?Lg=0.0684?1463.63?9.81?982.10Pa< 1000 Pa（设计允许值）
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2.4.2液沫夹带量eV的校核 精馏段雾沫夹带量ev的验算 由式ev=
5.7?10?6??u???H?hf?T?6?3????3.2
0.7016)3.2?5.7?1026.00?10(0.4?2.5?0.06?0.005956kg液/kg气<0.1kg液/kg气
故在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带 提馏段雾沫夹带量ev的验算 由式ev=
5.7?10?6???u????H?h?f??T?6?33.2
?5.7?1022.18?10(0.67820.4?2.5?0.06)3.2?0.006264kg液/kg气<0.1kg液/kg气
故在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带
2.4.3漏液点的校核 精馏段漏液的验算 Uo,min?4.4?Co?0.0056?0.13hL?V?h???L ?4.4?0.89(0.0056?0.13?0.06?0.001578)?1343.673.6129u0u0,min?13.558.2112?1.65?1.5
?8.2112m/s
筛板的稳定性系数 K?故在设计负荷下不会产生过量漏液 提馏段漏液的验算
uow?4.4C0?0.0056?0.13hL?h???l?V ?7.2774m/s
?4.4?0.89(0.0056?0.13?0.06?0.001236)?1463.635.155111.957.2774?1.64?1.5 筛板的稳定性系数 K2?
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故在设计负荷下不会产生过量漏液
2.4.4溢流液泛条件的校核 精馏段液泛验算
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? 二硫化碳-四氯化碳物系属于一般物系，取??0.5
?1(HT?hw1)?0.5?(0.4?0.050181)?0.2251
由Hd?hp?hL?hd计算
hd?0.153(u0)'2
)?0.153(2hd1?0.153(LS1lw?h010.00150.84?0.0179)?0.001523m液柱
2Hd1?hp1?hL1?hd1?0.0676?0.06?0.001523?0.1291m 液柱
故Hd???HT?hw?，在设计负荷下不会发生液泛 提馏段液泛验算
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? 二硫化碳-四氯化碳物系属于一般物系，取??0.5
?2(HT?hw2)?0.5?(0.4?0.040647)?0.2203
由Hd?hp?hL?hd计算
hd?0.153(u0)'2
)?0.153(2hd2?0.153(LS2lw?h020.00420.84?0.0600)?0.001063m液柱
2Hd2?hp2?hL2?hd2?0.0684?0.06?0.001063?0.1295m液柱
故Hd???HT?hw?，在设计负荷下不会发生液泛
2.5塔板负荷性能图
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