提馏段：
u0,min?4.4c0(0.0056?0.13hL?h?)?L?
V?4.4?0.772(0.0056?0.13?0.05?0.00475)?887.98/1.006?8.65m/s
实际孔速 u0?17.67?8.65m/s 稳定系数为 k?u0u0,min?17.67?2.043?1.5 8.65故在本设计中无明显漏液 §8.5液泛
为防止塔内发生液泛,降液管内液层高 Hd应服从下式的关系,即 精馏段：Hd???HT?hw?
乙醇-水体系属一般物系，取υ=0.5,则
?(HT?hw)?0.5?(0.4?0.0364)?0.22m
而Hd?hp?hL?hd
板上不设进口堰, hd 可由下式计算,即
hd?0.153(u0)2?0.153?(0.12)2?0.0022m液柱 Hd?0.0836?0.05?0.0022?0.1358m 液柱
Hd???HT?hw?=0.22m
故在本设计中不发生液泛现象.
提馏段：Hd???HT?hw?
乙醇-水物系属一般物系，取υ=0.5,则
'?(HT?hw)?0.5?(0.4?0.0351)?0.2175m
而Hd?hp?hL?hd
板上不设进口堰, hd 可由下式计算,即
hd?0.153(u0)2?0.153?(0.12)2?0.0022m液柱 Hd?0.03823?0.05?0.0022?0.0943m 液柱
Hd???HT?hw?=0.2175m
'26
故在本设计中不发生液泛现象.
3.7 塔板负荷性能图
3.7.1 漏液线
由
u0,min?4.4C0(0.0056?0.13hL?h?)?L?23VhL?hw?h0w得
u0,minV?As,min02.84LhE() how?1000lw
Vs,min?4.4C0A0{0.0056?0.13[hw?
=4.4×0.772×0.101×1.1
Lh)]?}?L2.84E(h??1000Vlw232???3600?Ls3???782.7?3??0.0056?0.13?0.0364?2.84?10?1.0?()??0.00334 ?0.9241.46??????
整理得 Vs.min?8.820.00699?02.0914Ls1
在操作范围内,任取几个Ls 值, 依上计算 Vs 值, 计算结果列于表 7 . 表7
23Ls,mVs,m3s3
0.0006 0.7710
0.0015 0.7982
0.0030 0.8318
0.0045 0.8589
s由上表数据即可作出精馏段漏液线 提馏段漏液线： 得
23Vs,min?4.4C0A0{0.0056?0.13[hw?
=4.4×0.772×0.101×1.1
Lh)]?}?L2.84E(h??1000Vlw27
2???3600?Ls3???887.98?3??0.0056?0.13?0.0351?2.84?10?1.0?()??0.00475 ?0.924??????1.006
整理得 Vs.min?11.310.0054?103.0914Ls1
在操作范围内,任取几个Ls 值, 依上计算 Vs 值, 计算结果列于表 8 .
3mLs,23ss
0.0006 0.8371
0.0015 0.9196
0.0030 0.9673
0.0045 1.006
Vs,m
33.7.2 液沫夹带线
以 ev =0.1kg液/kg气为限,求Vs- Ls 关系如下:
由
ev?5.7?10?6?Lua)(HT?hf3.2
ua?VsVs??0.7005Vs
AT?Af1.5386?0.111精馏段：hf=2.5hl=2.5(hw+how) hw=0.0364m
22.843600LS3how?E()?0.7032LS3
10000.9242故 hf?0.091?1.758Ls2/3
HT?hf?0.309?1.758Ls
?0.7005Vs5.7?10?eV???32.06?10?3?0.309?1.758Ls2/3)??63.223?0.1
整理得 Vs?3.19?18.16Ls 在操作范围内,任取几个
2/3
LS值,依上式计算出
VS值,计算结果列于下表 9
0.0045 2.695
Lm,S,S3s s
0.0006 3.011
0.0015 2.952
0.0030 2.812
Vm3由上表数据即可作出精馏段液沫夹带线 提馏段：hf=2.5hl=2.5(hw+how)
28
hw=0.0351m
22.843600LS3how?E()?0.7032LS3
10000.9242故 hf?0.08775?1.758Ls2/3
HT?hf?0.3123?1.758Ls
5.7?10?6eV?51.67?10?3??0.7005Vs?2/3?0.3123?1.758L)?s?2/33.223?0.1
整理得 Vs?3.744?21.08Ls 在操作范围内,任取几个
LS值,依上式计算出
VS值,计算结果列于下表 10
0.0045 3.169
Lm,S,S3s 0.0006 3.594
0.0015 3.468
0.0030 3.306
Vm3s
由上表数据即可作出提馏段液沫夹带线
3.7.3液相负荷下限线
对于平直堰,取堰上液液层高度
how?0.006m作为最小液体负荷标准.由下式得
3600Ls2.84)h?1000E(lwow23?0.006
取E=1则 精馏段Ls,min?(提馏段Ls,min0.006?10003/20.924)??0.0007882m3/s
1.0?2.8436000.006?10003/20.924?()??0.0007882m3/s
1.0?2.843600据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷下限线
3.7.4液相负荷上限线
以??4s作为液体在降液管理中停留时间的下限,由下式得
??AfHTLs?4s
故精馏段Ls,max?AfHTLs?0.111?0.4?0.0111m3/s
4据此可作出与气体流量无关的垂直液相负液上限线。
29
3.7.5 液泛线
令由
Hd??(HT?hw)
Hd?hp?hL?hd;
hp?hc?h1?h?; h1??hL; hL?hw?how
联立得 忽略
?HT?(????1)hw?(??1)how?hc?hd?h?
owh?将 h2与
L,hS2d与
2L, h与VScS 的关系式代入上式,并整理得
a?Vs?b??c?Ls?d?Ls3
式中a???(A0C0)?0.051(22VL) b???HT?(????1)hw
23600 d??2.84?10E(1??)(c??0.153)(lwh0)lw?33
将有关的数据代入,得 精馏段： a?'0.0511.46()?0.0127 2(1.11?0.101?0.772)782.7 b'?0.5?0.4?(0.5?0.575?1)?0.0364?0.1609
c'?0.153?310 2(0.924?0.0244)36002/3)?1.108 0.9242/3d'?2.84?10?3?1?(1?0.575)(故 Vs22?12.67?23700.08Ls?87.24Ls
值,计算结果列于下表 11
在操作范围内,任取几个
LS值,依上式计算出
VSLm,S,S
3s s
0.0006 3.470
0.0015 3.387
0.0030 3.262
0.0045 3.132
Vm3由以上数据即可作出精馏段液泛线 提馏段：
30