武汉工程大学邮电与信息工程学院课程设计说明书
Vs??VMvm?3600?vm?=90.66?22.04=0.6586m3/s
3600?0.8427Ls??LMLM?174.75?19.50==1.029?10?3m3/s
3600?LM?3600?919.48精馏段 umax?c?L-?V 式中C由C20求取，C20可通过图3.1查得，功能参数?VLsVs?L0.000531814.8==0.02177 ?V0.66571.094
图3.1筛板塔的泛点关联图
取板间距HT=0.35m
得到C20?0.068
C?C20(dL35.94)°·2?0.068?()°·2?0.07646 2020最大空塔气速umax?c?L-?V814.8-1.094=0.0746=2.085m/s ?V1.094取安全系数为0.8，则空塔气速u?0.8umax?0.8?2.085?1.668m/s
D=4Vs4?0.6657==0.713m ?u3.14?1.668按标准塔径圆整后 D?0.8m 塔截面积为AT=
?D23.14?0.824=4=0.5024m2
表3-4 不同塔径的板间距参考数据
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塔径D/mm 板间距
TH/mm
800~1200 300、350、400、
450、500
1400~2400 400、450、550、 600、650、700
2600~6600 450、500、550、600、 650、700、750、800
实际空塔气速 u=
Vs0.6657==1.325m/s AT0.5024u实umax=1.325=0.63(安全系数在允许范围内，符合设计要求) 2.085提馏段同理查阅筛板塔泛点关联图
Ls??L?1.029?10?3919.48 =0.05161
Vs??V?=0.65860.8427取板间距HT=0.35m 查图3.1得C20?=0.07
??56.050?2C?=C20?(L)0?2=0.07()=0.08602
2020umax?=C??L???V??V?=0.08602919.48?0.8427=2.84m/s
0.8427同上取安全系数0.8 u?=0.8 umax?=0.8×2.84=2.272m/s D′=4?0.65864Vs?==0.6076m 3.14?2.272?u?圆整取D′=0.8m 同上AT?=0.5024㎡
Vs?0.6586实际空塔气速u?=??1.313
AT?0.50241.313=0.46（符合安全系数范围，设计合理） 2.84umax?=u?3.4.2精馏塔有效高度的计算
（9?1）?0.35?2.8m 精馏段有效高度为 Z精?（N精?1）HT?（10?1）?0.35?3.15m 提馏段有效高度为 Z提?（N提?1）HT?设计两个人孔，设置人孔的两块板的间距为0.7m。 塔的有效高度=2.8+3.15+1.4=7.35m
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3.5塔板主要工艺尺寸的计算
3.5.1溢流装置计算
因塔径D=0.8，可选用单溢流弓形降液管，采用凹形受液盘 ⑴堰长lw 取lw?0.6D?0.48m ⑵溢流堰高度hw 由hw?hL?how 选用平直堰，堰上液层高度how=
图3.2液体收缩系数计算图
L2.84E(h)2/3 1000lw取E=1.03 查图3.2得计算得
how=
2.840.000531?36002/3?1.03?()=7.35.mm 10000.480.001?029(0.483600)=11. 31mm
2.84how?=?1.0?310002/3取板上清液高度为hL?60mm
hw??60?11.3?1hw?60?7.35?0.05265m 0.04 869m⑶弓形降液管宽度wd和截面积Af 由
lw=0.6 查图3.3 D
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图3.3弓形降液管的宽度与面积图
Af=0.052 wd=0.1 得ATD所以Af=0.052AT=0.052×0.5024=0.02612㎡ wd=0.1D=0.1×0.8=0.08m
所以依式计算液体在降液管中的停留时间
3600AfHT3600?0.02612?0.35==17.217s > 3~5s（故设计合理） Lh0.000531?36003600Af?HT3600?0.02612?0.35==8.884s >3~5s(故设计合理) 提馏段：?′=
Lh?0.001029?3600精馏段：?=
⑷降液管底隙高度h0
Lh u0=0.08m/s
3600lwu。?3600?0.000531=0.01383m>0.006m 精馏： h0?3600?0.48?0.083600?0.001029=0.02679m>0.006m 提馏： h0?=3600?0.48?0.08h0=
故降液管设计合理，选用凹形受液盘hw=52.65mm hw?=48.69mm
3.5.2 塔板布置
(1)塔板的分块
因D≥800mm,故塔板采用分块式，
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表3-5 塔板分块数
塔径/mm 塔板分块数
800~1200
3
1400~1600
4
1800~2000
5
2200~2400
6
塔板查表3-5可知分为3块 (2)边缘区宽度确定
取wS?wS?=0.04m wc=0.03m (3)开孔区面积计算
?A?=2（xR2?x2x??R2?1xsin） 180RD0.8?(wd?ws)??0.08?0.04?0.28 22D0.8R??wc??0.03?0.37
223.14?0.3720.28sin?1故A?=2（0.280.37?0.28+）=0.3703㎡
1800.3722(4)筛孔计算及其排列
选用?=3mm碳钢板，取筛孔直径d0=4.5mm
筛孔按正三角形排列，取孔中心距t为 t=3.1 d0=3.1×4.5=13.95mm 筛孔数目n为 n?1.155A?1.155?0.3703==2198个 t2(13.95?10?3)2d021)=0.907×()2=9.44% t3.1开孔率 ?=0.907(气体通过阀孔的气速 精馏段 u0=
Vs0.6657==19.04m/s ???0.0944?0.3703Vs?0.6586==18.84m/s ???0.0944?0.3703提馏段 u0?=
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