化工原理课程设计
3.5.2塔高的估算
Np=217
有效高度：Z= HT ×（Np-1）=97.2m 进料处两板间距增大为HT=0.9m
每15块板设一个人孔，则共设臵15个人孔，人孔所在处两板间距增大为0.8m,共15*(0.8-0.45)=5.25m
裙座取5m,塔顶空间高度1.3m,釜液上方气液分离高度取0.6m，釜液高度取2m，封头高度取0.8m
所以，总塔高h=有效高Z+顶部+底部+ 其它
h=97.2+1.3+（2+0.6）+5.25+(0.9-0.45)+5+0.8=113.4m
3.6溢流装置的设计
2.2.3溢流装置的设计
1．
降液管（弓形）
由上述计算可得：降液管截面积：Ad=AT×0.12= 0.24m2
由Ad/AT=0.12,查《化工原理》（下册）P233的图6.10.24可得： lw/D=0.75
所以，堰长lw=0.75D=1.2m 2．
溢流堰
2/3 取E近似为1
?3?qVLh?则堰上液头高： =0.033m>6mm how?2.84?10E??l???W?考虑到物料比较清洁，且液相流量不大，取堰高hw=0.045m,底隙hb=0.03m
2.2.4塔板布置和其余结构尺寸的选取
取塔板厚度б=4mm
进出口安全宽度bs=bs’=90mm
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边缘区宽度bc=50mm
由Ad/AT=0.12,查《化工原理》（下册）图10.2.23可得： bd/D=0.16
所以降液管宽度：bd =0.16D=0.256m
Dx??(bd?bs) =0.454m 2r=D/2-bc=0.75
2
222?1x有效传质面积：A = 0.5548m ?2(xr?x?rsin)ar取筛孔直径：do=4mm,取孔中心距：t=4do= 0.012m
?d?开孔率： = =0.101 ??AoAa0.907?0??t?2
2筛孔面积： = 0.0559mA??AOaq筛孔气速： =3.756m/s uo?VVsoA0A=4449 筛孔个数： n??2d0 4qVLs?降液管底隙液体流速 Ub =0.372m/s lwhb2.3塔板流动性能校核 2.3.1液沫夹带量ev校核 由FLV?qv?Lsqn?VS?L=0.256 泛点率=0.7 查化工原理（下）图10.2.27得 ?V????3.25.7*0.001?u?=0.006 ev????Ht?Hf??=0.000122(kg液体/kg气体) < 0.1 (kg
液体/kg气体)符合要求.
2.3.2塔板阻力hf的核对
hf?h0?hl?h?h0? 式中
1?Vu02d0()2g?LC0 根据?=1 查得C0=0.82
?h0?0.066322m液柱 h??(hw?how) 由 lua?qvvsAT?2Ad=0.137428m/s
0.5F?u??av=0.725902 查化工原理（下）10.2.29图得充气系数?=0.72 气体动能因子a- 22 -
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hl??(hw?how)=0.056396
4?10?3??h?=?L?g?d0=0.000927m液柱
?hf=0.066322+0.056396+0.000927=0.123645m 2.3.3降液管液泛校核
Hd ?hW?hOW???hf?h可取Δ=0 22式中 =0.021188 mhud?q2dVLs??8?qVLs?d??2g?0.153??????lWhb??1.18?10?lh?液柱则 Hd =0.223m?h??Wb?W?hOW???hf?hd液柱 取降液管中泡沫层相对密度：Φ=0.6
则Hd’= =0.372mHd液柱
Hd’=0.37m< H?T+ hw =0.495m 所以不会发生液泛
2.3.4液体在降液管中的停留时间
=8.1025s>5s ??Ad?HTq满足要求 VLs2.3.5严重漏液校核
=0.01486m
h?0?0.0056?0.13?hW?hOW??h? 1u'ho'0.1486k?u?ho?0.06632?0.47328
k=2.11m/s>1.5m/s，满足稳定性要求
并可求得漏液点气速uo'?uok?3.7562.11?1.78 各项校核均满足要求，故所设计筛板塔可用。
2．4负荷性能图
2.4.1过量液沫夹带线
规定：ev = 0.1（ kg 液体 / kg气体） 为限制条件
得： q3A?1? ?H?3qVLh2?VVh?8.81?103.2T?2.5hW?7.1?10( = 8170.069-152.203q?2/3l)3?VLh
W?由上述关系可作得线① 2.4.2液相上限线
?2/h?q3VLhow?2.84?10?3E????lW???0.006- 23 -
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整理出：qVLh=3.07lw=3.684—— 与y轴平行，由上述关系可作得线② 2.4.3严重漏液线
??0.0056?0.13?hW?hOW??h?h0
将下式分别代入
qVVh/3600?L??u?C2gh? 近似取Co为前面计算的值 000?VAO2/3
?qVLh?how?2.84?10?3E??l?? ?W?得： qVVh =a(b+cqVLh2/3)1/2
?L41.594?10AoCo其中：a= =2934.467 ?V b=0.0056+0.13hw-hσ=0.0105
?1?3.69?10?4? c= =0.000327 ?l???W?2/3得：qVVh =2934.467(0.0105+0.000327qVLh2/3)1/2 由上述关系可作得线③ 2.4.4液相上限线
Ad?HT令 =5s ??qVLh?720HTAd得： =78.17288
由上述关系可作得线④ 2.4.5降液管液泛线
Hd’=HT+hW 令 H
将 Hd?hW?hOW???hf?hd，其中Δ=0 ?
以及how与qVLh , hd 与qVLh ，hf 与qVVh , qVLh 的关系全部代入前式整理得： a'q2?b'?c'q2?d'q2/3VVhVLhVLh
?92V－7 3.934?10/(AoCo)式中：a’= =1.16×10?qVLs?
d
??HT?(????1)hw?h? b’= =0.2196
1.18?10?8/(lw?hb)2 c’= =9.1×10－6 2.84?10?3(1??)/(lw2/3) d’= =0.00433 上述关系可作得降液管液泛线⑤
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3500气相流量/(m3/h)塔板负荷性能图严重漏夜线液相下限线液相上限线操作线过量液沫夹带线降液管液泛线30002500200015001000500液体流量/(m3/h)0020406080100120140操作弹性?(qvvh)max/(qvvh)min?1161.5/253.6?4.58?3
由负荷性能图可知，设计点在负荷性能图中的位臵较适中，有较好的操作弹性和适宜裕度，其他性能均满足要求，故本设计较合理。
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