许气速umax。 umax?C?L??V ?V取塔板间距HT?0.4m，板上液层高度h1?60mm?0.06m，那么分离空间： HT?h1?0.4?0.06?0.34m 功能参数：(LSVS)?L0.00146863??0.0382 ?V1.1031.0335从史密斯关联图查得：C20?0.073，由于C?C20(均表面张力： 全塔平均温度TD?TF?TW330.741?0.174?0.0023?76.2?83.83?99.38?20)0.2，需先求平在此温度?86.5oC，下，乙醇的平均摩尔分数为临界温度： ?0.307，所以，液体的Tc??xiTic?0.307?(273?243)?(1?0.307)?(273?342.2)?609K 设计要求条件下乙醇~水溶液的表面张力?1?26dyn/m2 平均塔温下乙醇~水溶液的表面张力可以由下面的式子计算： ?2T?T21.2609?(273?86.5)1.2?(mc)，?2?[]?26?19.95dyn/cm ?1Tmc?T1609?(273?25)所以： C?0.073(umax?C
19.920)0.2?0.073 ?L??V863?1.0335?0.073??2.11m/s ?V1.033516
u?0.7?2.11?1.476m/s D?4?1.103?0.951m ??1.476根据塔径系列尺寸圆整为D?1000mm 此时，精馏段的上升蒸汽速度为： uJ?4VSJ?D24VST?4?1.056??12?1.345m/s 提馏段的上升蒸汽速度为： uT??D2?1.464m/s 4.3 塔高的计算 塔的高度可以由下式计算： Z?HP?(N?2?S)HT?SHT?HF?HW 已知实际塔板数为N?40块，板间距HT?0.4m由于料液较清洁，无需经常清洗，可取每隔8块板设一个人孔，则人孔的数目S为：
S?408?1?4个 取人孔两板之间的间距HT?0.6m，则塔顶空间HD?1.2m，塔底空间HW?2.5m，进料板空间高度HF?0.5m，那么，全塔高度： Z?1.2?(40?2?4)?0.4?4?0.6?0.5?2.5?20.2m 5. 塔板结构尺寸的确定 5.1 塔板尺寸 17
由于塔径大于800mm，所以采用单溢流型分块式塔板。 取无效边缘区宽度WC?40mm，破沫区宽度WS?70mm， 查得lW?705mm 弓形溢流管宽度Wd?146mm 弓形降液管面积Af?0.0706m2 Af/AT?0.0706/0.7854?0.09 R?D/2?WC?0.5?0.04?0.46m x?D/2?Wd?WS?0.5?0.146?0.07?0.284m 验算： 液体在精馏段降液管内的停留时间 ?J?AfHTLSJ?0.0706?0.40.000675?41.8s?5s 液体在精馏段降液管内的停留时间 ?T?AfHTLST?0.0706?0.40.00225?12.6s?5s 5.2 弓形降液管 5.2.1 堰高 采用平直堰，堰高hw?h1?how 取h1?60mm,how?10mm，则hw?60?10?50mm 18
5.2.2 降液管底隙高度h0 若取精馏段取h0?15mm，提馏段取为25mm，那么液体通过降液管底隙时的流速为 精馏段： '? u0LSJlwh0?0.0006750.7?0.015?0.0643m/s 提馏段： '? u0LSTlwh0?0.002250.7?0.025?0.129m/s 'u0的一般经验数值为0.07~0.25m/s 5.2.3 进口堰高和受液盘 本设计不设置进口堰高和受液盘 5.3 浮阀数目及排列 采用F1型重阀，重量为33g，孔径为39mm。 5.3.1 浮阀数目 4VS浮阀数目N??u020 F气体通过阀孔时的速度u0??v19
取动能因数F?11，那么u0N?1.103?4111.0355?10.82m/s，因此 ??0.039?10.822?86个 5.3.2 排列 由于采用分块式塔板，故采用等腰三角形叉排。若同一横排的阀孔'中心距t?75mm，那么相邻两排间的阀孔中心距t计为： ' t计?AaNt ?180?xRAa?2[xR2?x2?R2sin?1]?0.462sin?10.2840.46] ?2[0.284?0.462?0.2842? =0.487m2't计??180?0.48786?0.075?75.5mm 取t'?80mm时画出的阀孔数目只有60个，不能满足要求，取t'?65mm画出阀孔的排布图如图1所示，其中t?75mm,t'?65mm 图中，通道板上可排阀孔41个，弓形板可排阀孔24个，所以总阀孔数目为N?41?24?2?89个 5.3.3 校核 4VS气体通过阀孔时的实际速度：u0??d02N?10.38m/s 20