（石大博士论文）20万吨固定床FCC轻汽油醚化装置设计(8)

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布置。取塔板上液体进﹑出口安定区宽度bn?b,s?0.008m，边缘区宽度bc?0.06m，有效传质Aa区由下式计算：

D1.8??Ws?Wd???0.284?0.08?0.536m 22D1.8r??Wc??0.06?0.84m

22x???x??Aa?2?xr2?x2?r2sin?1???

?r????2?1?0.536????0.84sin????0.84????1.67m2 ?2??0.536?0.842?0.5362?180??????开孔所占面积 A0??4nd0?2?4?242?0.0392?0.289m2。

选择错排方式，其孔心距t可由以下方法估算（见下图） 由开孔区内阀孔所占面积分数解得：

?A?d0??0.907 0?24??

Aatsin60??t?d022t?d00.9070.907?0.289?0.039??0.0155m Aa/A01.67根据估算提供的孔心距t进行布孔，并按实际可能的情况进行调整来确定浮阀的实际个数n，按t?75mm进行布孔，实际排阀数n?230，并重新计算塔板的以下参数：

阀孔气速：u0??4Vsnd02?0.936?4?3.4m/s 2??230?0.039动能因子：F0?u0?v?3.4?11.49?11.52

A0230?0.785?0.0392? ?10.8%塔板开孔率： ? ?

AT2.545

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图3-2 开孔区内开孔所占面积

图3-3 塔板浮阀排列

3.2.2 塔板流动性能的校核

（1）液沫夹带量校核

为控制液沫夹带量过大，应控制泛点，浮阀塔泛点率由以下两式计算：

VSF1??V?L??V?1.36LsZL 或 F1?VS?V?L??V

KCFAb0.78KCFAb式中由塔板上气相密度及塔板间距查参考文献得系数?0.125，催化汽油属于中等起泡沫物系，根据文献查相应数据得K?0.85，塔板上液体流道长及液流面积分别为：

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ZL?D?2Wd?1.8?2?0.284?1.232m

Ab?AT?2Ad?2.545?2?0.257?2.03m12

VS故：F1??V?1.36LSZL?L??VKCFAb

0.936 ?11.49?1.36?0.0126?1.232698.5?11.49?0.658

0.85?0.125?2.03111.49?L??V698.5?11.49?0.573 或F1??0.78KCFAb0.78?0.85?0.125?2.545VS0.936 所得液泛点率F1均小于0.8，故不会产生过量的液沫夹带。 （2）塔板阻力hf计算 干板阻力h0：

?V?73?临界孔速uok???????V?11.825?73????11.49??11.825?2.755m/s?u0

因阀孔气速u0大于其临界阀孔气速uok，故应在浮阀全开状态下计算干板阻力：

?Vu0211.49?3.42h0?5.34?5.34??0.052m

2?Lg698.5?2?9.8塔板清夜层阻力h1：

h1?0.5hL?0.5?0.08?0.04m

（3）降液管液泛校核

降液管中清液层高度由式Hd?hw?how???hf?hd计算，式中hd为流体流过降液管底隙的阻力，其阻力为：

?L?hd?1.18?10?8?h?

?lwhb?33

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6100?0?0.012? ?1.18?10?? m5??0.000720.038?1.31???82浮阀塔板上液面落差?一般较小可以忽略，于是降液管内清液层的高度为：

Hd?hw?how???hf?hd ?0.05?0.03?0.092?0.0008?0.1728m

取降液管中泡沫层相对密度??0.6，则可求降液管中泡沫层的高度为：

‘Hd?Hd??0.1728?0.288m 0.6而HT?hw?0.6?0.05?0.65?Hd，故不会发生降液管液泛。 （4）液体在降液管内停留时间

应保证液体在降液管内的时间大于3~5s，才能保证液体所夹带气体释出。

??AdHT0.257?0.45??9.18?5s LS0.0126故所夹带气体可以释放出来。 （5）严重漏液校核

当阀孔的动能，因子F0低于5时，将会发生严重漏液，故漏液点的孔速u0可取F0?5的相应孔流气速： u0?,,,F0?V?5?1.48m/s 11.49u3.4稳定系数：K?0?2.3?1.5~2.0

u01.48故不会发生严重漏液。

3.2.3塔板负荷性能图

（1）过量液沫夹带线关系式

在前面已知物系性质及塔盘的结构尺寸，同时给定泛点率F1时，即可表示出 气﹑液相之间的关系。根据前面液沫夹带的校核，选择F1表达式为：

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VSF1??V?L??V?1.36LSZL

KCFAb令F1?0.8，则上式可整理为：

VS0.8?11.49?1.36?1.232LS698.5?11.49 0.85?0.125?2.031化简得： VS?1.335?12.96LS或Vh?4086?12.96Lh

上式为一线性方程，有两点即可确定。当Lh?0m3/h时，Vh?4806m3/h。当

Lh?50m3/h时，Vh?4158m3/h。由此两点作过量液沫夹带线?。

（2）液相下限线关系式

对于平直堰，其堰上液头高度how必须大于0.006m，取how?0.006m，即可确定液相流量的下限线。

?Lh?how?2.84?10?3E??l???0.006

?w?取E?1.0，代入lw，求得Lh的值：

23Lh?3.07lw?3.07?1.312?4.03m3/h 可见该线为垂直Lh轴的直线，记为?。 （3）严重漏液线关系式

因动能因子F0?5时会发生严重漏液，故取F0?5，计算相应气相流量Vh：

Vh?3600A0u0，式中u0?F0?V?5?1.48m/s 11.49??2?所以 Vh?3600u0?nd0? ?4??3600?230?0.785?0.0392?1.48?1458.3m3/h

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