篩板式乙醇精餾塔的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要 …………………………………………………………………………………1</p><p>　　Abstract ……………………………………………………………………………2</p><p>　　1概述 ………………………………………………………………………………3</p>

2、;<p>　　1.1設(shè)計(jì)的背景 ……………………………………………………………………3</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)的意義和要求………………………………………………………………3</p><p>　　1.3篩板塔的特點(diǎn) …………………………………………………………………4</p><p>　　1.4篩板塔的發(fā)展及使用情況…………………………………

3、……………………5</p><p>　　1.5設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容 ………………………………………………………………5</p><p>　　2設(shè)計(jì)方案的確定 …………………………………………………………………7</p><p>　　2.1操作壓力…………………………………………………………………………7</p><p>　　2.2進(jìn)料熱狀態(tài)………

4、………………………………………………………………7</p><p>　　2.3加熱方式…………………………………………………………………………7</p><p>　　2.4冷卻方式…………………………………………………………………………7</p><p>　　2.5回流比的選擇……………………………………………………………………8</p><p&

5、gt;　　3精餾工藝的計(jì)算 …………………………………………………………………9</p><p>　　3.1設(shè)計(jì)條件的重述與分析…………………………………………………………9</p><p>　　3.2理論板數(shù)的計(jì)算 ………………………………………………………………10</p><p>　　3.3物料衡算 ………………………………………………………………………1

6、4</p><p>　　3.4塔板總效率的估算………………………………………………………………15</p><p>　　3.5實(shí)際板數(shù)的計(jì)算…………………………………………………………………16</p><p>　　3.6熱量恒算…………………………………………………………………………16</p><p>　　4塔板和塔的主要尺寸設(shè)計(jì) ………

7、………………………………………………20</p><p>　　4.1板間距的初選……………………………………………………………………20</p><p>　　4.2塔徑的計(jì)算………………………………………………………………………20</p><p>　　4.3塔板詳細(xì)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………23</p><p>

8、;　　4.3.1塔板上的流型選擇……………………………………………………………23</p><p>　　4.3.2溢流裝置………………………………………………………………………23</p><p>　　4.3.3鼓泡區(qū)篩孔安排………………………………………………………………28</p><p>　　4.3.4塔板布置…………………………………………………………………

9、……29</p><p>　　5塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算及設(shè)計(jì)評(píng)述 ………………………………………………32</p><p>　　5.1塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算 …………………………………………………………32</p><p>　　5.2設(shè)計(jì)評(píng)述…………………………………………………………………………40</p><p>　　6設(shè)計(jì)成果 …………………

10、………………………………………………………42</p><p>　　7.主要符號(hào)一覽表 …………………………………………………………………45</p><p>　　參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………46</p><p>　　致謝 …………………………………………………………………………………47</p><p&g

11、t;　　篩板式乙醇精餾塔的設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：化工生產(chǎn)中，常需要進(jìn)行液體混合物的分離，以達(dá)到提純或回收有用組分的目的。精餾因?yàn)橛泻芏嗟膬?yōu)點(diǎn)，所以經(jīng)常被優(yōu)先考慮。長(zhǎng)期以來(lái)精餾被誤以為操作范圍狹窄，篩孔容易堵塞而遭受冷遇。本次設(shè)計(jì)對(duì)其進(jìn)行了重新的研究，結(jié)果表明：造成篩板操作范圍狹窄的原因是設(shè)計(jì)不良，篩孔易堵塞的問(wèn)題，可采用大孔徑篩板予以解決。本次對(duì)篩板式乙醇精餾塔的設(shè)計(jì)首先確定設(shè)計(jì)方案，再對(duì)精餾塔工藝各個(gè)

12、環(huán)節(jié)進(jìn)行計(jì)算，從而設(shè)計(jì)出塔板和塔的主要工藝尺寸，最后對(duì)塔板的流體力學(xué)驗(yàn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：乙醇；精餾塔；尺寸設(shè)計(jì)；塔板</p><p>　　Design of Sieve the distillation of ethanol</p><p>　　Student majoring in biological Engineering Cui Haich

13、ao</p><p>　　Tutor Zhang Yan</p><p>　　Abstract: In the chemical production. The Liquid mixture were separated frequently. In order to purify or retrieve useful components. Distillation was cho

14、osed first of all, because distillation has a lot of advantages. Distillation was considered that scope of operation was narrow and sieve hole was jammed easily. Therefore, It was disesteemed. This design researched it a

15、gain. Results indicate that the narrow scope of operation, because of the bad design, and using big sieve hole solved the prob</p><p>　　Keywords: ethanol, distillation, dimension design, tray1.概述</p>

16、<p><b>　　1.1設(shè)計(jì)的背景</b></p><p>　　精餾塔是石化工業(yè)中最為常見(jiàn)和能耗較大的設(shè)備之一。精餾塔能正常操作，并不能說(shuō)明塔內(nèi)件設(shè)計(jì)一定合理，往往由于設(shè)計(jì)者主觀和客觀的原因，存在著一些不合理之處，但因塔板數(shù)過(guò)多、塔徑過(guò)大等原因而掩蓋了這些方面的不足，而塔板數(shù)過(guò)多、塔徑過(guò)大又往往由于塔能正常生產(chǎn)而不易覺(jué)察，造成浪費(fèi)。</p><p>　　精

17、餾是利用各組分在相同條件下?lián)]發(fā)性的差異而分離出各組分的過(guò)程，它廣泛用于多組分混合物的分離。精餾過(guò)程的特點(diǎn)是重復(fù)進(jìn)行汽化和冷凝，即不同沸點(diǎn)的組分通過(guò)一系列的餾分汽化和冷凝來(lái)實(shí)現(xiàn)分離，因此熱效率很低。通常再沸器加熱到精餾塔上的能量有95％以上被塔頂冷凝器的冷卻水帶走，只有約5％的能量被有效利用。</p><p>　　據(jù)報(bào)道，我國(guó)目前精餾系統(tǒng)消耗的能量占總能耗的15％以上。由于能源價(jià)格迅速升高，迫使人們想方設(shè)法降低能耗

18、。如何降低精餾系統(tǒng)的能耗就成為化工設(shè)計(jì)工作者關(guān)注的重點(diǎn)。目前精餾系統(tǒng)節(jié)能的手段有：回收顯熱；回收潛熱；減少系統(tǒng)的熱損失；降低回流比來(lái)減少系統(tǒng)的能量需求等?；亓鞅葘?duì)精餾塔節(jié)能的影響很大。</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)的意義和要求</p><p>　　本次設(shè)計(jì)為《篩板式乙醇精餾塔的工藝設(shè)計(jì)》。化工生產(chǎn)中，常需要進(jìn)行混合物的分離以達(dá)到提純或回收有用組分的目的，精餾就是一種分離互溶的液體混合物的

19、常用方法之一。精餾在選擇分離方案時(shí)常被優(yōu)先考慮，因?yàn)樗邢铝袃?yōu)點(diǎn)：（1）精餾是一個(gè)使用能量分離劑的平衡分離過(guò)程；（2）系統(tǒng)內(nèi)不含固體物料，操作方便；（3）有成熟的理論和實(shí)踐；（4）沒(méi)有產(chǎn)品數(shù)量的限制，從很小到很大的規(guī)模都能采用；（5）常常只需要能位等級(jí)很低的分離劑。</p><p>　　對(duì)于工科類專業(yè)的學(xué)生，到工作崗位后都會(huì)遇到與設(shè)計(jì)基本知識(shí)有關(guān)的各種問(wèn)題。在工廠中，技術(shù)人員必須對(duì)自己主管的設(shè)計(jì)有著清晰的了解，再

20、結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)際情況，就能正確判斷生產(chǎn)是否有進(jìn)一步改善和提高的可能。因此，掌握化工設(shè)計(jì)的基本概念和方法能幫助我們完成從學(xué)校走向工作崗位的轉(zhuǎn)變，對(duì)個(gè)人學(xué)科素質(zhì)有質(zhì)的提高。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于精餾塔有如下設(shè)計(jì)要求：（1）生產(chǎn)能力大，及氣、液處理量大；（2）操作彈性大，分離效率高；（3）流體流動(dòng)阻力小，操作費(fèi)用低；（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，制造、安裝、維修方便。</p><p>　　1.3篩板塔的特點(diǎn) </p>

21、;<p>　　精餾屬于氣液傳質(zhì)過(guò)程，所用的設(shè)備應(yīng)提供充分的氣液接觸。氣液傳質(zhì)設(shè)備通常分為兩大類：逐級(jí)接觸式和微分接觸式。逐級(jí)接觸式的代表為板式塔。</p><p>　　板式塔是一種應(yīng)用極為廣泛的氣液傳質(zhì)設(shè)備，有一個(gè)通常呈圓柱形的殼體及其中按一定間距水平設(shè)置的若干塊塔板所組成[1]。板式塔在正常工作時(shí)，液體在重力作用下自上而下通過(guò)各層塔板后有塔底排出；氣體在壓差推動(dòng)下，經(jīng)均布在板上的開(kāi)孔由上而下穿過(guò)各

22、層塔板后由塔頂排出，在每塊塔板上皆貯存一定的液體，氣體通過(guò)板上層液時(shí)進(jìn)行傳質(zhì)。篩板塔有以下特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，造價(jià)低；（2）生產(chǎn)能力大；（3）板效率較高；（4）操作壓強(qiáng)低；（5）操作彈性相對(duì)較小，安裝水平度要求高，篩孔易堵。</p><p>　　圖1-1連續(xù)精餾過(guò)程</p><p>　　Fig.1-1 Continuous distillation process</p&

23、gt;<p>　　在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證在塔板上氣液兩相有充分的接觸之外，還應(yīng)在塔內(nèi)造成一個(gè)對(duì)傳質(zhì)過(guò)程最有利的理想流動(dòng)條件，在總體上使兩相呈逆流流動(dòng)，而在每一塊塔板上兩相呈均勻的錯(cuò)流接觸。</p><p>　　1.4篩板塔的發(fā)展及使用情況</p><p>　　篩板早在1832年問(wèn)世，長(zhǎng)期以來(lái)，一直被誤認(rèn)為操作范圍狹窄，篩孔容易堵塞而受到冷遇。但因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在經(jīng)濟(jì)上有很大的吸

24、引力，從20世紀(jì)50年代以來(lái)，許多研究者對(duì)其進(jìn)行了重新研究。結(jié)果表明，造成篩板塔操作范圍狹窄的原因是設(shè)計(jì)不良，而設(shè)計(jì)好的篩板是具有足夠?qū)挼牟僮鞣秶?。至于篩孔易堵塞的問(wèn)題，可采用大孔徑予以解決[2]。</p><p>　　20世紀(jì)60年代，美國(guó)精餾公司（FRI）又以工業(yè)的規(guī)模，使用不同物質(zhì)，在不同操作壓強(qiáng)下，廣泛的改變了篩孔直徑、開(kāi)孔率、堰高等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)篩板進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。這些研究成果，使篩板塔德設(shè)計(jì)更加完善

25、，其中關(guān)于孔徑篩板的設(shè)計(jì)方法屬于專利。</p><p>　　FRI的研究表明，設(shè)計(jì)良好的篩板是一種高效率、生產(chǎn)能力大的塔板，對(duì)篩板的推廣應(yīng)用起到了很大的促進(jìn)作用。目前，篩板已經(jīng)發(fā)展為應(yīng)用最為廣泛的通用塔板。在我國(guó)，篩板塔的使用也日益普通。</p><p>　　1.5設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容</p><p>　　本次設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)乙醇精餾塔，設(shè)計(jì)條件為：（1）進(jìn)料含乙醇38.2%

26、，其余為水（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）；（2）產(chǎn)品乙醇含量不低于93.1%；（3）釜?dú)堃褐幸掖疾桓哂?.01%；（4）要求生產(chǎn)能力為5000T/Y，年開(kāi)工7200小時(shí)；（5）操作條件為間接蒸汽加熱，泡點(diǎn)進(jìn)料，單板壓降低于100mm水柱，塔板壓強(qiáng)為1.03atm（絕對(duì)壓強(qiáng)）。</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：（1）設(shè)計(jì)方案的確定和說(shuō)明；（2）精餾塔工藝計(jì)算；（3）塔板主要尺寸設(shè)計(jì)。</p><p&g

27、t;<b>　　設(shè)計(jì)步驟如下：</b></p><p>　　確定設(shè)計(jì)方案和工藝流程；</p><p><b>　　進(jìn)行工藝計(jì)算；</b></p><p>　　塔板設(shè)計(jì)：主要包括塔板主要工藝尺寸，進(jìn)行流體力學(xué)校核；</p><p><b>　　板式塔的結(jié)構(gòu)選擇；</b></

28、p><p>　　管路和輔助設(shè)備的計(jì)算和選型；</p><p><b>　　繪制圖紙；</b></p><p><b>　　編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。</b></p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)方案的確</b></p><p>　　設(shè)計(jì)方案指精餾裝置的流程、設(shè)備的結(jié)構(gòu)

29、類型和操作參數(shù)等。確定的設(shè)計(jì)方案應(yīng)該滿足工藝和操作的要求，滿足經(jīng)濟(jì)性要求和滿足安全生產(chǎn)要求。</p><p>　　設(shè)計(jì)方案主要包括以下主要內(nèi)容：</p><p><b>　　2.1操作壓力</b></p><p>　　塔內(nèi)操作壓力的選擇不僅牽涉分離問(wèn)題，而且與塔頂和塔底溫度選擇有關(guān)。其選擇原則是：對(duì)熱敏性的物料可采用減壓操作，對(duì)于常態(tài)下呈氣態(tài)的

30、物料可在加壓下進(jìn)行精餾，對(duì)于一般物料可采用常壓蒸餾。根據(jù)物料應(yīng)當(dāng)選擇常壓蒸餾。</p><p><b>　　2.2進(jìn)料熱狀態(tài)</b></p><p>　　進(jìn)料有5種狀態(tài)，分為過(guò)冷進(jìn)料（q>1）；泡點(diǎn)進(jìn)料（q=1）;氣液混合進(jìn)料（0<q<1）；飽和蒸汽進(jìn)進(jìn)料（q=0）；過(guò)熱蒸汽進(jìn)料（q<0）；泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)操作較易控制嗎，且不受季節(jié)氣溫的影響。此外，

31、泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)精餾段和提餾段的塔徑相等，設(shè)計(jì)和制造比較方便。根據(jù)要求采用泡點(diǎn)進(jìn)料。</p><p><b>　　2.3加熱方式</b></p><p>　　通常，蒸餾釜的加熱方式多采用間接蒸汽加熱，但在塔底產(chǎn)物基本是水，且在低濃度下的相對(duì)揮發(fā)度較大的體系，也可采用直接蒸汽加熱。直接蒸汽加熱可利用壓力較低的蒸汽加熱，不必設(shè)置龐大的傳熱面，塔斧只需安裝鼓泡管，故可節(jié)省設(shè)備費(fèi)用

32、和操作費(fèi)用[3]。根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用間接加熱方式。</p><p><b>　　2.4冷卻方式</b></p><p>　　塔底冷凝器的冷卻劑常采用水，若所需冷卻溫度較低，可采用冷卻鹽水。根據(jù)冷源情況和工藝要求采用冷水冷卻。</p><p><b>　　2.5回流比的選擇</b></p><p>　　

33、回流比大小不僅影響到所需用的理論塔板數(shù)，而且影響到加熱和冷卻劑的消耗量，以及塔板、塔徑、蒸餾釜和冷凝器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的選擇。因此，適宜回流比的選擇是一個(gè)重要問(wèn)題。作為目前的設(shè)計(jì)，可先求出最小回流比Rmin，再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式R=(1.12～2)Rmin確定操作回流比。</p><p>　　也可以在一定范圍內(nèi)，選擇5種以上的回流比，并計(jì)算相應(yīng)的理論板數(shù)，并做出回流比與理論塔板數(shù)的曲線。當(dāng)R=Rmin時(shí)，塔板數(shù)為∞；當(dāng)R&g

34、t;Rmin時(shí)，塔板數(shù)有無(wú)限多降至有限數(shù)；R繼續(xù)增加，塔板數(shù)雖然可以減少，但減少的速率很慢，因此可以在曲線傾斜部分區(qū)域選擇一個(gè)合適的回流比。</p><p><b>　　3.精餾工藝的計(jì)算</b></p><p>　　3.1設(shè)計(jì)條件的重述與分析</p><p><b>　　設(shè)計(jì)條件如下：</b></p>&l

35、t;p>　?。?）進(jìn)料含乙醇38.2%，其余為水（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）；（2）產(chǎn)品乙醇</p><p>　　含量不低于93.1%；（3）釜?dú)堃褐幸掖疾桓哂?.01%；（4）要求生產(chǎn)能力為5000T/Y，年開(kāi)工7200小時(shí)；（5）操作條件為間接蒸汽加熱，泡點(diǎn)進(jìn)料，單板壓降低于100mm水柱，塔板壓強(qiáng)為1.03atm（絕對(duì)壓強(qiáng)）。</p><p><b>　　分析過(guò)程如下:&l

36、t;/b></p><p><b>　?。?）組成分析</b></p><p>　　xF ==0.195 xD==0.841</p><p>　　xW==3.913×10-5</p><p><b>　?。?）產(chǎn)量換算</b></p><p>　　要求生

37、產(chǎn)能力為5000T/Y，年開(kāi)工7200小時(shí)，則餾出液流率</p><p>　　D==4.64×10-3Kmol/s 公式（3-1）</p><p>　　（3）假設(shè)—恒摩爾流</p><p>　　物料為二元物系，且根據(jù)乙醇和水的物性可知，其組分分離的沸點(diǎn)相差較小，汽化潛熱接近，（在1atm下，乙醇沸點(diǎn)78.3℃，

38、水沸點(diǎn)100℃；在60℃溫度時(shí)，乙醇的摩爾汽化潛熱為39300kJ/mol，水的摩爾汽化潛熱為40700kJ/mol）,故符合恒摩爾流假設(shè)條件，結(jié)論為：在精餾塔內(nèi)沒(méi)有加料與出料的任一塔段中，各個(gè)板的上升的蒸汽量相等，各個(gè)板的下降的液體量也相等。</p><p><b>　　（4）塔內(nèi)摩爾流率</b></p><p>　　設(shè)精餾塔塔頂冷凝器將蒸汽完全冷凝，凝液在泡點(diǎn)溫度

39、下部分回流入塔（泡點(diǎn)回流）。根據(jù)恒摩爾流假設(shè)，此時(shí)回流液的流量L即為精餾段逐板的下降的液體量，由此可得塔內(nèi)各段氣液兩相的摩爾流量為：</p><p>　　精餾段 公式（3-2）</p><p>　　提餾段 公式（3-3）</p><p>　　圖1-

40、2 塔內(nèi)摩爾流示意圖</p><p>　　Fig.1-2 The tower Moore flow schematic diagram</p><p>　　3.2理論板數(shù)的計(jì)算</p><p>　　精餾段中，某一塊上升蒸汽組成yn+1與下降液體xn的關(guān)系為：</p><p>　　yn+1=xn+=xn+xD

41、 公式（3-4）</p><p>　　提餾段中，同樣的關(guān)系表述為：</p><p>　　yn+1=xn+ 公式（3-5）</p><p>　　以上兩方程在y--x圖上交于一點(diǎn)，設(shè)此點(diǎn)的坐標(biāo)為（yq, xq）,則有：</p><p>

42、;<b>　　yq =；xq= </b></p><p>　　從兩式中消去xD,得：</p><p>　　yq=xq—為交點(diǎn)軌跡方程（q線方程）</p><p><b>　　∵q=1</b></p><p>　　∴q線為一條過(guò)（xF, xF）且與x軸垂直的直線，設(shè)此直線與平衡曲線交于e（xe, ye

43、），則最小回流比為：</p><p><b>　　===0.486</b></p><p>　　∴Rmin=0.946</p><p>　　圖1-3 Rmin=0.946理論塔板數(shù)</p><p>　　Fig.1-3 Rmin=0.946 Theoretical plates</p><p>　　

44、∵R=(1.1～2）R且當(dāng)精餾塔操作方程在y軸上截距為0.39時(shí)，操作線大致與平衡曲線重合，計(jì)算理論塔板數(shù)較為困難，且此時(shí)板數(shù)較多。</p><p>　　此時(shí)=0.39，R≈1.156</p><p>　　∴R應(yīng)該大于1.156，即R=（1.22~2）Rmin</p><p>　　取R=2Rmin,R=1.7Rmin,R=1.4Rmin,分別計(jì)算不同情況下的回流比與

45、理論塔板數(shù)（圖解法），結(jié)果如下：</p><p>　　表2-1 回流比與理論塔板數(shù)</p><p>　　Table 2-1Reflux ratio and Theoretical plates</p><p>　　圖1-4 R=2Rmin理論塔板數(shù)</p><p>　　Fig.1-4 R=2Rmin Theoretical plates<

46、;/p><p>　　圖1-5 R=1.7Rmin理論塔板數(shù)</p><p>　　Fig. 1-5 R=1.7Rmin Theoretical plates</p><p>　　圖1-6 R=1.4Rmin理論塔板數(shù)</p><p>　　Fig.1-6 R=1.4Rmin Theoretical plates</p><p>

47、;<b>　　3.3物料恒算</b></p><p>　　對(duì)于整個(gè)精餾塔，存在物料守恒式：</p><p><b>　　公式（3-6）</b></p><p>　　∵xF=0.195，xD=0.841，xW=3.91310-5，D=4.6410-3Kmol/s</p><p>　　∴W=1.5410

48、-2Kmol/s，F(xiàn)=2.0010-2Kmol/s</p><p>　　對(duì)于塔內(nèi)各段而言，存在物料守恒式：</p><p>　　精餾段 提餾段 </p><p>　?。↙、V、、分別為精餾段和提餾段的下降液體與上升液體蒸汽量，提餾段上標(biāo)“--”表示）</p><p>　　圖1-7塔內(nèi)摩爾流示意圖

49、</p><p>　　Fig.1-7 The tower Moore flows chematic diagram</p><p>　　對(duì)于選用不同的回流比的方案，計(jì)算結(jié)果如下：（流量單位均為Kmol/s）</p><p>　　表2-2不同的回流比的方案</p><p>　　Table2-2 Different reflux ratio<

50、;/p><p>　　3.4塔板數(shù)總效率的估算</p><p>　　采用O'connell法，將精餾塔勸他效率關(guān)聯(lián)呈α·μL的函數(shù)[4]</p><p>　　ET=0.49（α·μL）-0.245 公式（3-7）</p><p>　

51、　式中，ET為全塔效率，α為塔頂及塔底平均溫度下的相對(duì)揮發(fā)度，μL為塔底及塔底平均溫度下進(jìn)料相對(duì)平均粘度mPa·s。</p><p>　　有乙醇---水體系t-x-y平衡相圖，塔底易揮發(fā)成分摩爾比率約為0，對(duì)應(yīng)塔底溫度為100℃，塔底易揮發(fā)成分摩爾比率約為84%，對(duì)應(yīng)塔底溫度為78℃。故塔頂、塔底平均溫度為：</p><p>　　==89℃

52、 公式（3-8）</p><p>　　對(duì)于兩組份體系，總壓不太高時(shí)，相對(duì)揮發(fā)度</p><p>　　α=·= 公式（3-9）</p><p>　　∵≈；而lgp*=A-（mmHg）</p><p>　　式中，t

53、為溫度（℃），A、B、C為常數(shù)。</p><p><b>　　表2-3常數(shù)取值</b></p><p>　　Table2-3Constant value</p><p>　　∵在89℃下，水的飽和蒸汽壓為67477.76Pa[5]，(因?yàn)楣接?jì)算不合理，查化工手冊(cè)得) </p><p>　　水的飽和蒸汽壓為506.2mm

54、Hg（公式計(jì)算所得）</p><p>　　乙醇的飽和蒸汽壓為1143.4mmHg（公式計(jì)算所得）</p><p>　　∴α==≈0.547</p><p>　　純液體的粘度采用下式估算：</p><p>　　lg（）=θ（-1）</p><p>　　式中：μL為液體的粘度，單位為CP(1CP=10-3Pa·s

55、)，ρL為液體的密度，gcm3，Tr為對(duì)比溫度，θ為結(jié)構(gòu)加和因數(shù)。</p><p>　　對(duì)于89℃下的乙醇液體，計(jì)算結(jié)果為：</p><p>　　=2C+6H+1.0=2× (-0.462) +60.249+0.054=0.624</p><p>　　Tr==≈0.70（TC查表可得）</p><p>　　=0.789gcm-3

56、 （298K條件下）</p><p>　　∴乙醇在89℃下黏度為0.1919CP(公式應(yīng)用溫度應(yīng)在沸點(diǎn)以下，故有誤差),查表得水在89℃下黏度為3.16510-4Pa·s=0.3165cp</p><p>　　∴μL==0.195×0.1919+0.805×0.3165=0.2922cp 公式（3-10）</p><

57、p>　　ET=0.49（αμL）-0.245=0.49·（0.2922×0.547）-0.245≈76.79% 公式（3-11）</p><p>　　故塔板總效率的估算值約為76.8%（采用O'connell方法是未考慮啊板上液層高度及液汽比對(duì)塔板效率的影響）。</p><p>　　3.5實(shí)際塔板數(shù)的計(jì)算</p><p&

58、gt;　　精餾塔的實(shí)際板數(shù)可按下式計(jì)算：</p><p>　　N=（NT-1）/ET 公式（3-12）</p><p>　　式中，N為塔內(nèi)實(shí)際塔板數(shù)，NT為理論塔板數(shù)</p><p>　　∴對(duì)于R=2Rmin,N1=(12-1)/0.768≈15</p>

59、<p>　　R=1.7Rmin,N2=(16-1)/0.768≈20</p><p>　　R=2Rmin,N3=(19-1)/0.768≈24</p><p><b>　　3.6熱量橫算</b></p><p>　　圖1-8乙醇—水體系 t-x-y相圖</p><p>　　Fig. 1-8 Ethanol

60、- water system, x-y phase diagram</p><p><b>　　圖1-9再沸器</b></p><p>　　Fig. 1-9 reboilers</p><p>　?。?）由于采用泡點(diǎn)進(jìn)料，進(jìn)料前應(yīng)將原料預(yù)熱，有t-x-y圖得，進(jìn)料狀態(tài)的泡點(diǎn)溫度為86℃，常溫下乙醇的比熱容為cp1=24kJ/kg.K，水的比熱容

61、cp2=4.2kJ/kg.K</p><p>　　采用R=1.7Rmin為計(jì)算條件，則F=2.0×10-2Kmol/s</p><p>　　∵=0.195×46+0.805×18=23.5g/mol</p><p>　　∴F=0.47kg/s</p><p>　　Q1=n1·r1·△t+n2&

62、#183;r2·△t 公式（3-13）</p><p>　　=(0.195×0.47×2.4+0.805×0.47×0.47×4.2 ·（86-25）=110.35kw &l

63、t;/p><p>　　（2）采用再沸器使液體轉(zhuǎn)化為氣體，乙醇的汽化潛熱r乙=46.3kJ/kg,水的汽化潛熱r水=2270kJ/kg（均在100℃條件下），則=1.21×10-2kmol/s=0.55kg/s。</p><p>　　∴ Q2=n1r1+n2r2=0.55×0.195×2270+0.55×0.805×46.3=263.96kw

64、 （3）采用冷水循環(huán)使蒸出的產(chǎn)物冷凝，冷凝量為: </p><p>　　L+D=7.46×10-3+4.64×10-3=1.21×10-2kmol/s=0.55kg/s</p><p>　　則Q3=263.96kw</p><p>　　4．塔板和塔的主要工藝尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1塔板間距的初選

65、</p><p>　　塔板間距的大小液沫夾帶和液泛氣速有重要影響，板距大，塔身高度達(dá)，但允許氣速大，對(duì)一定的生產(chǎn)任務(wù)而言，所需塔徑較小，故在經(jīng)濟(jì)上存在一個(gè)合理的板間距，板間距還要考慮到制造、安裝、維修的方便[6]。選擇板間距時(shí)，可按下表所示經(jīng)驗(yàn)關(guān)系選?。?lt;/p><p><b>　　表2-4經(jīng)驗(yàn)關(guān)系</b></p><p>　　Table2-4

66、 empirical relationship</p><p>　　塔徑在0.8～1.6范圍內(nèi)，選取板間距為400mm為初選值。</p><p><b>　　4.2塔徑的計(jì)算</b></p><p>　　由于蒸汽速度太快會(huì)產(chǎn)生液沫，故蒸汽有一定的限速，成為容許蒸汽速度，已知容許蒸汽速度后可計(jì)算它的內(nèi)徑，計(jì)算公式為：</p><

67、;p>　　μmax =Kw. 公式（3-14）</p><p>　　式中： μmax為塔內(nèi)的容許蒸汽速度，m/s;</p><p>　　ρl為溢流液的密度，kg/m3；</p><p>　　ρv為上升蒸汽的密度，kg/m3；</p><p>　　Kv

68、為常數(shù)，可通過(guò)下圖獲得： </p><p><b>　　Kv</b></p><p><b>　　板間距（cm）</b></p><p>　　圖1-10求Kv標(biāo)準(zhǔn)曲線</p><p>　　Fig.1-10 solve Kv standard curv

69、e</p><p>　　1為篩板、無(wú)溢流篩板、階梯式塔板標(biāo)準(zhǔn)值 2為泡罩塔標(biāo)準(zhǔn)值 3為蘇德斯-布朗值 4為吸收塔 5為處理發(fā)泡性及高粘度液體的減壓塔</p><p>　　計(jì)算μmax的過(guò)程如下：</p><p>　　溢流液密度ρL=(水，89℃ )·x水+(乙醇，89℃ )·x乙醇 公式（3

70、-15）</p><p>　　=965.3×0.159+0.72×999.9×0.841</p><p>　　=759.00kg/m3</p><p>　　上升蒸汽密度ρv== 公式（3-16）</p><p>　　=0.159

71、5;18+0.842×46=41.6g/mol</p><p>　　根據(jù)PV=nRT，在1atm,89℃條件下理想氣體的體積為：</p><p>　　V'=22.4×=29.7L/mol</p><p>　　∴ρv===1.4kg/m3</p><p>　　在Kv--板間距關(guān)系圖中，查的板間距為400mm時(shí)，Kv=

72、0.06</p><p>　　∴μmax=Kv. =0.06=1.4m/s</p><p>　　確定μmax后，塔內(nèi)徑計(jì)算公式為：</p><p>　　D=2 公式（3-17）</p><p>　　式中：D為塔內(nèi)徑，m; V為塔內(nèi)蒸汽上升量，m3/

73、s;μmax為容許蒸汽速度。</p><p>　　V值在先前塔內(nèi)的物料守恒中已經(jīng)算出，可根據(jù)V2=</p><p>　　對(duì)V進(jìn)行單位換算，結(jié)果如下：</p><p><b>　　表2-5不同R求V</b></p><p>　　Table2-5 Different R solving V</p><p&

74、gt;　　∴對(duì)于選取板間距400mm情況下，R取不同值時(shí)，塔內(nèi)徑不同：</p><p>　　R=2Rmin時(shí)，D=0.60m ；R=1.7Rmin時(shí)，D=0.57m；R=1.4Rmin時(shí)，D=0.54m；</p><p>　　再分別選取板間距為300，350，400，450，500（mm），分別對(duì)不同條件下的R計(jì)算塔內(nèi)徑，計(jì)算結(jié)果如下：</p><p>　　表2-6

75、不同條件下的R計(jì)算塔內(nèi)徑</p><p>　　Table 2-6 different conditions of R calculation tower diameter</p><p>　　通過(guò)此法計(jì)算出的塔徑為初步塔徑，此后需進(jìn)行流體力學(xué)校核，合格后能定出實(shí)際的塔徑。</p><p><b>　　4.3塔板詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></p>

76、;<p>　　4.3.1塔板上的流型選擇</p><p>　　塔板上的流型有三種形式：回流型、單流型、雙流型。對(duì)于R=2Rmin有最大的精餾段、提餾段液體流量，分別為1.73m3/h，5.68m3/h。根據(jù)流型選擇參考表選擇回流型[7]。</p><p>　　表2-7流型選擇參考表</p><p>　　Table2-7 flow type select

77、ion reference list</p><p><b>　　4.3.2溢流裝置</b></p><p>　　板式塔的溢流裝置包括降液管、溢流堰、受液盤(pán)、入口堰。</p><p><b>　　a.降液管</b></p><p>　　降液管是塔板間液體流動(dòng)的通道，也是溢流液中夾帶的氣體得以分離的場(chǎng)

78、所。降液管有圓形、弓形兩類，生產(chǎn)中多采用弓形降液管[8]。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)參考一下原則：</p><p>　?。?）降液管中的液體線速度小于0.1m/s，液體在降液管中的停留時(shí)間一般應(yīng)等于或大于3~5s,以保證溢流中的氣泡以足夠的時(shí)間在降液管中分離：</p><p>　　τ=≥3~5s 公式（3-18）

79、</p><p>　　式中：Af為降液管橫截面積</p><p>　?。?）弓形降液管寬度wd與截面積Af可根據(jù)堰長(zhǎng)與塔徑的比值，查圖獲得。</p><p>　?。?）降液管底隙高度即降液管下端與塔板間的距離，以h0表示，為保證良好的液封，又不使液流阻力過(guò)大，一般h0可按下式計(jì)算：</p><p>　　h0=hw-(0.006~0.012)m

80、</p><p>　　h0不宜小于0.02~0.025m。弓形降液管寬度wd可有圖查得。</p><p><b>　　b.溢流堰</b></p><p>　　為了維持塔板上一定高度的均勻流動(dòng)液層，一般采用平直溢流堰[9]。主要計(jì)算：</p><p>　　（1）堰長(zhǎng)lw。依據(jù)溢流形式及液體負(fù)荷決定堰長(zhǎng)，單單溢流型塔板lw一

81、般?。?.6~0.8）D，雙溢流型板兩側(cè)堰長(zhǎng)為（0.5~0.7）D，其中D為塔徑。</p><p>　　堰長(zhǎng)也可由溢流強(qiáng)度計(jì)算，公式為：</p><p>　　Lh/lw≤100～130m3/m.h 公式（3-19）</p><p>　　式中：lw為溢流堰長(zhǎng)，m；Lh為液體流量，m3/h&l

82、t;/p><p>　　（2）堰高h(yuǎn)w。堰高與板上液層高度及堰上液層高度關(guān)系如下：</p><p>　　（50-how）≤hw≤（100-how）</p><p>　　式中hw、how的單位為mm</p><p>　?。?）堰上液層高度how。堰上液層高度應(yīng)適宜，大小則堰上液體均布差，太大則塔板壓降增加，霧沫夾帶增加。平直堰要求設(shè)計(jì)時(shí)how一般大于

83、0.006m。</p><p><b>　　計(jì)算公式為：</b></p><p>　　how= 公式（3-20） </p><p>　　式中：E為液流收縮系數(shù)，一般可取值為1。</p&

84、gt;<p>　　一般篩板板上液層高度在0.05~0.1m內(nèi)取，先求how，再求hw。</p><p>　　工業(yè)塔中，堰高一般為0.04~0.05m，一般不宜超過(guò)0.1m，一般應(yīng)該使堰高在降液管底端0.006m以上，以實(shí)現(xiàn)降液管底端的液封。</p><p><b>　　c.受液盤(pán)及入口堰</b></p><p>　　塔板上接受上一

85、層流下的液體的地方為受液盤(pán)。目前生產(chǎn)的受液盤(pán)有2種：平受液盤(pán)，用于塔徑小于800mm及含固體懸浮液的液體；凹形受液盤(pán)，用于塔徑大于800mm的場(chǎng)合，其深度一般為50mm。當(dāng)大直徑塔采用平行受液盤(pán)是，為保證降液管的液封并均勻進(jìn)入塔板的液流，也可設(shè)進(jìn)口堰。</p><p>　　對(duì)于溢流裝置的具體計(jì)算過(guò)程如下：</p><p>　　取堰長(zhǎng)lw=0.7D；當(dāng)板間距HT=0.3m，R=2Rmin時(shí)

86、D=0.72m</p><p>　　∴l(xiāng)w=0.7×0.72=0.50m</p><p>　　當(dāng)R=2Rmin時(shí)，=2.88×10-2kmol/s=1.58×10-3m3/s</p><p>　　L=8.78×10-3kmol/s=4.82×10-4m3/s</p><p><b>

87、　　∴提餾段how=</b></p><p><b>　　精餾段hw=m</b></p><p>　　∴提餾段有50-14≤how≤100-14，即36≤how≤86，精餾段有50-7≤hw≤100-7，即43≤hw≤93</p><p>　　取ho=hw-0.009；則提餾段 27≤how≤77，精餾段 44≤hw≤84<

88、;/p><p>　　根據(jù)弓形降液管寬度與面積關(guān)系圖，當(dāng)</p><p>　　∵AT= =0.09</p><p>　　∴Af=0.037m2</p><p><b>　　∵=0.14</b></p><p>　　∴wd=0.14D=0.10m；此時(shí)τ=3~5s</p><p&g

89、t;　　分別取lw=0.6D、0.8D，在不同的板間距及回流比下進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如下：</p><p><b>　　列出計(jì)算</b></p><p>　　表2-8 lw=0.6D時(shí)的計(jì)算結(jié)果</p><p>　　Table2-8 lw=0.6 Dcomputational results</p><p>　　表2-9 lw

90、=0.7D時(shí)的計(jì)算結(jié)果</p><p>　　Table2-9 lw=0.7 Dcomputational results</p><p>　　表2-10 lw=0.8D時(shí)的計(jì)算結(jié)果</p><p>　　Table2-10 lw=0.7 Dcomputational results</p><p>　　圖1-11弓形降液管的寬度與面積</

91、p><p>　　Fig.1-11 bow down the width of the tube with area</p><p>　　4.3.3鼓泡區(qū)篩孔安排</p><p><b>　　a.孔徑do</b></p><p>　　篩孔的孔徑do的選取與塔的操作性能要求、物料性質(zhì)、探班厚度、材質(zhì)及加工費(fèi)用等有關(guān)，一般認(rèn)為，表

92、面張力為正系統(tǒng)的物系易起泡沫，可采用do常為4~6mm的小孔篩板，屬于鼓泡型操作；表面張力為負(fù)系統(tǒng)的物系及易堵的物系可采用do為10~25mm的大孔徑篩板，數(shù)噴射型操作[10]。</p><p><b>　　b.篩孔排列</b></p><p>　　篩孔在篩板上一般按正三角排列，起孔心距a=（2.5~5）do，常取a=（3~4）d。a/do過(guò)小易形成氣流相互擾動(dòng)，過(guò)大

93、則鼓泡不均勻，影響塔板傳質(zhì)效率。</p><p><b>　　c.開(kāi)孔率ψ</b></p><p>　　篩板上篩孔總面積與開(kāi)孔面積之比成為開(kāi)孔率ψ。篩孔按正三角排列時(shí)可按下式計(jì)算：</p><p>　　ψ= 公式（3-21）</p>

94、<p>　　式中：Ao為篩板上為篩孔的總面積，m2；Aa為篩板上開(kāi)孔的總面積，m2。</p><p>　　一般，開(kāi)孔率越大，塔板壓降低，霧沫夾帶量少，但操作彈性小，漏液量大，塔板效率低，通常開(kāi)孔率為5%~15%。</p><p><b>　　d.篩孔數(shù)n</b></p><p>　　篩板上的篩孔數(shù)按下式計(jì)算：</p>

95、<p>　　n= 公式（3-22） </p><p>　　式中：a為孔心距，mm。</p><p>　　孔數(shù)確定之后，在塔板開(kāi)孔區(qū)內(nèi)布篩孔。若孔數(shù)較多可在適當(dāng)位置堵空。應(yīng)予注意，若塔內(nèi)上下段負(fù)荷拜變化較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)流體力學(xué)驗(yàn)算情況，分段改變篩孔數(shù)以

96、提高全塔操作的穩(wěn)定性。</p><p>　　Aa的計(jì)算公式為：（單流型計(jì)算公式）</p><p>　　Aa= 公式（3-23）</p><p>　　式中： x= (D/2)-(wd-ws)</p><p>　　wd為弓形降液管的寬度，m；ws為外堰側(cè)安定區(qū)寬度，m（ws=7

97、0~100㎜）</p><p>　　r=(D/2)-wc，m。wc為邊緣區(qū)寬度，小塔可取30～50mm。</p><p><b>　　4.3.4塔板布置</b></p><p>　　塔板是企業(yè)兩相傳質(zhì)的場(chǎng)所，塔板上通?；蕿橐韵聟^(qū)域：開(kāi)孔區(qū)；溢流區(qū)；安定區(qū)；④邊緣區(qū)。</p><p><b>　　a.開(kāi)孔區(qū)&l

98、t;/b></p><p>　　為布置篩孔，浮閥等部件的有效傳質(zhì)區(qū)，亦稱鼓泡區(qū)，其面積按在布置在板面上的開(kāi)孔后求得。</p><p><b>　　b.溢流區(qū)</b></p><p>　　溢流區(qū)面積分別為降液管和受液盤(pán)所占面積。</p><p><b>　　c.安定區(qū)</b></p>

99、<p>　　開(kāi)孔區(qū)與溢流區(qū)之間的不開(kāi)孔區(qū)域?yàn)榘捕▍^(qū)（破沫區(qū)），其作用為使降液管流出液體在塔板上均布并防止液體夾帶大量泡沫進(jìn)入降液管，其寬度指堰與它最近一排孔中心線之間的距離，可參考一下經(jīng)驗(yàn)值選定：</p><p>　　溢流堰前的安定區(qū) ws=70~100mm；進(jìn)口堰后的安定區(qū) w=50~100mm</p><p>　　直徑小于1m的塔ws可適當(dāng)減小。</p>&

100、lt;p><b>　　d.無(wú)效區(qū)</b></p><p>　　在靠近塔壁的塔板部分需留出一圈邊緣支撐塔板邊梁之用，稱無(wú)效區(qū)[11]，其其寬度視需要選定。小塔為30~50mm，大塔為50～70mm。為防止液體經(jīng)過(guò)邊緣區(qū)流過(guò)而產(chǎn)生“短路”現(xiàn)象，可在塔板上沿設(shè)置旁流擋板。</p><p>　　在進(jìn)行鼓泡區(qū)篩孔安排計(jì)算式，當(dāng)Lw=0.6D、Lw=0.7D時(shí)，會(huì)出現(xiàn)>

101、;1的情況，而當(dāng)Lw=0.8D時(shí)，可正常計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果如下：</p><p>　　表2-11Lw=0.8D計(jì)算結(jié)果</p><p>　　Table 2-11 Lw=0.8D computational results</p><p>　　5.塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算及設(shè)計(jì)評(píng)述</p><p>　　5.1塔板流體力學(xué)驗(yàn)算</p>&l

102、t;p>　　塔板流體力學(xué)驗(yàn)算，目的在于檢驗(yàn)以上各項(xiàng)工藝尺寸的計(jì)算是否合理，塔板能否正常操作，以便決定是否需要對(duì)有關(guān)工藝尺寸進(jìn)行必要的調(diào)整[12]。</p><p><b>　　塔板壓降</b></p><p>　　氣體通過(guò)塔板的壓降包括干板壓降hc，板上液層阻力hf及鼓泡是克服液體表面張力的阻力h,由下式計(jì)算：</p><p>　?。鑠＝

103、ｈc＋ｈf＋h 公式（3-24）</p><p>　　干板阻力ｈc一般可按以下簡(jiǎn)化式計(jì)算：</p><p>　?。鑓=0.051 公式（3-25）</p><p>　　式中：為篩孔氣速

104、，ｍ／ｓ。為流量系數(shù)，對(duì)于干板影響較大，可通過(guò)圖求得。</p><p>　　氣體通過(guò)液層的阻力hf hf＝0ｈL＝0（ｈw＋ｈow）</p><p>　　式中：0為充氣系數(shù)，近似取0.5～0.6</p><p>　　液體表面張力h h＝</p><p>　　式中：σ為液體表面張力，Ｎ／ｍ．</p><p

105、>　　因在不同塔層中液體狀態(tài)不同，h用公式求解偏大，故省略h。</p><p>　　采用lw=0.8D，a/do=3,a/do=4,do=4mm,5mm,6mm時(shí)的設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算結(jié)果如下：</p><p>　　表2-12 hp的計(jì)算結(jié)果</p><p>　　Table2-12 hp computational results</p><p&

106、gt;　　表2-13 hp的計(jì)算結(jié)果</p><p>　　Table2-13 hp computational results</p><p>　　但由于計(jì)算而得的hp遠(yuǎn)大于題目要求的“單板壓降小于100㎜水柱”的準(zhǔn)，其原因可能是篩板孔徑過(guò)小，氣體流速過(guò)快使hc過(guò)大。改進(jìn)措施為將篩板孔徑均乘以2，重新計(jì)算的結(jié)果如下：</p><p>　　表2-14改進(jìn)措施后hp的計(jì)

107、算結(jié)果</p><p>　　Table 2-14 measures to improve the calculation results after hp</p><p>　　表2-15改進(jìn)措施后hp的計(jì)算結(jié)果：</p><p>　　Table2-15 measures to improve the calculation results after hp</

108、p><p>　　表2-16 hf的計(jì)算結(jié)果為：</p><p>　　Table2-16 hf calculation results</p><p>　　表2-17hc的計(jì)算結(jié)果</p><p>　　Table2-17 hc calculation results</p><p>　　表2-18 hc的計(jì)算結(jié)果</p

109、><p>　　Table2-18 hc calculation results</p><p>　　計(jì)算hc時(shí)，假設(shè)板厚=0.003m，d0分別取0.008m，0010m，0.012m，對(duì)應(yīng)查干篩板的流量系數(shù)圖，可得到對(duì)應(yīng)的C0值。</p><p>　　圖1-12干篩板流量系數(shù)圖</p><p>　　Fig. 1-12 dry sieve-pla

110、te flow coefficient graph</p><p>　　∴終結(jié)果hp匯總?cè)缦拢?lt;/p><p>　　表2-19 hp匯總</p><p>　　Table2-19 hp collecting</p><p>　　表2-20 hp匯總</p><p>　　Table2-20 hp collecting<

111、;/p><p>　　根據(jù)單板壓降小于100mm水柱的設(shè)計(jì)要求，將匯總表中hp>0.1m的數(shù)據(jù)標(biāo)注下劃線，這些數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)組合不予采用。</p><p><b>　?。?）霧沫夾帶量</b></p><p>　　霧沫指氣流穿過(guò)板上液層是夾帶無(wú)敵進(jìn)入上層塔板的現(xiàn)象，它影響塔板分離效率，為了保持塔板一定的分離效率，應(yīng)控制霧沫夾帶量，綜合考慮生產(chǎn)能

112、力和板效率，每kg上升氣體夾帶的液體量不超過(guò)0.1kg，即控制霧沫夾帶ev<0.1kg(液體)/kg(氣體)。計(jì)算霧沫夾帶量 的方法很多，推薦采用Hunt的經(jīng)驗(yàn)式，如下式所示：</p><p>　　ev= 公式(3-26)</p><p>　　式中：hf為塔板上的鼓泡區(qū)高度，可以按照泡沫層相對(duì)比例0

113、.4計(jì)算，</p><p>　　即hf=（hL/0.4）=2.5hL</p><p>　　ua為按有效的李彤面積計(jì)算的氣速，m/s,對(duì)單流型塔板，</p><p><b>　　ua=</b></p><p>　　式中：AT、Af分別全塔、降液管的面積。</p><p>　　表2-21 ev的計(jì)算結(jié)

114、果</p><p>　　Table2-21 ev calculation results</p><p>　　計(jì)算結(jié)果表明，設(shè)計(jì)方案無(wú)明顯的霧沫夾帶量，性能優(yōu)良（ev均小于0.1）</p><p><b>　?。?）漏液點(diǎn)氣速</b></p><p>　　當(dāng)氣速逐漸減少至某值時(shí)，塔板將發(fā)生明顯的漏液現(xiàn)象，該氣速的稱為漏液

115、點(diǎn)氣速，若氣速逐漸繼續(xù)降低，更嚴(yán)重的漏液將是篩板不能積液而破壞正常操作，故該漏液點(diǎn)為篩板的下限氣速。</p><p>　　漏液點(diǎn)氣速以下式計(jì)算，即：</p><p><b>　　uow=</b></p><p>　　hL=0.4hf=0.015m</p><p>　　∴漏液氣速的計(jì)算結(jié)果為：</p><

116、;p>　　表2-22漏液氣速的計(jì)算結(jié)果</p><p>　　Table 2-22 liquid gas velocity results</p><p>　　考慮篩板操作的溫度系數(shù)K，及K=uo/uow>(1.5~2.0),若K偏小，可以適當(dāng)減少開(kāi)孔率貨降低堰高。</p><p>　　根據(jù)之前計(jì)算hc所得到的結(jié)果表，取最大的uow值以求滿足所有情況，則所

117、得的uo均滿足K>1.5~2.0，故板中的氣速可以達(dá)到一定值，不會(huì)發(fā)生明顯的漏液現(xiàn)象。</p><p><b>　?。?）液泛</b></p><p>　　降液管內(nèi)的清液層高度Hd用于克服塔板阻力，板上液層的阻力和流體通過(guò)降液管的阻力等，若忽略塔板的也液面落差，則應(yīng)用下式表達(dá)：</p><p>　　Hd=hp+hL+hd

118、 公式（3-27）</p><p>　　式中：hd為液體流過(guò)降液管時(shí)的液柱高度，在此設(shè)計(jì)中予以忽略。</p><p>　　為防止液泛，降液管的液柱高度應(yīng)為</p><p>　　Hd≤（HT+hw）</p>&l

119、t;p>　　為校正系數(shù)，一般取0.5，易發(fā)泡物系取0.3~0.4，不易發(fā)泡的物系取0.6~0.7。本設(shè)計(jì)采用φ=0.7帶入校核，結(jié)果如下：</p><p>　　表2-23 校核后結(jié)果</p><p>　　Table 2-23 After the test results</p><p>　　將不符合設(shè)計(jì)要求的數(shù)據(jù)底部標(biāo)注下劃線，這些參數(shù)不予使用。</p&