筛板式精馏塔课程设计说明书(编辑修改稿)

筛板式精馏塔课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

2=()=；∴NP,2=N2ET,2==，即提馏段实际有9块塔板。 全塔范围：NP=NP,1+NP,2=10+9=19；ET,全=NTNP==%塔板的塔径由气速u=(安全系数)umax,安全系数=～（），umax=CρLρVρV（其中C参考文献1，P27，图213查得）当σ≠20mN/m时，修正C=C20(σ20)① 精馏段：已知：ρL,1=, ρV,1= kg/m3 ,Ls,1=103m3/s ,Vs,1= m3/s ,σm,1=在史密斯关系图中：Ls,1Vs,1ρL,1ρV,1==假设板间距HT,1=，板上清夜层高度hL,1=H=HT,1hL,1=,查图可知道C20=∴C=()=∴umax== m/s∴u== m/s∴D=4Vs,1πu=4=(m) 圆整D=1400mm因此，实际塔截面积AT=π4D2=（m2)，实际u=Vs,1AT=② 提馏段：已知：ρL,2=, ρV,2=,Ls,2=103m3/s ,Vs,2= m3/s, σm,2=在史密斯关系图中：Ls,2Vs,2ρL,2ρV,2==假设板间距HT,2=，板上清夜层高度hL,2=H=HT,2hL,2=,查图可知道C20=∴C=()=∴umax== m/s∴u== m/s∴D=4Vs,2πu=4=(m) 圆整D=1400mm因此，实际塔截面积AT=π4D2=（m2)，实际u=Vs,2AT=：1. 溢流堰：可知：当D=1400mm，LS70m3∙h1时，选用单溢流型、弓形降液管。 对于塔径大于800mm的采用凹形受液盘。 另外，采用平直堰，堰上液层高度hOW=(3600LslW)23① 堰长lW: lW=（～）D ，取lW==② 堰高hW:a) 精馏段：堰上液层高度hOW,1=(3600)23=堰高hW,1=hL,1hOW,1==b) 提馏段：堰上液层高度hOW,2=(3600)23=③ 弓形降液管宽度Wd和面积Af:lWD=，AfAT=，WdD=则，Af==；Wd==④ 验算降液管内停留时间：a) 精馏段：θ1=AfHT,1Ls,1=103= (s)b) 提馏段：θ2=AfHT,2Ls,2=103=(s)⑤ 降液管底隙高度：a) 精馏段：ho,1=hW,==(20~25)mmb) 提馏段：ho,2=hW,==(20~25)mm故，符合要求。 ⑥ 凹形受液盘的深度：50mm 塔径在800mm以上时，采用分块式塔板，以便通过人孔装拆塔板。 同时，塔板分块为4块 边缘区：，WC可取为50mm，WS可取为85mm 开孔面积计算：AS=2（xr2x2+πr2180arcsinxr)x=D2WS+Wd=+=(m)r=D2WC==(m)∴AS=+π=（m2) 筛孔计算及其排列：由于物系为无腐蚀性，可选用筛板厚度：δ=3mm的碳钢板，筛孔直径dO=4mm另外，开孔一般为正三角排列。 ∵tdO=3~4，∴孔中心距：t==4=14(mm)筛孔数目：n=1158103t2AS=1158103142=≈5908个开孔率：φ开=（dOt）2=(414)2=%① 精馏段：uo,1=Vs,1φAS=%=(m/s)② 精馏段：uo,2=Vs,2φAS=%=(m/s)：：① 干板压降hC:hC=(ρVρL)CO=a) 精馏段：hC,1=()2=b) 提馏段：hC,2=()2=② 板上液层的有效阻力hl：a) 精馏段：气相动能因数FO,1=uo,1ρV,1==17板上清夜层高度hL,1=∴hl ,1=b) 提馏段：气相动能因数FO,2=uo,2ρV,2==17板上清夜层高度hL,2= ∴hl ,2=③ 液体通过每层塔板的液柱高度及压降：(hP=hC+hl)a) 精馏段：每层液柱高度hP,1=+=压降：∆P1=ρL,1ghP,1==a) 提馏段：每层液柱高度hP,2=+=压降：∆P2=ρL,2ghP,2== 液面落差：对于筛板塔，液面落差很小，故可忽略液面落差的影响。 ：eV=(uGHThf)泡沫层高度：hf=① 精馏段：uG,1=Vs,1ATAf==(m/s)eV,1==② 提馏段：uG,2=Vs,2ATAf==(m/s)eV,2==故液沫夹带量eV在允许范围内。 漏液点：eV=(uGHThf)泡沫层高度：hf=③ 精馏段：uG,1=Vs,1ATAf==(m/s)eV,1==④ 提馏段：uG,2=Vs,2ATAf==(m/s)eV,2==故液沫夹带量eV在允许范围内。 1. 漏液点：uOM=(+)ρLρVhσ=4σ9810ρLd0① 精馏段：hσ,1=4,1dO,1=4=(m)uOM,1=+=(m/s)气体实际通过筛孔气速为uo,1=稳定系数为K1=uo,1uOM,1==具有较大弹性。 ② 提馏段：hσ,2=4,2dO,2=4=(m)uOM,2=+=(m/s)气体实际通过筛孔气速为uo,2=稳定系数为K2=uo,2uOM,2==具有较大弹性。 综上，本设计无明显漏液。 :为了防止液泛现象，降液管内液层高Hd应服从Hd《∅（HT+hW）对于甲醇水物系（一般物系）∅=Hd=hP+hL+hd板上不设进口堰，hd=LSlWhO2① 精馏段：∅HT,1+hW,1=+=（m）hd,1==104（m）∴Hd,1=hP,1+hL,1+hd,1=++104=② 提馏段：∅HT,2+hW,2=+=（m）hd,2==103（m）∴Hd,2=hP,2+hL,2+hd,2=++103=不会发生液泛现象。 ：计算公式：hL=hW+hOWhOW=(3600LSlW)23=uG=VsATAf==eV== =hf==(hW+hOW)Hd=hP+hL+hd=∅（HT+hW）hP=hC+hl+hσ ,hl=βhLuO=VsφAShC= hd=LSlWhO2 漏液线：由uOmin=(+)ρLρVuOmin=VsminφAS得Vsmin=(+)ρLρV=(+)ρLρV① 精馏段：Vsmin,1 =++, =+,123② 提馏段：Vsmin,2=++,=+,223：以eV=，求取VsLs关系：① 精馏段：hW,1=，σ1=hf,1=(+,123)eV,1=,+,=∴Vs,1=,123② 提馏段：hW,2=，σ2=hf,2=(+,223)eV,2=,+,= ∴Vs,2=,223 相负荷下限线：对于平直堰,取堰上液层高hOW=。 （因为堰上液层高度太小，会造成液体在堰上分布不均，影响传质效果，最小为6mm）hOW,min==，∴LS,min=104（m3/s） 液相负荷上限线：以θ=5s作为液体在降液管中停留时间下限。 （由经验可知，液体在降液管内的停留时不小于35s）θ=AfHTLS① 精馏段：LSmax,1==（m3/s)② 提馏段:LSmax,2==（m3/s) 液泛线：由本部分公式联立，∅HT+∅β1hW=β+1hOW+hC+hd+hσ、hd与LS、hC与Vs的关系代入上式，得aVs2=bcLS2dLS23其中，a=(φASCO)2(ρVρL)b=∅HT+∅β1hWc=(lWhO)2d=+1(3600lW)23=+=① 精馏段:a=()2=b=+=c=()2= ∴Vs,1=,123② 提馏段：a=()2=b=+= c=()2=∴Vs,2=,223，塔板负荷性能图的五条线为：① 精馏段：漏液线：Vsmin,1=+,123液沫夹带线:Vs,1=,123液相负荷下限线：LS,min=104液相负荷上限线：LSmax,1=（m3/s)液泛线：Vs,1=,123由上五个函数可以得到精馏段塔板负荷性能图。 ② 提馏。