发布时间 : 星期二 文章化工原理课程设计苯甲苯分离更新完毕开始阅读578572d1f242336c1fb95e4a
课程设计
??R2?1x???22222?10.321?2Aa?2?xR?x?sin?20.321?0.495?0.321??0.495sin?0.588m?180R?1800.495?????式中 R?D1.1?WC??0.055?0.495m， 22x?D1.1??Wd?Ws????0.154?0.075??0.321 22提馏段：
②取边缘区宽度Wc?0.055m(50～60mm),安定区宽度Ws?0.075m，（当D〈1.5m时，
Ws=70～100mm〉
③开孔区面积
??R2?1x?22Aa?2?xR?x?sin?0.588m2 ?180R??式中 R?D?WC?0.495m， 2x?
D??Wd?Ws??0.321 2（3）筛孔数n与开孔率?：
精馏段：
取筛空的孔径d0为5mm，正三角形排列，筛板采用碳钢，其板厚为3mm,且取t/d0?2.8，故孔中心距t?2.8?5?14.0mm
1158?1031158?103?Aa??0.470?2777个， 每层塔板的开孔数n?22t14.0则??A00.907??0.116（在5%—15%范围内,满足要求） Aa(t)2d02每层板上的开孔面积为A0???Aa?0.116?0.407?0.0472m 气体通过筛孔的气速为uo?VS0.716??15.17m/s A00.0472提馏段：
筛孔数n与开孔率?：取筛空的孔径d0为5mm，正三角形排列，筛板采用碳钢，其板厚为
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3mm,且取t/d0?2.8，故孔中心距t?2.8?5?14.0mm
1158?1031158?103?Aa??0.470?2777个， 每层塔板的开孔数n?t214.02则??A00.907??0.116（在5%—15%范围内,满足要求） Aa(t)2d0每层板上的开孔面积为A0???Aa?0.116?0.407?0.0472m2
VS/0.654气体通过筛孔的气速为u???13.86m/s
A00.0472/o7、 筛板的流体力学验算 精馏段： (1) 塔板压降
①干板压降hc：依d0/??5/3?1.67，查《干筛孔的流量系数》图([3]：P152图5-34)
?u0???V??15.17??2.99??0.051?得，C0=0.78由式hc?0.051??????????0.0711m
C?0.78810.7?????0??L?②气体穿过板上液层压降he：
22ua?VS0.716??0.919m/s，Fa?ua?V?0.919?2.99?1.59
AT?2Af0.950?2?0.0855由β与Fa关联图([3]:P153图5-35)，得板上液层充气系数β=0.59，依式
he??hL?0.59?0.06?0.0354m
③单板压降hf和?Pp
hf?hc?he?0.0711?0.0354?0.1065m
则?P P?hf?Lg?0.1065?810.7?9.81?847Pa?0.9kpa(设计允许值）(2) 液面落差
对于筛板塔，液面落差很小，且本例的塔径和液流量均不大，故可忽略液面落差的影响。
(3) 雾沫夹带
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5.7?10?6?unev???H?H?f?T????3.25.7?10?6?0.828????3?20.81?10?0.40?2.5?0.060?3.2?0.0127kg液/kg气<0.1(满足要求）un?Vs0.716??0.828m/s
AT?Af0.950?0.0855故在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带。
(4) 漏液的验算
4?4?20.81?10?3依式h????0.0021m（清液柱）
?Lgd0810.7?9.81?0.005由式uow?4.4C0?0.0056?0.13hL?h???L/?V
uow?4.4?0.78??0.0056?0.13?0.060?0.0021??810.7?6.007m/s 2.99筛板的稳定性系数K?漏液。
u017.42??2.90?1.5?2.0，故在设计负荷下不会产生过量uOW6.007(5) 液泛的验算
为防止降液管液泛的发生，应使降液管中清液层高度Hd??HT?hw 依式Hd?hf?hL?hd
??hd?0.153?(Ls20.001742)?0.153?()?0.00098m Lw?h00.77?0.0283Hd=0.1065+0.060+0.00098=0.167 m
取??0.5，则?HT?hw?0.5??0.40?0.048??0.224m 故Hd??HT?hw，在设计负荷下不会发生液泛。
通过以上塔板的各项液体力学验算，可认为精馏段塔径及各项工艺尺寸是适合的。
????提溜段： (1) 塔板压降
①干板压降hc：依d0/??5/3?1.67，查《干筛孔的流量系数》图([3]：P152图5-34)
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?u?????13.86??3.54?/得，C0=0.78由式hc?0.051?0??V??0.051???????0.0719m
C?0.78792.7?????0??L?②气体穿过板上液层压降he：
22VS/0.654u???0.840m/sAT?2Af0.950?2?0.0855/a，
Fa/?ua/?V/?0.840?3.54?1.580
由β与Fa关联图([3]:P153图5-35)，得板上液层充气系数β=0.58，依式
he/??hL/?0.58?0.060?0.0348m
③单板压降hf和?Pp
hf/?hc/?he/?0.0719?0.0348?0.1067m
///则?P P?hf?Lg?0.1067?792.7?9.81?830Pa?0.9kpa(设计允许值）(2) 液面落差
对于筛板塔，液面落差很小，且本例的塔径和液流量均不大，故可忽略液面落差的影响。
(3) 雾沫夹带
5.7?10?6?un//ev???H?H?/f?T/????3.25.7?10?6?0.7565????3?19.45?10?0.40?2.5?0.060?3.2?0.0101kg液/kg气<0.1(满足要求）V/s0.654un???0.7565m/s
AT?Af0.950?0.0855故在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带。
(4) 漏液的验算
4?/4?19.45?10?3依式h????0.002m（清液柱）
?Lgd0792.7?9.81?0.005/由式uow?4.4C0/uow?4.4?0.78??0.0056?0.13hL?h???L/?V
?0.0056?0.13?0.060?0.002??792.7?5.483m/s 3.54