年产24万吨的苯-甲苯混合液筛板(5)

Af?0.145?π?32?1.025m2 4计算液体在降液管中停留时间以检验降液管面积， 即 η?AfHT1.025?0.4??16.21s?5s（符合要求） Ls0.02534) 降液管底隙高度ho：取液体通过降液管底隙的流速uo?0.5m/s

ho?Ls0.0253??0.024m

lw?μ02.1?0.5hw?ho?0.035?0.024?0.011?0.006（符合）

6.2塔板布置

6.2.1精馏段

一）塔板的分块

因D?800mm，故塔板采用分块式。查表得，塔板分为4块。 对精馏段：

1)取边缘宽度 Wc?0.035m 安定区宽度 Ws?0.065m 2) Aa?πR2x?22?2?xR?x?sin?1?计算开孔区面积

180R??D?Wc?1.5?0.035?1.465m 2R?x?D??Wd?Ws??1.5??0.447?0.065??0.988m 26.3筛孔数n与开孔率?：

取筛孔的孔径do为5mm，正三角形排列，一般碳的板厚为3mm，取t/d0?3 故孔中心距t?3?5?15mm

1155?103?Aa?30903 筛孔数n?2t?d0?开孔率??0.907??t???10.1%

??每层板上的开孔面积A0?2?Aa?0.61m2

Vs5.15??8.44m/s A00.61气体通过筛孔的气速为u0?7 筛板的流体力学验算

塔板的流体力学验算，目的在于验算预选的塔板参数是否能维持塔的正常操作，一边决定对有关塔的参数进行必要的调整，最后还要做出塔板负荷性能图。

7.1塔板的压降

精馏段：

1)干板压降相当的液柱高度hc：依d0/ζ?5/3?1.67，查《干筛孔的流量系数》图得，

C0?0.772 ?u0?由式hc?0.051??C???0?2?ρV??ρ?L??8.44????0.051?0.772??????2?2.89???808.6???0.022 ??2)气体穿过板上液层压降相当的液柱高度hl：

ua?Vs5.15??0.768m/s

AT?Af7.069?0.3674Fa?uaρV?0.768?2.88?1.30

由εo与Fa关联图查得板上液层充气系数

?o=0.51，依式hl=hLε0=0.59×0.06=0.0354m

3) 克服液体表面张力压降相当的液柱高度hζ：

4ζL4?20.72?10?3依式hζ???0.002m

ρLgd0808.6?9.81?0.005hp?0.022?0.0354?0.002?0.0594

则单板压降：ΔPp?hpρLg?0.0594?808.6?9.81?471.2pa?0.9kpa提馏段：

1)干板压降相当的液柱高度hc：依d0/ζ?5/3?1.67，查《干筛孔的流量系数》图得，

C0?0.772 ?u0?由式hc?0.051??C???0?2?ρV??ρ?L??8.44????0.051?0.772??????2?3.33???792.1???0.0256m ??2)气体穿过板上液层压降相当的液柱高度hl：

ua?Vs0.499??0.721m/s

AT?Af7.07?0.0873Fa?uaρV?0.721?3.33?1.316

由εo与Fa关联图查得板上液层充气系数?o=0.62，依式hl=hLε0=0.037m 3)克服液体表面张力压降相当的液柱高度hζ：

4ζL4?19.36?10?3依式hζ???0.002m

ρLgd0792.1?9.81?0.005hp?0.0256?0.037?0.002?0.0646

则单板压降：ΔPp?hpρLg?0.0646?792.1?9.81?501.97pa?0.9kpa

7.2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。

7.3雾沫夹带

精馏段：

5.7?10?6ev?ζ

?ua???H?h??f??T3.25.7?10?6?20.72?10?3??0.768??0.4?2.5?0.06????3.2?0.010?0.1在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带。

提馏段：

5.7?10?6ev?ζ

?ua???H?h??f??T3.25.7?10?6?19.36?10?3??0.721??0.4?2.5?0.06????3.2?0.0179?0.1在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带。

7.4漏液

精馏段： 由式uow?4.4C0?0.0056?0.13hL?hζ?ρL/ρV

uow?4.4?0.772??0.0056?0.13?0.06?0.002?808.6?6.07m/s

2.89筛板的稳定系数K?提馏段： 由式uowu08.44??1.39?1.5，故在设计负荷下会产生漏液。 uow6.07?4.4C0?0.0056?0.13hL?hζ?ρL/ρV

uow?4.4?0.772??0.0056?0.13?0.06?0.002?792.1?5.59m/s

3.33筛板的稳定系数K? 7.5液泛 精馏段：

u08.44??1.49?1.5，故在设计负荷下会产生漏液。 uow5.59为防止降液管液泛的发生，应是降液管中清液层高度Hd?θHT?hw 依式Hd?hp?hl?hd

??Hd?0.0594?0.0354?0.001?0.096

取θ?0.5，则?HT?hw故Hd?θHT?hw

根据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。

???0.5?0.4?0.021??0.211

??提馏段：

为防止降液管液泛的发生，应是降液管中清液层高度Hd?θHT?hw 依式Hd?hp?hl?hd

??Hd?0.054?0.039?0.002?0.095

取θ?0.5，则?HT?hw故Hd?θHT?hw

根据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。

???0.5?0.4?0.038??0.219

??8 塔板负荷性能图

8.1漏液线：

精馏段：

由u0,min?V0,min/A0?4.4C0(0.0056?0.13(hw?how)?hc)ρL/ρV ，

hOW?LA?2.84/1000*E??l?WVs,min?4.4C0A0??? ?2β2/3?????lh2.84???hlρl/ρV??E???0.0056?0.13?hw???1000??lw???????4.4?0.772?0.101?6.02??2.84?Ls?3600????0.0056?0.13?0.038??????10002.1???????2.0651.32?14.85Ls2/32/3???808.6?0.002??2.88????‘

表9漏液线

Ls /(m3/s) Vs /(m3/s)

0.00179 2.56

0.02346 3.29

0.04572 3.70

0.0622 3.95