精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算

1、關(guān)于精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算第一張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、化工原理課程設(shè)計(jì)的目的和要求 通過(guò)課程設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)該注重以下幾個(gè)能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)： 1. 查閱資料，選用公式和搜集數(shù)據(jù)的能力； 2. 樹(shù)立既考慮技術(shù)上的先進(jìn)性與可行性，又考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性，并注意到操作時(shí)的勞動(dòng)條件和環(huán)境保護(hù)的正確設(shè)計(jì)思想，在這種設(shè)計(jì)思想的指導(dǎo)下去分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力； 3. 迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行工程計(jì)算的能力； 4. 用簡(jiǎn)潔的文字，清晰的圖表來(lái)表達(dá)自己設(shè)計(jì)思想的能力。第一節(jié)概述第二張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、化工原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1、課程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 （1）設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介對(duì)給定或選定的工藝流程，

2、主要的設(shè)備型式進(jìn)行簡(jiǎn)要的論述； （2）主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算包括工藝參數(shù)的選定、物料衡算、熱量衡算、設(shè)備的工藝尺寸計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； （3）典型輔助設(shè)備的選型和計(jì)算對(duì)典型輔助設(shè)備的主要工藝尺寸計(jì)算和設(shè)備型號(hào)規(guī)格的選定； （4）工藝流程簡(jiǎn)圖以單線圖的形式繪制流程圖，標(biāo)出主體設(shè)備和輔助設(shè)備的物料流向、物流量、能流量和主要化工參數(shù)測(cè)量點(diǎn)； （5）主體設(shè)備工藝條件圖（裝配圖） 圖面上應(yīng)包括設(shè)備的主要工藝尺寸，技術(shù)特性表和接管表；第三張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月封面（課程設(shè)計(jì)題目、班級(jí)、姓名、指導(dǎo)教師、時(shí)間 ）； 目錄； 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)； 工藝流程圖及設(shè)計(jì)方案說(shuō)明； 設(shè)計(jì)條件及主要物性參數(shù)表； 工

3、藝設(shè)計(jì)計(jì)算； 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表； 輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)及選型； 設(shè)計(jì)評(píng)述及設(shè)計(jì)者對(duì)本設(shè)計(jì)有關(guān)問(wèn)題的討論；參考資料。（2） 工藝流程圖及主體設(shè)備裝配圖；2、課程設(shè)計(jì)組成（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)主要內(nèi)容：第四張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、注意事項(xiàng)整個(gè)設(shè)計(jì)是由論述、計(jì)算和繪圖三部分組成。論述應(yīng)該條理清晰，觀點(diǎn)明確；計(jì)算要求方法正確，誤差小于設(shè)計(jì)要求，計(jì)算公式和所用數(shù)據(jù)必須注明出處；圖表應(yīng)能簡(jiǎn)要表達(dá)計(jì)算的結(jié)果。第五張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、化工原理課程設(shè)計(jì)的步驟 本設(shè)計(jì)按以下幾個(gè)階段進(jìn)行：1、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和工藝要求，確定設(shè)計(jì)方案。根據(jù)給定任務(wù)，對(duì)精餾裝置的流程、操作條件、塔板類型等進(jìn)行

4、論述。2、蒸餾塔的工藝計(jì)算確定理論塔板數(shù)（作圖法）、實(shí)際板數(shù)；確定塔高和塔徑。第六張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、塔板設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)塔板各主要工藝尺寸溢流裝置、塔板布置、篩孔或浮閥的設(shè)計(jì)及排列（圖）；進(jìn)行流體力學(xué)校核計(jì)算；畫(huà)出塔的負(fù)荷性能圖。 4、管路及附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型，如冷凝器、泵等。5、抄寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。6、繪制精餾裝置工藝流程圖和精餾塔裝配圖。第七張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié)板式精餾塔的工藝計(jì)算 一、設(shè)計(jì)方案的確定1、裝置流程的確定：經(jīng)濟(jì)方面：充分考慮整個(gè)系統(tǒng)的熱能利用，降低操作費(fèi)用。操作的穩(wěn)定性：加熱蒸汽的壓力、進(jìn)料量、回流液等2、操作壓力的選擇：設(shè)計(jì)壓力一般指

5、塔頂壓力。蒸餾操作通?？稍诔骸⒓訅汉蜏p壓下進(jìn)行。確定操作壓力時(shí)，必須根據(jù)所處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行考慮。 可考慮取常壓操作，塔頂壓力為4kPa（表壓），每層塔板壓降p0.7kPa。第八張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、進(jìn)料狀況的選擇進(jìn)料狀態(tài)與塔板數(shù)、塔徑、回流量及塔的熱負(fù)荷都有密切的聯(lián)系。在實(shí)際的生產(chǎn)中進(jìn)料狀態(tài)有多種，但一般都將料液預(yù)熱到泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)才送入塔中，這主要是由于此時(shí)塔的操作比較容易控制，不致受季節(jié)氣溫的影響。此外，在泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設(shè)計(jì)和制造上提供了方便。4、多股進(jìn)料本次設(shè)計(jì)宜采用單股進(jìn)料。第九張，PPT共七十頁(yè)，

6、創(chuàng)作于2022年6月5、加熱方式的選擇 加熱方式：蒸餾釜的加熱方式通常采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。若塔底產(chǎn)物近于純水，而且在濃度稀薄時(shí)溶液的相對(duì)揮發(fā)度較大(如酒精與水的混合液)，便可采用直接蒸汽加熱。加熱劑：T180，常用飽和水蒸氣。再沸器結(jié)構(gòu)：小塔可在塔底，形式有夾套式、蛇管式、列管式。大塔一般在塔外，形式為列管式，有立式和臥式兩種。6、冷卻方式通常在塔頂設(shè)置蒸氣全部冷凝的全凝器。其為輔助設(shè)備，需進(jìn)行選型，多采用列管式，水平或垂直放置。第十張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、工藝計(jì)算（一）全塔物料衡算1、計(jì)算原料液、塔頂、塔底濃度2、平均分子量：（原料液MF、塔頂MD 、塔底MW

7、）3、物料衡算求W、D kmol/h4、塔板數(shù)的計(jì)算（1）理論板數(shù)的計(jì)算：作yx圖、txy圖；求最小回流比Rmin、實(shí)際回流比R；圖解法求理論板數(shù)N。第十一張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（2）全塔效率ET 可查P145頁(yè)圖11-21確定或：av =0.11.0時(shí)，（3）實(shí)際塔板數(shù)NP分別求精餾段和提餾段所需實(shí)際板數(shù)（二）塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)1、操作壓強(qiáng)平均壓強(qiáng)：pm(精)=( pD+ pF)/2 pm(提)=( pW+ pF)/2第十二張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、操作溫度塔頂tD ：可由t-x-y圖查得塔頂tD 、塔底tW 、進(jìn)料處tF 。平均溫度：tm(精)=(

8、tD+ tF)/2 tm(提)=( tW+ tF)/2如圖：xF=0.5， xw=0.05時(shí)，泡點(diǎn)進(jìn)料tF=92（露點(diǎn)進(jìn)料tF=101）塔底tw=108提餾段平均溫度： tm=( tW+ tF)/2(92+108)/2100 t/x (y)t-xt-yp=101.3kPa01.08010090110第十三張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、平均摩爾質(zhì)量（1）由塔頂、塔底、進(jìn)料處的濃度計(jì)算平均摩爾質(zhì)量；（2）計(jì)算精餾段平均摩爾質(zhì)量MVm (精)、 MLm (精)；（3）計(jì)算提餾段平均摩爾質(zhì)量MVm (提)、 MLm (提)。如塔頂：y1 = xD =0.966，按氣液平衡關(guān)系 可查得x1

9、 =0.916則：MVDm= 0.96678.11+(10.966) 92.13=78.59 kg/kmol MLDm= 0.91678.11+(10.916) 92.13=79.29 kg/kmol第十四張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、平均密度（1）氣相平均密度（2）液相平均密度（3）計(jì)算塔頂、塔底、進(jìn)料處氣、液相平均密度；（4）計(jì)算精餾段、提餾段平均密度。平均密度：Lm (精)=(LD+ LF)/2Vm (精)=(VD+ VF)/2 Lm (提)=(LW+ LF)/2Vm (提)=(VW+ VF)/2第十五張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4、液體平均表面張力（1）液相平

10、均表面張力（2）查塔頂、塔底、進(jìn)料溫度下的液體的表面張力；（3）計(jì)算塔頂、塔底、進(jìn)料處液相平均表面張力；（4）計(jì)算精餾段、提餾段平均表面張力。 5、液體平均粘度（1）液相平均粘度（2）查塔頂、塔底、進(jìn)料溫度下的液體的粘度；（3）計(jì)算塔頂、塔底、進(jìn)料處液相平均粘度；（4）計(jì)算精餾段、提餾段平均粘度。第十六張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月溫度t 8090100110120L(苯) kg/m3815803.9792.5780.3768.9L(甲苯) kg/m3810800.2790.3780.3770.0L(苯) mN/m21.2720.0618.8517.6616.49 L(甲苯) mN/

11、m21.6920.5919.9418.4117.31 L(苯) mPas0.3080.2790.2550.2330.215 L(甲苯) mPas0.3110.2860.2840.2540.228物性參數(shù)表第十七張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(三)氣液負(fù)荷的計(jì)算精餾段：V(R1)D kmol/h m3/s LRD m3/s 提餾段： VV (q1)FL L F第十八張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 板式塔主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算： 包括塔高 塔徑的設(shè)計(jì)計(jì)算 板上液流形式的選擇 溢流裝置的設(shè)計(jì) 塔板布置等設(shè)計(jì)時(shí)，先選取某段塔板（如精餾段、提餾段）條件下的參數(shù)作為設(shè)計(jì)依據(jù)，以此確定塔的尺

12、寸，應(yīng)盡量保持塔徑相同，以便于加工制造。由于塔中兩相流動(dòng)情況和傳質(zhì)過(guò)程的復(fù)雜性，許多參數(shù)和塔板尺寸需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選取，因此設(shè)計(jì)過(guò)程中不可避免要進(jìn)行試差，計(jì)算結(jié)果也需要工程標(biāo)準(zhǔn)化。第三節(jié)板式塔主要尺寸的計(jì)算 第十九張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、精餾塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、塔的有效高度和板間距 已知：實(shí)際塔板數(shù) NP ； 選取塔板間距 HT； 選取塔板間距 HT ：塔板間距和塔徑的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系塔體高度有效高頂部空間底部空間塔裙座高度 有效塔高：0.8第二十張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 最大空塔氣速（液泛氣速，課本P.128129）2、塔徑估算 確定原則： 防止過(guò)量液沫夾帶液泛 步驟：

13、先確定最大空塔氣速 umax (m/s)； 然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定設(shè)計(jì)氣速 u； 最后計(jì)算塔徑 D。篩板塔，可查教材Smith圖 求 C20 ；浮閥塔可查數(shù)據(jù)手冊(cè)書(shū)確定C20 。第二十一張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月HT=0.60.450.30.150.40.30.21.00.70.10.040.030.020.070.010.040.030.020.070.010.10.090.060.05篩板塔氣體負(fù)荷因子關(guān)聯(lián)圖課本P.129第二十二張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 選取設(shè)計(jì)氣速 u 選取泛點(diǎn)率： u / umax 一般液體， 0.7 0.8 易起泡液體， 0.5 0.6所需氣

14、體流通截面積設(shè)計(jì)氣速 u = 泛點(diǎn)率 umax 計(jì)算塔徑 DAT：塔截面Ad：降液管截面ATDAdlw第二十三張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月說(shuō)明：計(jì)算得到的塔徑需圓整。標(biāo)準(zhǔn)直徑為：0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0（m）。直徑確定后應(yīng)重新計(jì)算實(shí)際氣速及泛點(diǎn)率。 雙流型:單流型：lw/D的確定：Ad/AT也可由lw/D查圖得（教材P.137）lw/DAd /AT 和 Wd /D第二十四張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月hb底隙： hb堰頭液高： h0W堰高： hWWcWdWslWrx第二十五張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6

15、月3、溢流裝置設(shè)計(jì) 溢流型式的選擇 依據(jù)：塔徑 、流量； 型式：?jiǎn)瘟餍汀 形流型、雙流型、階梯流型等。U型流型單流型雙流型第二十六張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月液流型式選取參考表第二十七張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 降液管形式和底隙 降液管：弓形、圓形。 降液管截面積：一般Ad/AT = 0.06 0.12 ，由lw /D確定(圖11-16) Ad/AT 過(guò)大，氣液兩相接觸傳質(zhì)區(qū)小，生產(chǎn)能力和板效率將較低； Ad/AT 過(guò)小，易產(chǎn)生氣泡夾帶，引起降液管液泛。 底隙 hb ：應(yīng)小于hw ，通常在 30 40 mm。 液體流經(jīng)底隙的流速u(mài)b =Ls/ (lwhb)，一般ub

16、 = 0.070.25m/s。第二十八張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 平流堰溢流輔堰柵欄堰三角形齒堰溢流堰（又稱出口堰）作用：維持塔板上一定液層，使液體均勻橫向流過(guò)。 型式：平直堰、溢流輔堰、三角形齒堰及柵欄堰。 主要尺寸：堰高h(yuǎn)w和堰長(zhǎng)lw第二十九張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月堰高 hW：直接影響塔板上液層厚度 過(guò)小，相際傳質(zhì)面積過(guò)小； 過(guò)大，塔板阻力大，效率低。 常、加壓塔： hW =50 80 mm ； 減壓塔： hW = 25 mm 。 hW = hL h0W板上液層高度（常壓）： hL = 50100mm第三十張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月E 可由圖11

17、-11查取(P.131) ，若Lh不是過(guò)大，可近似取E=1。堰上方液頭高度 hOW可用經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算：how過(guò)小時(shí)，板上液體流動(dòng)不均，效率降低，可調(diào)整lW/D 。Lh ：液體流量m3/h堰長(zhǎng) lW ：對(duì)于弓形降液管 雙流型:單流型：堰長(zhǎng)由計(jì)算得到的塔徑確定lW/D也可根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)推薦值按塔徑選取第三十一張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 受液區(qū)和降液區(qū) 一般兩區(qū)面積相等。 邊緣區(qū)小塔：大塔： 安定區(qū)：入口安定區(qū)：因板上液面落差，減少漏液出口安定區(qū)：避免夾帶氣泡的液體進(jìn)入降液管4、塔板及其布置WcWdWslWrx塔徑小于0.9m時(shí)可用整塊板；塔徑較大時(shí)，常采用分塊式塔板。第三十二張，PPT共七

18、十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5、篩孔、閥孔的尺寸和排列 （1）篩板塔單流型弓形降液管塔板： 有效傳質(zhì)區(qū)(開(kāi)孔區(qū))： WcWdWslWrxd0t 篩孔直徑 d0 : 3 8 mm 常用d0 : 3、3.5、6、8mm 孔中心距 t : 常壓: t (34) d0取整。板厚：碳鋼（3 4mm）、不銹鋼2 4mm 。 第三十三張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月孔氣速：孔數(shù)：d0t 開(kāi)孔率(常壓): 通常為 0.10 0.14。 有效傳質(zhì)區(qū)內(nèi)，常按正三角形排列。選定do，計(jì)算得到Aa后，可確定孔數(shù)n，并核算開(kāi)孔率 ；畫(huà)出塔板排孔圖。第三十四張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（2）浮閥塔浮閥型

19、式：F1、V-4、V-6、十字架浮閥孔徑 ：d0 =39 mm 排列方式：正三角形和等腰三角形 孔中心距 t : 正三角形排列時(shí)：75、100、125mm 大塔常采用分塊，不便錯(cuò)排，可按等腰三角形排列： t =70、75、80、90、100等液流方向液流方向順排錯(cuò)排(常用)第三十五張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月閥孔數(shù)：動(dòng)能因子：適宜閥孔氣速u(mài)0 : 常壓塔： u0 =37m/s 減壓塔： u0 10m/s開(kāi)孔率(常壓)：第三十六張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 hf 為板上泡沫層高度： 有效傳質(zhì)區(qū)的氣速： u=Vs/(AT Ad)二、 塔板流動(dòng)性能的校核 對(duì)初步設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行

20、調(diào)整和修正。1、 液沫夾帶量校核單位質(zhì)量（或摩爾）氣體所夾帶的液體質(zhì)量（或摩爾） ev ： kg 液體 / kg氣體，或 kmol液體 / kmol氣體要求： ev 0.1 kg 液體 / kg氣體。(1)篩板塔：查關(guān)聯(lián)圖或用Hunt經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算ev第三十七張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月說(shuō)明：兩式計(jì)算的F1中的較大值若超過(guò)允許值，應(yīng)調(diào)整塔板間距或塔徑。 （2）浮閥塔：利用Fair關(guān)聯(lián)圖求泛點(diǎn)率F。為控制液沫夾帶量過(guò)大，應(yīng)使泛點(diǎn)率 直徑小于0.9m的塔：F0.650.75一般大塔： F0.80.82單流型：液體在塔板上流動(dòng)的行程 Z = D2Wd 塔板上的液流面積 A = AT2Ad

21、物性系數(shù)(正常系統(tǒng)) K =1.0 泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù) CF 查圖求取第三十八張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 塔板阻力：塔板阻力 Ht 包括 以下幾部分: 干板阻力 ho氣體通過(guò)板上孔的阻力（設(shè)無(wú)液體時(shí)）； 液層阻力 he 氣體通過(guò)液層阻力； 克服液體表面張力阻力 h孔口處表面張力。2、塔板阻力的計(jì)算和校核（1）干板阻力ho浮閥塔臨界孔速 第三十九張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 =1.15 校正系數(shù)C0 孔流系數(shù)，可查圖11-10(P131)。d0/C0篩板的孔流系數(shù)篩板塔d012mmd012mm孔徑與板厚之比第四十張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（2）液層阻力 he充氣

22、系數(shù) 浮閥塔： 0.5篩板塔：由Fa查圖11-12求 Fa第四十一張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月說(shuō)明：若塔板阻力過(guò)大，可增加開(kāi)孔率或 降低堰高。（3）克服液體表面張力阻力（一般可不計(jì)） 3、降液管液泛校核為防止降液管液泛，應(yīng)保證降液管內(nèi)液流暢通。液體經(jīng)降液管下降時(shí)，要克服各種阻力，故必須在降液管中維持一定的高度清液層。故塔板阻力：降液管中清液柱高度 (m)第四十二張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（1） 液面落差一般較小，可不計(jì)。 浮閥塔可忽略。篩板塔若D1600mm時(shí)，可忽略。不可忽略時(shí)：一般要求： 0.5ho（2）液體通過(guò)降液管阻力 hd不設(shè)進(jìn)口堰時(shí)：設(shè)進(jìn)口堰時(shí)：Av：液流

23、經(jīng)堰時(shí)的最小斷面第四十三張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月泡沫層高度要求：說(shuō)明：若泡沫高度過(guò)大，可減小塔板阻力或增大塔板間距。泡沫層相對(duì)密度 ：不易起泡物系： =0.60.7 一般物系： =0.5易起泡物系： =0.30.44、 液體在降液管中停留時(shí)間校核 目的：避免嚴(yán)重的氣泡夾帶。 停留時(shí)間：要求：說(shuō)明：停留時(shí)間過(guò)小，可增加降液管面積 或增大塔板間距。第四十四張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（1）計(jì)算嚴(yán)重漏液時(shí)干板阻力 h0 （2）計(jì)算漏液點(diǎn)氣速 u0 說(shuō)明：如果穩(wěn)定系數(shù)K過(guò)小，可減小開(kāi)孔率或降低堰高。5、 嚴(yán)重漏液校核 漏液點(diǎn)氣速 u0,min ：發(fā)生嚴(yán)重漏液時(shí)的孔氣速。 穩(wěn)

24、定系數(shù)：要求：對(duì)于浮閥塔，一般取F=5時(shí)對(duì)應(yīng)的閥孔氣速為漏液點(diǎn)氣速 u0 第四十五張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 過(guò)量液沫夾帶線（氣相負(fù)荷上限線） 篩板塔： 規(guī)定：ev = 0.1（ kg 液體 / kg氣體） 為限制條件。6、塔板的負(fù)荷性能圖確定塔板的操作彈性可整理出u與L關(guān)系，因u又與V有關(guān)，故可關(guān)聯(lián)出V與L關(guān)系。L/m3/h1030507090V/m3/h板上泡沫層高度： 有效傳質(zhì)區(qū)的氣速： u=Vs/(AT Ad)第四十六張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月浮閥塔：令泛點(diǎn)率F1=0.8可整理出Vs與Ls關(guān)系，或Vh與Lh關(guān)系。 Vh與Lh關(guān)系為直線方程，有兩點(diǎn)即可確定直線

25、 。第四十七張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 液相下限線整理出：液相下限線是一條垂直與L軸的直線。規(guī)定 嚴(yán)重漏液線（氣相下限線）浮閥塔：不發(fā)生漏液時(shí)，動(dòng)能因子 F0=5由u0,min可算出此時(shí)的最小氣相量Vh ，是一水平直線。第四十八張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月當(dāng)：hL30mm，或d03mmL/m3/h1030507090V/m3/h一般情況：篩板塔：可由上式關(guān)聯(lián)出L與V的關(guān)系。第四十九張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 液相上限線保證液體在降液管中有一定的停留時(shí)間。 降液管液泛線可得L=常數(shù)的直線液泛時(shí)，降液管內(nèi)的泡沫液面高等于板間距與堰高之和第五十張，PPT共七十

26、頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月L/m3/h1020305080100V/m3/h如浮閥塔：忽略和h當(dāng)板間距HT、堰高h(yuǎn)w和泡沫相對(duì)密度一定時(shí)，可找出LV關(guān)系第五十一張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月塔板的操作彈性： 或LhVhVh,minVh,max畫(huà)出塔板負(fù)荷性能圖第五十二張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、塔高計(jì)算（1）塔頂空間HD：一般取1.21.5m（2）塔底空間HB使儲(chǔ)液量停留35min，保證塔底料液不被排完。塔底液面距最下層塔板間12m。（3）人孔數(shù)目D1000mm，為安裝、檢修方便，每隔68層塔設(shè)一人孔；人孔直徑一般450600mm；設(shè)人孔處的板間距600mm。（4）塔高

27、第五十三張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、塔板設(shè)計(jì)結(jié)果匯總實(shí)際塔板數(shù)：進(jìn)料板位置：塔總高度：精餾段塔板設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表提餾段塔板設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表第五十四張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月塔板主要結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)據(jù)塔板主要流動(dòng)參數(shù)數(shù)據(jù)塔徑D1.4m流動(dòng)形式單流型塔板間距HT0.6m液體流量Lh堰長(zhǎng)lw0.98m氣體流量Vh堰高h(yuǎn)w0.05m液泛氣速u(mài)f堰寬Wd0.2mu/uf入口堰高h(yuǎn)w無(wú)空塔氣速u(mài)底隙hb降液管內(nèi)流速Ad /AT底隙流速u(mài)b塔截面積AT泛點(diǎn)率F1降液管面積Ad溢流強(qiáng)度uL有效傳質(zhì)區(qū)Aa堰上液頭高度how氣相流通面積A塔板阻力hb開(kāi)孔面積A0降液管液體停留時(shí)間孔直徑d0降液

28、管內(nèi)清液高度孔數(shù)n降液管內(nèi)液沫層高度開(kāi)孔率A0 /A閥孔氣速孔心距t閥孔動(dòng)能因子邊緣區(qū)寬Wc漏液點(diǎn)氣速安定區(qū)寬Ws穩(wěn)定系數(shù)塔板厚S最大氣相流量排列方式最小氣相流量第五十五張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、塔盤(pán)當(dāng)塔徑大于800mm時(shí)可采用分塊塔徑/mm8001200140016001800200022002400分塊數(shù)345613213241324第四節(jié)塔的機(jī)械設(shè)計(jì)第五十六張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、塔體：選用材料：可查得材料的許用應(yīng)力 t注意：計(jì)算出的壁厚應(yīng)圓整。 Di：塔內(nèi)徑mmC：壁厚附加量，可取C3mm; t ：材料的許用應(yīng)力， Mpapc：工作壓力，Mpa：焊縫系數(shù)(1)，可取0.85塔體的壁厚：第五十七張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月焊接接頭系數(shù)f焊接接頭結(jié)構(gòu)100%無(wú)損檢驗(yàn)局部無(wú)損檢驗(yàn)示意圖雙面對(duì)接焊 1.0 0.85 帶墊板單面對(duì)接焊 0.90 0.80第五十八張，PPT共七十頁(yè)，創(chuàng)作于2