青岛科技大学
表11
流量 型号 转速n r/min m/h 30 IS80-65-125 2900 50 60 3功率/kW 扬程H 效率η 电机 功率 必须汽 蚀余量 (NPSH)r m 3.0 3.0 3.5 质量 (泵/底座) kg L/s 8.33 13.9 16.7 m % 轴功率 2.87 3.63 3.98 22.5 20 18 64 75 74 5.5 44/46 - 30 -
第三届“隆腾杯”大学生化工原理实验技能大赛
设计参考资料
陈洪钫，刘家祺 《化工分离工程》 1995年5月第1版
赵文，王晓红，唐继国，周传光 《化工原理》 2001年12月第1版 陈忠秀，顾飞燕，胡望明 《化工热力学》（第二版） 2001年6月第2版 姚玉英，夏清，陈常贵 《化工原理》（上、下册） 2005年1月第1版 刘道德等 《化工设备的选择与工艺设计》（修订版） 1992年9月第1版 刘启光，马连湘，邢志有 《化工物性算图手册》 2002年1月第1版 化工设备设计全书编辑委员会 《塔设备设计》 1988年11月第1版
- 31 -
青岛科技大学
思考题
1、当填料塔塔径为100mm时，塔的处理量大约为多少？当板式塔塔径为80mm时，塔的处理量大约为多少？
答：根据公式
对于塔径为2m的填料塔，回流比为R=2.16时，计算所得气速为2.04m/s；回流比不变，则对于100mm塔径的填料塔，空塔气速扔取2.04。由此可求得Vs=0.016m3/s。
对于填料塔，若假设HT-hL不变，回流比不变，则空塔气速与原计算值相等，为1.24m/s，则80mm塔径情况下处理量大约为0.00623m3/s。
2、如果现有塔仅相当于9块理论板，进料位置偏下，要实现分离乙醇与异丁醇的目的，应该采取怎样的措施？
答：当进料位置偏下时，分离效率降低，可以增大回流比或者增大再沸器的负荷来调节，以提高分离效果。也可以提高进料温度，如过热进料。 3、如何根据有关参数实时判断塔顶、塔底的物料是否合乎要求？
答：在分离过程中，及时观察和记录塔底及塔底的温度，压力以及进、出口量的数据，并进行分析。通常，对于固定的一套装置，产物纯度与设备温度、压力、处理量是一一对应的。同时，在生产中常用测量和控制灵敏版的温度来保障产品的质量。
4、板的不正常运行有哪些现象？如何消除这些现象？
- 32 -
第三届“隆腾杯”大学生化工原理实验技能大赛
图五
1、过量液沫夹带线；2、液相下限线；3、严重漏液线； 4、液相上限线；5、液泛线
操作点落在这五条线以外就会出现以下不正常现象： 1.液泛
通常在精馏塔内，液相靠重力作用自上而下通过降液管逐板流动，可见液体是从低压部位流向高压部位，因此要求降液管中液面必须有足够的高度，以克服两板之间的压力降而流动。若气、液两相之一的流量增大，则会导致降液管内液体不能顺利下流，使管内液位升高到塔板溢流堰的顶部，造成两板间的液体相连通，导致塔内积液，这种现象称为液泛（又称淹塔）。此时塔的压力降急剧增高，塔的正常操作也被破坏。
消除方法：整改降液板底隙，降低上升蒸汽量，减少进料量，降低回流比等。
2.雾沫夹带
当气流穿过塔板上液层时，将板上的液体带入上一层塔板的现象称为雾沫夹带。雾沫的生成可增大气液接触面积，但过量的雾沫夹带不仅造成液相在塔
- 33 -
青岛科技大学
板间的返混，致使塔板效率下降，而且在严重时还会导致夹带液泛。
影响雾沫夹带的因素很多，主要可通过以下方法解决：增加板间距，提高空速，添加除沫器。
3.漏液
对于板面上具有通气孔的塔板，当气流速度降低时，气体通过小孔的动压头可能不足以阻止板上液体经孔道下流，这样便会出现漏液现象。发生漏液时，将影响塔板上气液相间的充分接触，使塔板效率降低。
发生漏液的主要原因是流速过小及因板面上液面落差所引起的气流分布不均，即往往在塔板液体入口处的液层较厚区域发生漏液。常见的解决方法是在塔板液体入口处附近的狭小区域内不开小孔——该区域称为安全区。
- 34 -