4）气体通过筛板的压降（单板压降）hp和Δpp
hp?hc?hl?h??0.0570?0.036?0.00183?0.095m
?pp??Lghp?929.2?9.81?0.095?866Pa?0.866kPa?0.7kPa（尚可接受，本设
计不再做重新设计计算）。 2.雾沫夹带量ev的验算
3.25.7?10?ua?5.7?10?6?0.996?eV?????3??H?h20.90?10?0.5?2.5?0.06?? ??f??T?0.00775kg液/kg气?0.1kg液/kg气（满足要求）?63.2式中：hf?2.5hL，验算结果表明不会产生过量的雾沫夹带。 3.漏液的验算
漏液点的气速uom
uom?4.4Co?0.0056?0.13hL?h???L/?V?0.0056?0.13?0.06?0.00183?929.2/3.488
uo13.80??2.2?1.5（不会产生过量液漏） uom6.180?4.4?0.8?6.180m/s筛板的稳定性系数K?4.液泛的验算
为防止降液管发生液泛，应使降液管中的清液层高度Hd?Φ?HT?hw?
Hd?hp?hL?hd
?L??0.00884?hd?0.153?s??0.153???0.00098m
lh1.12?0.0987???wo?22Hd?0.095?0.06?0.00098?0.156m
??HT?hw??0.5?0.5?0.0314??0.266m Hd?Φ?HT?hw?成立，故不会产生液泛。
通过流体力学验算，可认为精馏段塔径及塔板各工艺结构尺寸合适，若要做出最合理的设计，还需重选HT及hL，进行优化设计。
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（五）塔板负荷性能图 1.雾沫夹带线（1）
5.7?10?6ev?σ式中：ua???ua??H?2.5hL??T3.2 （1）
VsVs??0.5467Vs
AT?Af2.01?0.181hf?2.5hL?2.5?hw?how?2/3??3600Ls???2.5?0.0314?0.00284E???l?w?????
2/3??3600Ls??2.5?0.0314?0.00284?1.08??1.12?????0.078?1.670L2/3S将已知数据代入式（1）
????5.7?10?620.90?10?3??0.5467Vs?2/3??0.5?0.078?1.670Ls?3.2?0.1
Vs?4.885?19.33L2/3s （1-1）
在操作范围内，任取几个Ls值，依式（1-1）算出对应的Vs值列于下表：
Ls,m3/s Vs,m3/s 0.000914 4.703 0.005 4.320 0.01 3.988 0.015 3.709 0.0181 3.552 依据表中数据作出雾沫夹带线（1） 2.液泛线（2）
Φ?HT?hw??hp?hw?how?hd （2） ?3600Ls?how?0.00284E??lw???0.6680L2/3s2/3?3600Ls??0.00284?1.08???1.12?2/3
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?u?????V????hc?0.051?o??V??0.051?s??V??Co???L??CoAo???L?Vs???3.488??0.051?????0.8?0.132??929.2??0.01717Vs2222
hl???hw?how??0.6?0.0314?0.6680L2/3s??0.01884?0.4008L2/3s
h??0.00183m
hp?hc?hl?h??0.01717Vs2?0.4008L2/3s?0.0207?Ls?Ls??2hd?0.153??0.153????12.52Ls
?1.12?0.0987??lwho?22
0.5?0.5?0.0314???0.01717Vs2?0.4008L2/3s?0.0207??0.0314?0.6680L2/3s?12.52L2s
2Vs2?12.44?62.25L2/3s?729.18Ls （2-2）
在操作范围内，任取几个Ls值，依式（2-2）算出对应的Vs值列于下表：
Ls,m3/s Vs,m3/s 0.000914 3.443 0.005 3.256 0.01 3.078 0.015 2.914 0.0181 2.812 依据表中数据作出液泛线（2） 3.液相负荷上限线（3）
Ls,max?HTAfτ?0.5?0.181?0.0181m3/s （3-3）
54.漏液线（气相负荷下限线）（4）
hL?hw?how?0.0314?0.6680L2/3s
漏液点气速
2/3?uom?4.4?0.8?0.0056?0.130.0314?0.6680L?s??0.00183?929.2/3.488 ?Vs,min?Aouom，整理得：
2/3Vs2,min?4.994Ls?0.452 （4-4）
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在操作范围内，任取几个Ls值，依式（4-4）算出对应的Vs值列于下表：
Ls,m3/s Vs,m3/s 0.000914 0.706 0.005 0.773 0.01 0.827 0.015 0.869 0.0181 0.892 依据表中数据作出漏液线（4） 5.液相负荷下限线（5）
取平堰堰上液层高度how?0.006m，E?1.03
?3600Ls,min?how?0.00284E??lw??2/3?3600Ls,min??0.00284?1.03???1.12?2/3?0.006
Ls,min?9.14?10?4m3/s （5-5）
操作气液比 Vs/Ls?1.821/0.00884?206.0
塔板负荷性能图
操作弹性定义为操作线与界限曲线交点的气相最大负荷Vs,max与气相允许最小负荷
Vs,min之比，即：
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操作弹性=
Vs,maxVs,min?2.920?3.87 0.755四、精馏塔的设计计算结果汇总一览表
精馏塔的设计计算结果汇总一览表
项 目 平均压强 平均温度 平均流量 符 号 单 位 kPa ℃ m/s m/s 块 m m m m/s m m m m m mm mm 个 m2 33计 算 结 果 精馏段 108.1 84.2 1.823 0.00219 8 0.5 3.5 1.6 0.907 单流型 弓形 1.12 0.0488 0.224 0.0244 0.060 5 15 6711 0.132 13.81 0.748 41.32 0.151 0.00764 雾沫夹带控制 漏液控制 3.270 0.820 3.99 提馏段 115.8 109.2 1.821 0.00884 14 0.5 6.5 1.6 0.906 单流型 弓形 1.12 0.0314 0.224 0.0987 0.060 5 15 6711 0.132 13.80 0.866 10.24 0.156 0.00775 雾沫夹带控制 漏液控制 2.920 0.755 3.87 PmTm VS LS 实际塔板数 板间距 塔段的有效高度 塔径 空塔气速 塔板液流型式 溢流管型式 溢 流 装 置 堰长 堰高 溢流堰宽度 底隙高度 板上清液层高度 孔径 孔间距 孔数 开孔面积 筛孔气速 塔板压降 液体在降液管中的停留时间 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 Np HT Z D u lW hW Wd h0 hL d0 t n A0 u0 ?Pp m/s kPa s m kg液/kg气 m/s m/s 33? Hd eV Ls,max Ls,min Vs,max Vs,min
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设计体会:
主要参考书籍：《化工原理设计》 《化工原理设计书》 《机械设计基础》 《化工设备设
计全书——塔设计》等
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