精馏塔设计(3)

提馏段Vs?'VMVm提3600?Vm提'?0.678m/s Ls?3'LM'Lm提3600?Lm提?0.00417m/s

32.3.2塔板工艺尺寸计算

(1)塔径

空塔气速u?(安全系数)?umax umax?C精馏段umax?C?Lm精??Vm精?Vm精?L??V?V

取板间距HT=0.4m,取上板液层高度hL=0.06m，则图中参数值为HT?hL?0.4?0.06?0.34m 根据以上数据,由史密斯关联图查得C20?0.075

因物系表面张力?m精 um?Cx?20.668mN/m，故C?C20(?m精20)0.2?0.0755

?L??V?Va=1.254m/s

31.m00s取安全系数为0.8,则空塔气速为 u?0.8?1.25?4塔径D?4Vs?u?0.952m?1m

11

提馏段umax?C?Lm提??Vm提?Vm提

取板间距HT=0.4m,取上板液层高度hL=0.06m，图中参数值HT?hL?0.4?0.06?0.34m 根据以上数据,由史密斯关联图查得C20?0.066 因物系表面张力?m提?18.79mN/m,故C?C20(则umax?C?20)0.2?0.0652

?Lm提??Vm提?Vm提

=1.012m/s

取安全系数为0.8,则空塔气速为u?0.8*1.012?0.847m/s 塔径D?4Vs'?u因提馏段塔径大于精馏段塔径，故以提馏段为基准，按标准塔径圆整D=1m

?3.142则塔截面积AT?D2??0.785m

44?1.033m?1m

空塔气速u?VS'AT?0.6780.785?0.864m/s

（2）塔的有效高度

Z精=（N精-1）*HT=9*0.4=3.6m Z提=（Z提-1）*HT=14*0.4=5.6m

在进料板上方开一人孔，高度为0.8m，故精馏塔的有效高度为 Z=3.6+5.6+0.8=10m

(3)溢流装置计算

选用单溢六弓型管降液管，不设进口堰

精馏段计算如下；

①堰长lw=（0.6~0.8）D 取堰长lw=0.7D=0.7×1=0.7m ②出口堰高hw

Lh?3600Ls?3600?0.00156?5.616m/h'3

hl=hw+how 故hw=hl-how

2.841000E(Lhlw'2 采用平直堰，堰上液层高度高可按 how?近似取E=1.02，

)3

12

则可由列线图查出how=0.012m hw=0.06-0.012=0.048 m ③弓型降液管宽度Wd和面积Af

lwD?0.7，由弓型降液管的宽度与面积图查得

AfAT?0.09，

WdD?0.15

则Af=0.09×AT=0.071m2 Wd=0.15D=0.15m

13

按?=Af?HTLs'验算降液管内液体停留时间

?=0.07?10.4 ?18.s20.00156停留时间>5s，故降液管尺寸可用

④降液管底隙高度

h0?Ls'lwu0 可取降液管底隙处液体流速

'取uo?0.1m/s 则h0?0.022m hw?ho合理

选用凹形受液盘，深度为50mm

提留段计算

①堰长lw=（0.6~0.8）D 取堰长lw=0.7D=0.7×1=0.7m ②出口堰高hw

Lh?3600Ls?3600?0.00417?15.012m/h'3

hl=hw+how 故hw=hl-how

2.841000E(Lhlw'2 采用平直堰，堰上液层高度高可按 how?近似取E=1.02，则可由列线图查出how=0.022m hw=0.06-0.022=0.038 m ③弓型降液管宽度Wd和面积Af

lwD)3

?0.7，由弓型降液管的宽度与面积图查得

AfAT?0.09，

WdD?0.15

则Af=0.09×AT=0.071m2 Wd=0.15D=0.15m 按?=Af?HTLs'验算降液管内液体停留时间

?=0.07?10.4停留时间>5s，故降液管尺寸可用 ?6.s8

0.00417④降液管底隙高度

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h0?Ls'lwu0 可取降液管底隙处液体流速

'取uo?0.2m/s 则h0?0.0298m hw?ho合理

选用凹形受液盘，深度为50mm

(4)塔板布置与浮阀数目及排列

选用F1型重阀，阀孔直径d0=39mm，底边孔中心距t=75mm

精馏段计算

取阀孔动能因子F0=11 孔速u0?F0?112.928?6.428m/s

?vm提每层塔板上浮阀数N?VS'?4?20.707d0u0?4?93

?(0.039)?6.4282取边缘区域宽度Wc=0.04m Ws=0.07m

?x??2塔板上的鼓泡面积Aa?2?xR2?x2?Rarcsin?

180R??R?D2?Wc?0.46m x?D2?(Wd?Ws)?0.2m8

?0.28??2222 Aa?2?0.28(0.46)?(0.28)?(0.46)arcsin?0.481m?1800.46??浮阀排列方式采用等腰三角形叉排，取同一排的孔心距t=75mm=0.075m 则估算排间距t'?AaNT?0.48193?0.075?69mm

考虑到塔的直径较大，必须采用分块式塔板，而各分块版的支撑与衔接也要占去一部分鼓泡区面积，因此排间距不宜采用90mm，而应小于此值。 故取t’=65mm=0.065m

按t=75mm，t’=65mm，以等腰三角形叉排方式作图，排得阀数87个

按N=87重新核算孔速及阀孔动能因数

u0?0.713?4?6.86m/s

2?(0.039)?87 15

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