武汉工程大学化工与制药学院化工原理课程设计
h带增加。对平直堰,设计时OW一般应大于0.006m,若低于此值应改用齿形堰。hOW也不宜超过0.06~0.07m,否则可改用双溢流型塔板。
2.84Lh2E()3,近似取E=1 由hw?hL-how,选用平直堰,堰上液层高度:how?1000lw?2.841.8189?10-3?36002则精馏段how1000?1?(0.84)3?0.0112m
同理,提馏段的为h2.842.4118?10-3?36002ow?1000?1?(0.84)3?0.0135m
取板上清液层高度hL?70mm
故精馏段hw?70?10?3?0.0112?0.0588m 同理,提馏段的为hw??0.07?0.0135?0.0565m 3.5.1.3弓形降液管宽度和截面积 由
lwD?0.841.4?0.6
由弓形降液管的参数图查得
AfA?0.052,
WdTD?0.1
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故精馏段Af?0.052?1.539?0.08003m2
Wd?0.1D?0.1?1.4?0.14m
同理,提馏段的为 Af??0.08003m2
Wd??0.14m
验算液体在降液管中停留时间为: 精馏段位 ??3600AfHTLh?3600?0.08003?0.45?19.8s?5s
1.8189?10?3?3600同理,提馏段的为 ???故降液管设计合理
3600?0.08003?0.45?14.9s?5s
2.4118?10?3?36003.5.1.4 降液管底隙高度
图3-5降液管示意图
为保证良好的液封,又不致使液流阻力太大,一般取为
hO?hW??0.006~0.012?起堵塞,产生液泛。 (1)精馏段:
h, O也不易小于0.02~0.025m,以免引
取h0?hw?0.006?0.0588?0.006?0.0528m?(0.02~0.025)m (2)提馏段:
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取h0?h'w?0.006?0.0565?0.006?0.0505m?(0.02~0.025)m 故降液管底隙高度设计合理。 3.5.1.5塔板的分块 a塔板的分块
因D?800mm,故塔板采用分块式。查得塔板分块数表得,塔板分为4块 b边缘区宽度的确定
取W(出口安定区)?WS'(进口安定区)?80mmW(开孔区至塔顶距离)?35mm S c'3.5.2 塔板布置
3.5.2.1浮阀数目及排列
精馏段:
取阀孔动能因子F0?11,则孔速u01为 每层塔板上浮阀数目为N?VS1d02u0?u01?F0111.238?V??9.886m/s
1?42.0167?171
0.785?0.0392?9.886取边缘区宽度
W(开孔区至塔顶距离)?50mm?0.05mc,
W(出口安定区)?WS'(进口安定区)?80mm=0.08m S?2x??Rarcsin? 计算塔板鼓泡区面积,Aa?2?xR2?x2?180R??R?D1.4D1.4?Wc??0.05?0.65m x??(Wd?Ws)??(0.?1422220.?08)m 0.48?0.48??2Aa?2?0.48?0.652?0.482??0.652?arcsin?1.123m ?1800.65??浮阀排列方式采用等腰三角形叉排,取同一个横排的孔心距t?75mm 排间距t'?Aa1.123??87.6mm 取t'=80mm Nt171?0.075以等腰三角形排列,排得阀数为160
2.0167重新核算以下参数:u'01??10.56m/s
?2?0.039?1604
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F'0?10.56?1.238?11.7 动能因子在9-12之间,合适。
塔板开孔率:
22?d02Nd0.039??????42?100%??0?N?100%=???160?100%?12.4%(开孔率在?D?1.4??D?410%-14%之间,合适)
图3-6 精馏段浮阀数目排列的确定
3.6.2提馏段
取阀孔动能因子F0?11,则孔速u02为 每层塔板上浮阀数目为N'?Vs2d02u02?u02?F011?11.56m/s 0.906?V2??2.0789?150 20.785?0.039?11.564浮阀排列方式采用等腰三角形叉排,取同一个横排的孔心距t?75mm以等腰三角形排列
排间距t'?Aa1.123??99.8mm 取排间距为90mm N?t150?0.075以等腰三角形排列,排得阀数为146
2.0789重新核算以下参数:u'02??11.9m/s
0.785?0.0392?146F'02?11.9?0.906?11.3 动能因子在9-12之间,合适。
22?d02Nd0.039????开孔率??42?100%??0?N?100%=(开孔?100%?11.3%???146?DD1.4????4率在10%-14%之间,合适)
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图3-7提溜段浮阀数目的确定
第四章 塔板的流体力学计算
4.1气相通过浮阀塔板的压降
可根据hp?hc?hl?h?计算 4.1.1精馏段
u0(1)干板阻力
=10.56m/s u0c1?1.82573.1?1.825?V173.1?9.34m/s 1.2382?V1u'2015.3?41.2?3810.564??0.0m4因u0?u0c1,故 hc1?5.3? 72?L1g2?795.?549.8(2)板上充气液层阻力
取?0?0.5,hl1??0hL?0.5?0.07?0.035m
(3)液体表面张力所造成的阻力
此阻力很小,可忽略不计,因此与气体流经踏板的压降相当的高度为
7 hp1?0.04?0.?035m0 .082? ?pp1?hp1
条件。
4.1.2提馏段
L1g?0.082?795.?54?9.8P6a39.?3Pa700满足设计与许
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