Lh1= Ls1=
LMρl11?46.681?81.191808?4.69m/h3
Lh13600?4.693600?1.30?10?3m/s
3液气动能参数
Lh1Vh1ρl1ρv1?1.30?10?30.651?808?0.03, 52.7参数HT-hL=0.45-0.06=0.39m 查史密斯关联图，得Ｃ20=0.085m/s 校正蒸汽负荷因子 C=C20(σL)0.220?0.085?(21.120)0.2?0.086m/s
808?2.72.7?1.49m/s极限空塔气速umax =C
ρL-ρVρV?0.086?
取空塔气速u=0.8umax= 0.8×1.49=1.19m/s 塔径D=
4Vs?4?0.653.14?1.19?0.83m?u=830mm
圆整后, 取塔径D=1000mm
3.7.1.2提馏段 体积流量
Ｖs2=Lh2=
V'M23600ρv22?77.906?87.3043600?2.9?0.651m/s3
L'Mρl2?94.771?87.304792?10.45m/h3
16
Ls2=
Lh23600?10.453600?2.90?10?3m/s
3液气动能参数
Lh2Vh2ρl2ρv2?2.90?100.651?3?7922.9?0.074,
参数HT-hL=0.45-0.06=0.39m 查史密斯关联图，得Ｃ20=0.082m/s 校正蒸汽负荷因子 C=C20(σL)0.220?0.082?(19.820)0.2?0.082m/s
792?2.92.9?1.35m/s极限空塔气速umax =C
ρL-ρVρV?0.082?
取空塔气速u=0.8umax= 0.8×1.35=1.08m/s 塔径D=
4Vs?4?0.653.14?1.08?0.876m?u=876mm
圆整后, 取塔径D=1000mm
3.7.1.3 全塔塔径 取塔径D=1000mm
3.7.2 溢流装置
因为塔径Ｄ＝１m，我们选用单溢流弓形降液管，采用凹形受液盘。 3.7.2.1堰长lw
取lw＝0.6D=0.6×1=0.6m 3.7.2.2 溢流堰高度hw
17
由hw=hL – how
选用平直堰，堰上液层高度h2.84ow＝1000E(Lh3l)2/
w近似取Ｅ＝１，则 精馏段
how＝2.842/31000?1???4.69??0.6??＝0.011m
hw=hL – how=0.06-0.011=0.049m 提馏段
how＝2.84?10.452/31000?1????0.6??＝0.019m
hw=hL – how =0.06-0.019=0.041m 3.7.2.3 弓形降液管宽度Wd和截面积Af 由 lw/D=0.7, 查弓形降液管的参数图，得 Af/AT=0.09 及 Wd/D=0.15 故Af=0.09AT=0.09D2=0.071m2
Wd=0.15D=0.15×1=0.15m 用公式 验算液体在降液管中的停留时间，即精馏段 ＝=24.52s > 5s 提馏段 ＝=11.01s > 5s
故降液管设计合理。
18
3.7.2.4 降液管底隙高度 h0=
精馏段 取=0.10m/s 则 h0=
=0.0217m
hw - h0=0.05-0.0217=0.0283m > 0.006m 提馏段 取=0.24m/s 则 h0=
=0.020m
hw - h0=0.043-0.020=0.023m > 0.006m 故降液管高度设计合理。 选用凹形受液盘，深度=50mm
3.7.3 塔板布置
各区尺寸确定：因D<1.5m, 取Ws=0.06m, Wc=0.03m
3.7.4 筛孔数与开孔率
由于所处理的物系无腐蚀性，可选用=4mm的碳钢板，筛板直径d0==4mm
筛板按正三角形排列，取孔中心距t为t=3 ,d0=12mm 筛孔数目n为n=
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其中 As=2
x=D/2 – (Wd + Ws)=1/2-(0.15+0.06) =0.29m r=D/2 – WC=1/2 – 0.03 =0.47m 则 As=2
n==4091个
开孔率
=0.907(0.004/0.012)2=0.1=10%
3.８ 流体力学验算 3.８.1 塔板压降
气体通过一层塔板的压降为 hp=hc+hl+h? 精馏段
干板压降hp=0.051(
)2(
)
其中,气体通过筛孔的速度为
uo =
=
=12.67m/s
由do/δ=1,查干筛孔的流量系数图 得,co=0.8 故 hc=
=0.043m (液柱)
气体通过充气液层得压降hl=βhL计算
20
=0.51m2