武汉工程大学化工与制药学院化工原理课程设计
（1）干板阻力
u0=11.9m/s u0c2?1.82573.1?V2?1.82573.1?11.09m/s 0.906?V2u'2025.3?40.9?06211.94??0.0m3因u02?u0c2，故 hc2?5.3? 82?L2g2?924.1?349.8（2）板上充气液层阻力
取?0?0.5,hl2??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 hp2?0.03?80.?035m0 .073 ?pp2?hp2?L2g?0.073?924.134?9.8?661.13Pa?700Pa 许条件。4.2淹塔
满足设计与
为了防止淹塔现象，要求控制降液管中清液高度Hd??(HT?hw)，即
Hd?hp?hL?hd
4.2.1精馏段
（1）单层气体通过塔板压降所相当的液柱高度 hp1?0.082m （2）液体通过降液管的压头损失
Ls121.8189?10?324)?0.153()?2.57?10?m hd1?0.153( lwh010.84?0.0528m，则Hd1?0.082?2.57?10?4?0.07?0.152m （3）板上液层高度 hL?0.07 取??0.5已选定HT?0.45m,hw1?0.0588m 则?(HT?hw1)1?0.5?(0.45?0.0588)?0.254m 可见Hd1??(HT?hw1)1所以符合防止淹塔的要求 4.2.2提留段
（1）单板压降所相当的液柱高度 hp2?0.073m （2）液体通过降液管的压头损失 ：
Ls222.4118?10?324)?0.153()?4.95?10?m hd2?0.153( Lwh020.84?0.0505（3）板上液层高度：hL?0.07m 则Hd2?0.07?0.073?4.95?10?4?0.143m
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取??0.5，则?(HT?hw2)2?0.5?(0.45?0.0565)?0.253m 可见Hd2??(HT?hw2)2 ，所以符合防止湮塔的要求 4.3雾沫夹带
VS1 泛点率 =
?v1?1.36Ls1ZL?L1??V1KCFAb?100%
VS1 泛点率 =
?v1?L1??V10.78KCFAT?100%
板上液体流经长度：ZL?D?2Wd?1.4?2?0.14?1.12m 板上液流面积；Ab?AT?2Af?1.539?2?0.08003?1.379m 4.3.1 精馏段
取物性系数K?1.0，泛点负荷系数CF?0.115
2.0167?1.238?1.36?1.8189?10?3?1.12795.54?1.238?100%?52%
1.0?0.115?1.379泛点率 =
1.238795.54?1.238?100%?57.67% 泛点率 =
0.78?1.0?0.115?1.5392.0167?对于大塔，为了避免过量雾沫夹带，应控制泛点率不超过80%。 hf=2.5HL=2.5×0.07=0.175m 雾沫夹带
5.7?10?uaeV=??H?h?f?T?63.2?5.7?10?6?2.0167/(1.539?0.08003)?=??=0.045 ?3??22.11?10?0.45?0.175??量
3.2
由以上计算可知雾沫夹带能满足e?0.11（g液/kg气）的要求
4.3.2 提留段
取物性系数K?1.0，泛点负荷系数CF?0.111
2.0789?0.906?1.36?2.4118?10?3?1.12924.134?0.906?100%?44.95%
1.0?0.111?1.379 泛点率 =
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2.0789?0.906 泛点率 =
924.134?0.9060.78?1.0?0.111?1.539?100%?48.88%
由计算可知，符合要求 hf=2.5HL=2.5×0.07=0.175m 雾沫
夹带?63.2e5.7?10???u5.7?10?6?2.0789/(1.539?0.08003)?3.2?a?V=?HT?h?f?=?44.35?10?3??0.45?0.175??=0.025由以上计算可知雾沫夹带能满足e?0.11（g液/kg气）的要求 4.4塔板负荷性能图
4.4.1雾沫夹带线
V?Vs?1.36LSZL泛点率 =
?L??VKC
FAb据此可计算出负荷性能图中的雾沫夹带线，按泛点率80%计算： （1）精馏段
V1.238S1?1.36Ls1?1.120.8?795.54?1.2381.0?0.115?1.379 整理得：0.1269?0.039VS1?1.5232LS1，即VS1?3.254?39.06LS1 由式子可知雾沫夹带线为直线，通过取Ls1可算出VS1 （2）提馏段
V0.906S2?1.36LS2?1.120.8?924.134?0.9061.0?0.111?1.379
整理得：0.1225?0.031Vs2?1.5232Ls2，即VS2?3.952?49.14Ls2 由式子可知雾沫夹带线为直线，通过取Ls2可算出VS2
精馏段 LS1(m3/s)0.002 3.1759 VS1(m 3/s)0.008 2.9415 提馏段 LS2(m3 /s)0.001 3.90286 VS2(m3 /s)0.01 3.4606
量
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4.4.2液泛线
?(HT?hw)?hp?hL?hd?hc?hl?h??hl?hd
由此确定液泛线，忽略式中h?
2/3??vuoLs22.84?3600Ls???(HT?hw)?5.34??0.153?()?(1??0)?hw?E???
2?Lglwh01000l?w?????VS而u0?
?2d0N4（1）精馏段
25.34?1.238VS12LS12.843600LS12/3??20.254??0.153()?1.50.0588?()??0.7852?1602?0.0394?795.54?2?9.80.84?0.052810000.84??
22/3整理得：Vs2?14.27?6695.13L?96.75L1s1s1
（2）提留段
5.34?0.906Vs22LS22.843600LS22/3??20.253??0.153?()?1.5?0.0565??()??0.7852?1462?0.0394?924.134?2?9.80.84?0.050510000.84??
22/3整理得：Vs22?19.14?9673.31Ls2?127.87Ls2
在操作范围内，取若干Ls，算出相应的Vs值
精馏段 提溜段 LS1(m3/s)0.001 3.6463 0.001 4.2251 0.002 3.5647 0.003 4.0488 0.003 3.4925 0.005 3.8935 0.018 2.3357 0.01 3.4982 VS1(m3/s)LS2(m3/s)VS2(m3/s) 4.4.3液相负荷上限
液体的最大流量应保证降液管中停留时间不低于3~5 s 液体降液管中停留时间??AfHTLs?3~5s
以??5s作为液体在降液管中停留时间的下限，则
(Ls)max?4.4.4漏液线
AfHT5?0.08003?0.45?0.007207m3/s
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对于F1型重阀，依F0=5作为规定气体最小负荷的标准，则Vs?（1）精馏段
(Vs1)??42d0u0N
?4?0.0392?160?5?0.8589m/s 1.238（2）提留段
(Vs2)??4?0.0392?146?5?0.9162m/s 0.9064.4.5液相负荷下限线
取堰上液层高度how?0.006m作为液相负荷下限条件作出液相负荷下限线
?2.84?3600?Ls?min E???0.006
1000?lw?0.006?10003/20.84取E?1.0，则?Ls?min?()??7.1652?10?4m3/s
2.84?13600由以上1~5作出塔板负荷性能图
2/3
图4 精馏段塔板负荷性能图
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