N1?1p?NT?E,Np?174%?30.8
T0.454?35.243，N精?14/45.取Np?36块， N精?31块
第四章 塔体和塔板主要尺寸的设计
4.1 塔体的主要尺寸
ⅰ.塔顶空间高度HD 取HD?1500mm ⅱ.塔板间距HT 取HT?450mm
ⅲ.开有人孔的板间距H'T
H'T?600mm
ⅳ.进料段空间高度HF 取HF?500mm ⅴ.塔底空间高度HB 取塔底有12min的储量，则：
HB?(60tLS2?V封)/AT?0.5
?（60?2.578?0.001?12?0.255）/1.1310?0.5?1.916m取圆整得HB=2000mm Ⅵ.塔径
精馏段气体、液态质量、体积流量为： ___ L1?MLL1?32.178?139.0623600?1.243kg/s ___V1?MV1?195.822?37.1063600?2.018kg/s
LS1?L1??1.243525?10?3m3/s
L1815?1.
9
VS1?V1?V?2.0181.279?1.578m/s
31提馏段气体、液态质量、体积流量为：
___L2?M___L2L?20.464?415.072/3600?2.359kg/s''
V2?MV2V?25.43?195.88/3600?1.384kg/s LS2?L2?235.9915.121.3840.855?2.578?10?3?LV2m/s
32VS2??V??1.619m/s
32查smith图，横坐标为：
LSVS(?L?V1)2?1.525?101.578?3?(8151.2791)2?0.0244
取hL?0.08m,HT?0.45m ，则纵坐标为：HT?hL?0.45?0.08?0.37 查图得：C20?0.08
C?C20(?20)0.2,C?0.08(?0.091739.47520)0.2?0.0917
uF?C?L??V?V815?1.2791.279?2.313m/s
取u?0.7uF?0.7?2.313?1.62m/s， 故D'?VS0.785u?1.5780.785?1.62?1.114m
经圆整，去D?1.2m，为分块式塔板，重新验证空塔速度：
u?VSD?0.7852?1.5781.2?0.7852?1.4m/s，u在0.6uF ~0.8uF
（1.388~1.85m/s）之间，符合要求。
4.2塔板的主要参数
⑴降液管的布置与溢流方式 本设计中为单溢流方式 ⑵溢流装置的设计 ① 溢流堰
D=1.2m，取lw=0.65D=0.65×1.2=0.78m
设计中采用平直堰，设出口堰不设进口堰，堰上液层高度how可用Francis经验公式求算：
10
h2.84L2S32.841.525?10?323ow?1000E(l)??1?(0.78)?0.0104m（取E=1） w1000hw?hl?how?0.08?0.0104?0.0696m，
0.0896m=0.1-how≥hw≥0.05-how=0.0396m ②弓形降液管 lw/D?0.78/102?0.65,查图2-20得，
Wd/D?0.125,Wd?0.125?1.2?0.15m
Af/AT?0.075,查表2-5得，D?1.2m时，AT?1.131m2 故Af?1.131?0.075?0.084825m2
验算液体停留时间： ??Af?HT0.084825?0.45L??3?25s?3~5s S1.525?10③降液管底隙高度 取液体通过降液管底隙的流速u'0?0.08m/s，按下式计算h0：
hL?3sl'?1.525?100??24.44mm?hw?0.006?0.0696?0.006?wu00.78?0.080.0636m④受液盘 Ф=800mm以上的大塔，多采用凹形受液盘，深度在50mm以上。 4.3 塔板布置
塔径为1.2m=D＜1.5m
⑴溢流区：取Wd?0.15m,Af?0.085m2
⑵破沫区：取Ws?0.065m
⑶无效边缘区：取Wc?0.060m
⑷鼓泡区：
塔板为单流型，x?D/2?(Ws?Wd)?0.6?0.065?0.15?0.385m
r?D/2?Wc?0.6?0.06?0.54m
有效传质面积Aa可由下式计算：
A?2[xr2?x2??r2arcsin??x??]?2[0.223.1420.385a180?3850.54?0.385??0.54??r?180arcsin(0.54)]
?0.754m2 11
浮伐数目计算与排列（重阀） 重阀重约33g，d0?0.039m 阀孔数目的计算：
取阀孔动能因数为11，则u0?4Vs4?1.5783.14?0.03?9.7272
F0?V?111.279?9.727m/s
n??du020??135.87
浮伐按等腰三角形叉排方式，t=0.075m是固定的 则三角形的高度t'?Aa0.075n?0.7540.075?135.87?0.074m
因采用分块式塔板，各分块支撑与衔接要占去一部分鼓泡面积，故采用
t?65mm'
从排孔图中可得出n=125个，重新核算F0和u0：
u0?4VS?nd02?4?1.5783.14?125?0.0392?10.573m/s
F0?uo?v?10.573?1.279?11.96m/s，F0在9~12范围内，符合要求。d0D)?125?2开孔率的计算：??n(间，符合要求。
0.0391.222?13.2%,开孔率在10%~14%之
用auto cad画出
12
5.1 流体力学的验算
5.1.1 塔板压降
气体通过阀孔的临界气速，依下式计算：
73.173.1 uoc?1.825?1.825?9.178m/s
?v1.279
uo?10.573?uoc?9.178m/s，故采用下式计算干板压降：
22u0?v10.573?1.279 hc?5.34?5.34??0.0478m
2g?l2?9.8?815
气体克服板上充气液层的静压强产生的压强降相当的液柱高度hl计算如
下：
取充气因数?0?0.5，则hl??o(hw?how)?0.5(0.0104?0.0694)?0.04m
气体克服液体表面张力所造成的阻力通常很小，可忽略不计，故h??0
于是：hp?hc?hl?h??0.0478?0.04?0.0878m
?p??lhpg?0.0878?815?9.81?702pa
5.1.2降液管泡沫层高度（淹塔）
Hd?hp?hw?how???hd
本设计中塔板上不设进口堰：
2?Ls?'22 ??0.153?u0??0.153?0.08?0.00098m hd?0.153??lh??w0?
取??0.65，?(HT?hw)?0.65?(0.45?0.0696)?0.33774m，
?可忽略不计
Hd?hp?hw?how???hd?0.0878?0.0696?0.0104?0.00098 则
?0.169m??(HT?hw)?0.3377m 5.1.3液体在降液管内的停留时间
Af?HT0.084825?0.45 ????25s?3s，符合要求。 ?3LS1.525?10 5.1.4过量雾沫夹带
液体横过塔板流动的行程，对单溢流板型塔板有：
第五章 流体力学的验算与操作性能负荷图
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