发布时间 : 星期四 文章正丙醇-正丁醇浮阀塔设计更新完毕开始阅读45c6f032b52acfc789ebc931
20 化工原理课程设计
由于采用浮阀塔板，克服鼓泡时液体表面张力的阻力很小，所以可忽略不计。 因此，气流经一层，浮阀塔板的压降所相当的液柱高度为：
hp?0.037?0.03?0.067m
换算成单板压降
?Pf?hp?Lg?0.067?722.2?9.81?474.7Pa(设计允许值)
提馏段：
每层塔板静压头降可按式(1)干板阻力
Uoc?1.82573.1hP?hc?hl?h?计算。
?v?1.82573.1?5.534m/s2.6222
因
U0c?U0?u02.167?5.7651，可用hc?5.34?V?5.34??0.0268
2?Lg2?730.3?9.81(2)板上充气液层阻力
本设备分离的正丙醇和正丁醇混合液，即液相为碳氢化合物，可取充气系数
?0?0.5，已知板上液层高度hL?0.05,所以依式hl??0hL
hl?0.5?0.05?0.025m
(3)计算液体表面张力所造成的阻力
由于采用浮阀塔板，克服鼓泡时液体表面张力的阻力很小，所以可忽略不计。 因此，气流经一层，浮阀塔板的压降所相当的液柱高度为：
hp?0.0268?0.025?0.0518m
换算成单板压降?Pf?hp?Lg?0.0518?730.3?9.81?371.14Pa(设计允许值)
3.6.2液泛
为了防止液泛现象的发生，要控制降液管中清液层高度Hd??(HT?hw)
Hd可用 Hd?hp?hl?hd计算
精馏段：
(1)气体通过塔板的压强降相当的液柱高度hp前面已经算出hp?0.067m (2)液体通过降液管的压头损失，因不设进口堰，所以可用式
Ls20.002149hd=0.153（）?0.153?（）=0.0009793m
lwho0.84?0.002741
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（3）板上液层高度 前面已经选定液层高度为hL=0.06m 这样
Hd?0.067?0.06?0.009793?0.1368mHT?0.4
校正系数??0.5，选定板间距
hw?0.0332m
,
?(HT?hw)?0.5?(0.4?0.0332)?0.2166m 从而可知
Hd??(HT?hw)，符合防止液泛的要求。
提馏段：
(1)气体通过塔板的压强降相当的液柱高度hp前面已经算出hp?0.0518m (2)液体通过降液管的压头损失，因不设进口堰，所以可用式
hd=0.153（Ls20.004491）?0.153?（）=0.0009793m lwho0.84?0.005728（3）板上液层高度 前面已经选定液层高度为hL=0.05m 这样 Hd?0.0518?0.05?0.009793?0.1027m 校正系数??0.5，选定板间距
hw?0.03104mHT?0.5,
?(HT?hw)?0.5?(0.5?0.03104)?0.2655m 从而可知
Hd??(HT?hw)，符合防止液泛的要求。
3.6.3雾沫夹带
计算泛点率
泛点率的计算可用式：
Vs泛点率??v?L??v?1.36LsZL?100%KcFAbVs和
?v?L??v?100%泛点率?0.78KcFAT
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塔板上液体流程长度
ZL?D?2Wd?1.2?2?0.216?0.768m
塔板上液流面积
Ab?AT?2Af?1.1304?2?0.102?0.9264m2
正丙醇和正丁醇混合液可按正常物系处理，按文献又由文献为： 精馏段：
0.783?泛点率??2?表取物性系数K值，
K=1.0,
?2?查的泛点负荷因数CF?0.122,将以上数值分别代入上式，得泛点率
2.148?1.36?0.002149?0.896722.2?2.148?100%?40.16%
1?0.122?0.9264及
2.148722.2?2.148?100%?39.76% 泛点率?0.78?1.0?0.122?1.13040.783提馏段：
0.792?泛点率?2.610?1.36?0.004491?0.896730.3?2.610?100%?34.33%
1?0.122?1.263及
2.610730.3?2.622?100%?44% 泛点率?0.78?1.0?0.122?1.13040.792为避免雾沫夹带过量，对于大塔，泛点需控制在80%以下。从以上计算的结果可知，其泛点率都低于80%，所以雾沫夹带量能满足要求。
3.7塔板负荷性能图
eV?0.1kg（液）/kg(干气）的
3.7.1雾沫夹带线
对于正丙醇—正丁醇物系和已设计出塔板结构，雾沫夹带线可根据雾沫夹带量的上限值
eV?0.1kg（液）/kg(干气）所对应的泛点率F1 (亦为上限值),利用式
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VsF1??v?L??v?v?L??v?1.36LsZL?100%KcFApVs和
F1?0.78KcFAT?100%便可作出此线。由于塔径较大，所以取泛点率
F1?80?，
依上式有： 精馏段：
Vs2.148?1.36Ls?0.896722.2?2.148?0.8 1.0?0.122?0.9264整理后得Vs?1.655?22.31Ls
此式便为雾沫夹带的上限线方程，对应一条直线。所以在操作范围内任取两个
Ls值便可依式V?1.655?22.31L算出相应的Vs。利用两点确定一条直线，便可
ss在负荷性能图中得到雾沫夹带的上限线。
0.002 1.2088 0.0008 Ls Vs 提馏段：
Vs 1.6372 2.610?1.36Ls?0.896730.3?2.610?0.8
1.0?0.122?1.263整理后得Vs?1.647?20.35Ls
此式便为雾沫夹带的上限线方程，对应一条直线。所以在操作范围内任取两个
Ls值便可依式V?1.647?20.35L算出相应的Vs。利用两点确定一条直线，便可
ss在负荷性能图中得到雾沫夹带的上限线。
0.014 1.3621 0.0007 1.632755 Ls Vs
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