取E?1,hW?0.048m，故 hOW?2.8?10E(
-33600LS2/33600Ls2/3)?2.8?0.001?1?()?0.779Ls2/3 lW0.792由 hp?hC?hl?h?
hC?0.051(uo2?VV?)()?0.051(S)2(V)Co?LCoAo?LVS2.82 )2?0.772?0.101?0.85807.55 ?0.051?( ?0.0405VS2/3/3 hl??(hW?hOW)?0.62?(0.048?0.779L2?0.483L2S)?0.02976S
已知 h??0.0021m 故
/3hp?0.05VS2?0.02976?0.483L2?0.0021S ?0.03186?0.061V?0.483L2S2/3S
由经验公式 hd?0.153(LS2LS)?0.153?()2?138.3L2S
lw?ho0.792?0.042 将HT?0.4m,hw?0.048m,??0.5及hp,hOW,hd代数式代入整理得：
/32VS2?4.744?31.16L2?3414.8LSS
在操作范围内取若干值，依上式计算值列于下表中，依数据作出液泛线
Ls,m3/s Vs,m3/s 3×10-3 2.02 4×10-3 1.976 5×10-3 1.936 7×10-3 1.854 提馏段： Hd?hp?hL?hd Hd??(HT?hW)
联立以上两式得 ?(HT?hW)?hp?hOW?hd
取E?1,hW?0.039m，计算结果同上
.07LS 得 VS?4.741?27.08LS?3298在操作范围内取若干值，依上式计算值列于下表中，依数据作出液泛线
Ls,m3/s Vs,m3/s 1×10-3 2.114 3×10-3 2.037 5×10-3 1.968 7×10-3 1.898 22/32 3.液相负荷上限线
精馏段：取4秒为液体在降液管中停留时间的下限，则
LS,max?HT?Af??0.4?0.082?0.0082m3/s
4 液相负荷上限在VS—LS坐标图上为与气体流量VS无关的垂直线 提馏段： 取4秒为液体在降液管中停留时间的下限，则
LS,max?HT?Af?0.4?0.082?0.0082m3/s4
4.漏液线
? 液相负荷上限在VS—LS坐标图上为与气体流量VS无关的垂直线
VS,minAO精馏段：将hL?hW?hOW?0.048?0.779L2/3S、
uOW?
代入漏液点气速式： uOW?4.4CO(0.0056?0.13hL?h?)?L/?VVS,minAO/3?4.4?0.7[0.0056?0.13(0.048?0.779L2]?S)?0.0021
807.55 2.82 已知A0?0.101?0.85?0.09m2，代入上式并整理得：
VS,min/3?0.3062.789?29L2S
此即为气相负荷下限关系式，在操作范围内任取几个LS值，依上式计算相应的VS值，列于下表中，依下表中数据作气相负荷下限线。
Ls,m3/s Vs,m3/s 1×10-3 0.537 2×10-3 0.556 4×10-3 0.574 VS,minAO
5×10-3 0.584 /3 提馏段：将hL?hW?hOW?0.039?0.779L2S、uOW? 代入漏液点气速式： uOW?4.4CO(0.0056?0.13hL?h?)?L/?V
VS,minAO/3?4.4?0.7[0.0056?0.13(0.039?0.779L2]?S)?0.002792 3.16 已知A0?0.101?0.85?0.09m2，代入上式并整理得：
VS,min?0.3062.173?28.4LS
2/3此即为气相负荷下限关系式，在操作范围内任取几个LS值，依上式计算相应的VS值，列于下表中，依下表中数据作气相负荷下限线.
Ls,m3/s Vs,m/s 32×10-3 0.496 4×10-3 0.520 5×10-3 0.530 7×10-3 0.548 5.液相负荷下限线
精馏段：取平直堰上液层高度how=0.006m作为液相负荷下限条件， 取E=1,则
hOW?2.84?10-3E(3600LS2/3) lW 0.006?2.84?10?(
-33600LS2/3)
0.792 整理上式得 LS,min?6.8?10-4m3/s
提馏段：取平直堰上液层高度how=0.006m作为液相负荷下限条件， 取E=1,则
hOW?2.84?10-3E(3600LS2/3) lW3600LS2/3)
0.792 0.006?2.84?10?(-3 整理上式得 LS,min?6.8?10-4m3/s 负荷性能图如图2
在负荷性能图上，作出操作点A，连接OA，即作出操作线。由图可看出，精馏段筛板的操作上限为液沫夹带控制，下限为漏液控制。提馏段筛板的操作上限为液泛线控制，下限为漏液控制。 由图可查得 精馏段 VS,max?2.0m3/s,VS,min?0.51m3/s 故操作弹性为
VS,maxVS,min?2.0?3.922 0.51 提馏段 VS,max?1.51m3/s,VS,min?0.43m3/s
VS,maxVS,min?1.51?3.512 0.43 故操作弹性为
筛板塔的工艺设计计算结果汇总表
项目 符号 精馏段/提馏段平均压强 Pm 精馏段/提馏段平均温度 tm 气相(精馏段/提馏段) VS 平均 流量 液相(精馏段/提馏段) LS 实际塔板数 N 板间距 HT 塔的有效高度 Z 塔径 D 空塔气速(精馏段/提馏段) u 塔板液流形式 溢流管形式 堰长 lW 溢 流 装 堰高(精馏段/提馏段) hW 置 溢流堰宽度 Wd 管底与受液盘距离 hO (精馏段/提馏段) 板上清液层高度(精馏段/提馏段) hL 孔径 dO 孔间距 t 孔数 n 开孔面积 AO 筛孔气速(精馏段/提馏段) uO 塔板压降(精馏段/提馏段) hP 液体在管中停留时间(精馏段/提馏段) τ 降液管内清液层高度(精馏段/提馏段) Hd 雾沫夹带(精馏段/提馏段) eV 负荷上限 负荷下限 气相最大负荷(精馏段/提馏段) VS,max 气相最小负荷(精馏段/提馏段) VS,min 操作弹性(精馏段/提馏段) 单位 kPa ℃ m3/s m3/s 块 m m m m/s 计算数据 105.15/108.2 85.81/99.47 0.828/0.794 0.0018/0.0043 22 0.4 8.8 1.2 0.733/0.703 单流型 弓形 0.792 0.048/0.039 0.149 0.042/0.033 m m m m m 0.06/0.06 mm 5 mm 15 个 4363 m2 0.85 m/s 9.645/9.249 m液柱 0.0673/0.0676 s 18.2/7.6 m 0.24/0.22 kg液/kg气 0.0109/0.0101 液沫夹带控制 漏液控制 m3/s 1.96/1.79 m3/s 0.58/0.49 3.380/3.653
第五章 精馏塔的附属设备及接管尺寸
5.1塔体结构
1.塔顶空间:
取塔顶间距为2HT=0.4×2=0.8m
2.塔底空间: 取塔底液面至最下层塔板之间的间距为1.5m
共5个，位置分别为：人孔1位于1塔板上，人孔2位于6、 7塔板之间，人孔3位于加料板11下，人孔4位于18、19塔 板间，人孔5位于22塔板下。
4.封头:查表选用9mm厚的标准椭圆形封头，曲面高度为 hi=350mm，
直边高度为h0=25mm。选用PN=0.6Mpa的乙型平焊法兰 D=1560mm,D1=1515mm,厚度72mm。 5.塔高: H 3.人孔: 选择DN=450mm人孔，其中人孔处塔板间距为600mm，人孔数一
?(n?np?1)HT?nFHF?npHP?HD?HB?H1?H2
全塔的板间距相同，则上式可化成
H?(n?np?1)HT?npHP?HD?HB?H1?H2 H?(22?4?1)?0.4?4?0.4?0.8?1.5?2?(0.35?0.025)?11.45m
5.2配管
1.塔顶蒸汽管dp
常压操作，uv=12—20m/s
，取uv=12m/s，则
dP?4VS4?0.828??0.296m 圆整到D=0.30m ?uv3.14?12查热轧钢管（挤压、扩）钢管的外径和壁厚表得，应选用外径为 300mm，壁厚为15mm的钢管。 2.回流管dR
强制回流，uR=1.5—2.5m/s，取uR=1.5m/s，则
dR?4LS4?0.0018??0.039m 圆整到0.04m ?uR3.14?1.5