化工原理课程设计说明书
全塔效率=
N理14??100％?50％ N实282.3 塔体工艺尺寸的计算
2.3.1 塔径的确定
(1)精馏塔塔径 需求?max?C?Lm??Vm?，C由下式计算：C?C20(L)0.2
20?VmC20由Smith图查取。
得C20=0.072
取板间距HT =0.5m，板上液层高度hl = 0.1m，则HT - hl = 0.4m
0.000516?700.28?LS1??L1?1/2????1/2=0.016 精馏段塔径的确定：图的横坐标：???0.870.912???VS1???V1?可知：C=0.082
?max?C?LM??VM?1.323m/s?VM
取安全系数为0.7，则空塔气速为：??0.7?1.323?0.926m/s
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则精馏塔塔径D?4VS???4?0.233?0..47m
3.14?1.323(2)提馏段塔径的确定
L'S?'L1/20.00125883.39图的横坐标为：(')???0.126
V'S?V0.990.885'查smith图，得C20'?0.069 C?0.084
?'max?C'?LM??VM?2.65m/s?VM
取安全系数为0.7，则空塔气速为?;?0.7?2.65?1..856m/s 则精馏塔塔径D'?4V's?0.39m ?u按标准塔径圆整后，D?1.0m , 塔截面积：AT??4D2?0.785m
VS0.870??1.11m/s AT0.785'精馏段实际空塔气速为：??V提馏段实际空塔气速为：??S?1.26 m/s
AT'2.3.2 精馏塔高度的计算
（N精?1）?0.5?13.5m 精馏段有效高度的计算：Z精?（N馏?1）?0.5?4.5m 提馏段有效高度的计算：Z馏?在进料板上方开一人孔，其高度为1.0m
因此塔的有效高度为Z?13.5?4.5?1?19m
2.4 塔板主要工艺尺寸的计算
2.4.1 溢流装置计算
因塔径D=1m，可选用单溢流弓形降液管
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出口堰高：本设计采用平直堰，堰上液高度hOW按下式计算
hOW2.84?LA??E??1000?lW? 近似取E=1
2/3（1） 精馏段
2.84?LA?2/32.84?3600?0.000516?2/3
??=0.0083m how?E??=??1000?LW?1000?0.376?
hw=hL-how=1.0-0.0083=0.9917m （2） 提馏段
2.84?3600?0.000125?2/3
??=0.026m how???1000?0.376?h'w?h'L?h'ow?1.0?0.026?0.974m
2.4.2 降液管
A降液管高度和截面积
查下图（弓形降液管参数图）得：
AF?0.055?0.785?0.181，
AFWD?0.055, ?0.115 ATD
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弓形降液管参数图
依下式验算液体在降液管中的停留时间：??3600?0.043?0.43?18.44 >5s
3.613600?0.043?0.43提馏段：???11.8 >5s
5.64故降液管设计合理。
3600AfHtLh?3~5
精馏段：??B.降液管底隙高度
降液管底隙高度依下式计算：h0?取?'0?0.07m/s，
0.000516?0.02m
0.375?0.070.00125提馏段：h'0??0.047m
0.375?0.07因为ho和h'0不小于20mm,故降液管底隙高度设计合理。
Lh ?3600lwu0则 精馏段：h0?16
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2.4.3 塔板布置
塔板上在靠近塔壁的部分，应留出一圈边缘区，供塔板安装之用，通常边缘区宽度WC为50～70mm。塔板上液体的入口和出口需设安定区。以避免大量含有气泡的液体进入降液管而造成液泛。一般，安定区的宽度WS可取50～100 mm。边缘区和安定区中的塔板不能开孔。
筛孔直径的大小对塔板压降及塔板效率无显著影响;但随着孔径的增大，操作弹性减小（在开孔率、空塔气速及液流强度一定的情况下，若孔径增大，则漏液量和雾沫夹带量都随之增大，因此，孔径增大，操作下限上升，操作上限降低，导致操作弹性减少）。此外，孔径大，不易堵塞；且孔径大，制造费用低。筛孔的排布一般为正三角形，筛孔直径为0.003-0.008m，孔中心距与孔距之比常在2.5-5倍筛孔直径的范围内，实际设计时，t/d0宜尽可能在3-4的范围内。 本设计塔板直径D=0.5m,采用整块式塔板。
2.4.4 浮阀数目与排列
（1）精馏段
取阀孔动能因子FO=9，则孔速?01?F09?9.87m/s 0.912?V1?N?VS1?4?d0u0.870?30块(采用F1型浮阀)
0.785?0.039?9.87取边缘区宽度WC=0.04，破沫区宽度WS=0.07，WD=0.21。
?x??R2arcsin? 计算塔板上的鼓泡区面积，即: Aa?2?xR2?x2?180R??
R?D?W?0.25?0.04?0.212
D?(WS?Wd)?0.25?0.098?0.07?0.0822
x?所以A2?20.082?0.044?0.0067??.140.082?3?0.0441arcsin?0.32m 1200.212
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