化工原理课程设计 崔凯 09121358
ev=ψlsρL1-ψVsρV=0.151-0.152.377×10-3×884.185.19×0.983=0.0727<0.1公斤液体公斤干气体
（c） 溢流液泛条件校核
hw=0.045m how= 0.0104m △=0 hf=0.1466m
∑hf=0.153×(
Hd=hw+how+Δ+∑hf+hf=0.045+0.0104+0+3.40×10-4lslwh0)=0.153×(22.377×10-31.26×0.04)=3.40×102-4m
+0.1466=0.202m甲醇和水不易起泡 ?=0.6 降液管内泡沫层高度 H=Hdφ=0.2020.6=0.337 fd ∴不会发生溢流液泛 （d） 液体在降液管内停留时间校核 τ=AfHdls=0.224×0.2022.377×10-3=19.04>3s ∴不会产生严重气泡夹带 （e） 漏液点的校核 假设漏液点的孔速Uow?11m/s,相应的动能因子 F=UaρV0.5=UowA0AT-2×AfρV0.5=0.0758Uow=0.8338 hc=0.0061+0.725hw-0.006F+1.23lslw2.377×101.26-3=0.0061+0.725×0.045-0.006×0.8338+1.23=0.036 由筛板漏液点关联图（参见《化工原理》下册P135 图10-49） 查得漏液点的干板压降hd=0.0098m水柱=0.0129m液柱 16 化工原理课程设计 崔凯 09121358 U2gh2dρLC05ow=(ρ)0.=(2×9.8×hd×884.18×0.722V0.983)0.5 =(9139.2h0.5d)=10.96此计算值与假定值相接近，故计算结果正确 塔板的稳定系数K= U0.44U=32.5-2.0) ow10.96=2.99>(1表明塔板有足够的操作弹性 ?提馏段 tf=82.45°C tw=96.15°C t=12(tf+tw)=89.3°C 由附图2查得 xA= 0.092 yA=0.41 液体分子量：32×xA+18×(1-xA)=32×0.092+18×0.908=19.3 气体分子量：32×yA+18×(1-yA)=32×0.41+18×0.59=23.7 L=L+qF=0.0918+1×0.217=0.3088kmol/s V=V-(1-q)F=0.1809kmol/s ρL=1xA-x=1A0.092-0.092=958.31kg/m3 ρ+1AρB739.97+1987.84 ρ×23.73V=101.3258.314×(273.15+89.3)=0.797kg/m WL=0.3088×19.3=5.96kg/s WV=0.1809×23.7=4.29kg/s LWL3s=ρ=5.96m3/s Lh=6.22×10-3×3600=22.39m3/hL958.31=6.22×10- VWV4.29s=ρ==5.38m3/s Vh=5.38×3600=19368m3/h V0.797 FρVLV=WLW=5.960.797VρL4.29958.31=0.04 又∵ HT=0.5m 17 化工原理课程设计 崔凯 09121358 根据筛板塔的泛点关联图（参见《化工原理》下册P129图10-42）查得Cf20=0.092 （a）降压板的校核 hd= lw12gρVρL(u0C0lh)=212×9.8×0.797958.31×(32.440.72)=0.086m液柱 2 ?0.7 2.5=2.5=12.56(l)(1.26)wD22.39 由液流收缩系数图（参见《化工原理》下册P134 图10-48）得E=1.022 how=2.84×10-3E(VsAT-2Af0.5lhlw)23=2.84×10-3×1.022×(22.391.26)23=0.0198m液柱 Ua==5.382.54-2×0.2240.5=2.57m/s Fa=UaρV=2.57×0.797=2.29 由充气系数和动能因子Fa间的关系（见《化工原理》下册P132 图10-46）得 ?=0.58 hL=β(how+hw)=0.58×(0.0198+0.045)=0.038mhf=hL+hd=0.038+0.086=0.124m液柱 液柱 本设计常压操作，对板压降本身无特殊要求。 （b）液沫夹带量的校核 按FLV?0.04 Un=VsAn=5.382.32=2.319m/s C ∵t=89.3°∴由液体表面张力共线图（参见《化工原理》上册P274） 得δA=16.1mN/m δB=60.8mN/m ∴δ=δA×0.092+δB(1-0.092)=56.69mN/m 液泛速度： 18 化工原理课程设计 崔凯 09121358 Uδ0.2f=Cf20×(20)(ρL-ρVρ)0.5V=0.092×(56.690.20.520)×(958.31-0.7970.797) =3.93泛点百分率： UnU=2.319 f3.93=0.59由液沫夹带关联图（参见《化工原理》下册P132 图10-47）得??0.018 ∴eψlsρL0.0186.22×10-3×958.31公斤液体v=1-ψVsρ=V1-0.0185.38×0.797=0.025<0.1公斤干气体（c）溢流液泛条件校核 hw=0.045m how=0.0198 △=0 hf=0.124 ∑hls22f=0.153×(l)=0.153×(6.22×10-3×10-3m wh01.26×0.04)=2.33Hd=hw+how+Δ+∑hf+hf =0.045+0.0198+0+2.33×10-3+0.124 =0.191 甲醇和水不易起泡?=0.6 降液管内泡沫层高度HHd.191fd=φ=00.6=0.318m<0.55m ∴不会发生溢流液泛 (d)液体在降液管内停留时间校核 τA=fHd.191l=0.224×0=6.88>3s s6.22×10-3∴不会产生严重气泡夹带 (e)漏液点的校核 设漏液点的孔速Uow=12.5m/s 相应的动能因子 19 化工原理课程设计 崔凯 09121358 F=UaρV=0.5=UowA0AT-2×Af×0.797ρV0.50.5Uow×0.162.54-2×0.224 =0.0683Uow=0.8538hc=0.0061+0.725hw-0.006F+1.23×lslw6.22×101.26-3=0.0061+0.725×0.045-0.006×0.8538+1.23×=0.0397 由筛板漏液点关联图（参见《化工原理》下册P135 图10-49）查 得漏液点的干板压降hd=0.0104m水柱=0.0137m液柱 Uow=(2ghdρLC0ρV2)0.5=(2×9.8×0.0137×958.31×0.720.7972)0.5=12.54 此计算值与假定值相接近，故计算结果正确 塔板的稳定系数K= U0Uow=32.4412.54=2.58>(1.5-2.0) 表明塔板有足够的操作弹性 （7）负荷性能图 ? 精馏段 （a）液相下限线 令how=0.006m并假设修正系数E=1.02 则(lhlw)23=how2.84×1032-3E=0.006×10002.84×E3=2.11E=2.0686 lh=( lh(lw)2.11E)×1.26=3.749m/h 2.5=lh(1.26)2.5=lh1.78=2.106 lwD=1.261.8=0.7 ∴可由液流收缩系数（参见《化工原理》下册P134图10-48）得E=1.021 20