精馏塔设计(5)

b??HT?(??1??0)?0.5?0.4?(0.5?1?0.45)?0.012?0.189

c?0.153lh2w20?0.1530.7?0.0221l2/3w22?645.13

10.7

2/3d?(1??0)E(0.667)2?(1?0.45)?1.02?0.667?2?1.25

整理得：0.093Vs=0.189-645.13Ls?1.25Ls2/3提留段计算

液泛线方程为aVS?b?cLS?dLS其中，a?1.91?105222/3

?V?LN2?1.91?10?53.266789.455*872?0.104

b??HT?(??1??0)hw?0.5?0.4?(0.5?1?0.45)?0.038?0.164 c?0.153lh2w20?0.1530.7?0.029822?347.4

d?(1??0)E(0.667)21l2/3w?(1?0.45)?1.02?0.667?22/310.72/3?1.25

整理得：0.104Vs=0.164-347.4Ls?1.25Ls

（3）液体负荷上限线

精馏段计算和提留段计算相同

液体的最大流量应保证在降液管中停留时间不低于3~5s，液体在降液管内停留时间??3600AfHTLh'

以θ=4s作为液体在降液管中停留时间的下限，则 (Ls)max ='AfHT4?0.071?0.44?0.0071m3/s

(4)漏夜线

精馏段计算

21

对于F1型重阀，依据F0?u0则u0?5?V?5 计算

?V提

又知Vs'??4d0Nu0?2?4?d0?N?25?V精 式中d0，N，ρv提均为已知数，故可由此式求出气相负荷

Vs’的下限值，据此作出与液体流量无

关的水平漏夜线

以F0=5作为规定气体最小负荷的标准，则

（Vs）= min'?4d0N2F0?Vm精??4?（0.039）?487?252.928?0.304m/s

3提留段计算

同理有

（Vs）= min'?4d0N2F0?Vm提??4?（0.039）?487?253.266?0.288m/s

3(5) 液相负荷下限线

精馏段计算和提留段计算相同

取堰上液层上高度how=0.006m作为液相负荷下限条件 依how?直线

22.841000E(Lhlw'2)3计算出Ls下限值，依此作出液相负荷下限线，该线为气相流出无关的竖

'?3600(L)min?3E???0.006 取E=1.02 1000?lw?2.84's则(L)min?('s0.006?10001.02*2.842)3?0.736003?0.000316m/s

由上述5条线作图；如下：

精馏段

雾沫夹带线 液泛线 液体负荷上限线 ls vs ls vs ls vs 0.0005 0.9601 0.0005 1.3949 0.0071 0.2 0.0015 0.9442 0.0015 1.3566 0.0071 0.4 0.002 0.003 0.0035 0.9363 0.9204 0.9125 0.002 0.003 0.0035 1.3383 1.3000 1.2796 0.0071 0.5 0.0071 0.7 0.0071 0.8 0.0045 0.005 0.0065 0.8966 0.8887 0.8649 0.0045 0.005 0.0065 1.2350 1.2106 1.1273 0.0071 1 0.0071 1.1 0.0071 1.4 0.0075 0.8490 0.0075 1.0616 0.0071 1.6 22

漏夜线 液相负荷下限线 oa ls vs 0.0005 0.304 0.0015 0.304 0.002 0.304 0.003 0.304 0.0035 0.304 0.0045 0.304 0.005 0.304 0.0065 0.304 0.0075 0.304 ls 0.000316 0.00032 0.000316 0.00032 0.00032 0.00032 0.00032 0.00032 0.00032 vs 0.2 0.4 0.5 0.7 0.8 1 1.1 1.4 1.6 ls 0 0.00157 0.0032 vs 0 0.707 1.414 1.70001.60001.50001.40001.30001.20001.10001.00000.90000.80000.70000.60000.50000.40000.30000.20000.10000.000000.0020.0040.0060.008ls雾沫夹带线液泛线液体负荷上限线漏夜线液相负荷下限线oavs

塔的操作弹性精= 雾沫夹带线 液泛线 液体负荷上限线 漏夜线 液相负荷下限线 oa ls vs ls vs ls vs ls vs ls vs ls vs 0.9750.304?3.207

0.002 0.003 0.0035 0.0045 0.005 0.006 0.0065 0.008 0.0005 0.0015 0.96107 0.9452 0.9373 0.9214 0.91347 0.8976 0.8897 0.8738 0.8659 0.85 0.0005 0.0015 0.002 0.003 0.0035 0.0045 0.005 0.006 0.0065 0.008 1.22493 1.1883 1.1717 1.1388 1.12207 1.0871 1.0687 1.0295 1.0086 0.964 0.0071 0.0071 0.0071 0.0071 0.2 0.4 0.5 0.7 0.0005 0.0015 0.002 0.003 0.288 0.288 0.288 0.288 0.0071 0.0071 0.0071 0.0071 0.0071 0.007 0.8 1 1.1 1.3 1.4 1.6 0.0035 0.0045 0.005 0.006 0.0065 0.008 0.288 0.288 0.288 0.288 0.288 0.288 0.00032 0.0003 0.0003 0.0003 0.00032 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 3E-04 0.2 0.4 0.5 0.7 0.8 1 1.1 1.3 1.4 1.6 0 0.0042 0.0084 0 0.678 1.356 23

1.71.61.51.41.31.21.110.90.80.70.60.50.40.30.20.1000.0020.0040.0060.0080.01ls雾沫夹带线液泛线液体负荷上限线漏夜线液相负荷下限线oavs

塔的操作弹性提=

0.9250.288?3.212

三．设计结果一览表

序号 1 2 3 项目 平均温度 平均压力 平均流量 气相 符号 tm Pm Vs Ls Np Z D H u Lw hw 单位 ℃ kpa m/s m/s 块 m m m m/s m m 33计算结果 精馏段 提馏段 89.68 108.8 0.707 0.00157 10 3.60 1.00 0.4 单流型 0.868 弓形 0.7 0.048 102.96 117.55 0.678 0.00417 15 5.60 1.00 0.4 单流型 0.839 弓形 0.7 0.038 4 液相 5 实际塔板数 6 塔的有效高度 7 塔径 8 板间距 9 塔板溢流形式 10 空塔气速 11 溢流管形式 12 溢流装置 溢流堰长度 13 溢流堰高度 24

14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 板上液层高度 堰上液层高度 安定区宽度 开孔区到塔壁距离 开孔区面积 阀孔直径 浮阀数个 阀孔气速 阀孔动能因数 hL how Ws Wc Aa d n u0 F0 t t′ ΔP t ho Ls max Ls min Vs min m m m m 2m m 个 m/s m m kpa s m m/s m/s m/s 3330.06 0.012 0.07 0.04 0.481 0.039 87 6.428 11 13.2 0.075 0.065 0.553 18.2 0.022 61 0.0071 0.000316 0.304 3.207 0.06 0.022 0.07 0.04 0.481 0.039 87 6.087 11 13.2 0.075 0.065 0.532 6.8 0.0298 63 0.0071 0.000316 0.288 3.212 开孔率% 孔心距 排间距 塔板压降 液体在降液管内的停留时27 间 28 底隙高度 30 泛点率，% 31 32 33 34 液相负荷上限 液相负荷下限 气相负荷下限 操作弹性 四.个人总结及对本设计的评述

这次化工原理课程设计，可以说是成功的，没有很大的错误。经过这次的课程设计，让我知道了，浮阀塔和筛板塔的各自优点，从这次实验中，我更深入理解了精馏塔个个阶段的不同，理解了精馏段方程，提留段方程，q线，知道了最小回流比及其优化和它们对理论塔板数的影响。

此次设计的心得有以下几点：

1、 数据必须自己查，并且尽可能保证数据的同一来源。 2、 对各公式的单位必须清楚，否则必然导致严重错误。 3、 对设计来说，耐心和细心同样重要，缺一不可。

4、 出现问题要认真找出症结所在，再根据理论调节各参数的取值范围以达到要求。

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五.参考文献

1. 华东理工大学化工原理教研室编. 化工过程设备及设计. 广州：华南理工大学出

版社. 1996.02

2. 天津大学化工原理教研组，化工原理课程设计，天津科学技术出版社，1994

3. 《化学工程手册》编辑委员会，化学工程手册（第13篇）汽液传质设备. 化学工业出版社，1987

4. 贾绍义，柴诚敬.化工原理课程设计.天津：天津大学出版社，2002 5. 路秀林，王者相等.塔设备.北京：化学工业出版社，2004 6. 陈敏恒，化工原理上下册，化学工业出版社，1998

7. 成都科技大学化工原理编写组，化工原理下册，成都科技大学出版社，1991

8. E.E.路德维希，化工装着的工艺设计，化学工业出版社，1983 9. 詹天福，化工设备机械基础课程设计指导书，机械工业出版社，1991

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