中国石油大学化工原理课程设计-毕胜-苯-甲苯-乙苯(5)

第二部分 塔板设计

第一节 溢流装置设计

精馏段设计 流型选择：

塔径1000mm，塔顶液相流量L?91kmol/h?9.06m/h 根据P70，表2-5，选择单溢流塔板。 降液管、堰尺寸的确定：

3堰长lw?0.7D?0.7m选用弓形降液管和平口堰，由经验值确定，堰宽b?0.17D?0.17m

堰高hw?50mm不设进口堰，降液管下口至塔板距离hS?50mm 降液管停留时间t?3~5s

降液管宽度b及面积Ad的确定：

由lw/D?0.70，P135附录七，b/D?0.143，AD/AT?0.0878 则降液管

宽度b?0.143D?143mm面积Ad?0.0878AT?0.0689m2

受液盘：

由经验得，本塔采用凹形受液盘，盘深50mm 进口堰：

在用凹形受液盘时不必设进口堰 降液管高度： 底隙高度等于盘深 提馏段设计：

流型选择、降液管、堰尺寸的确定、降液管停留时间、降液管宽度及面积、受液盘、进口堰、降液管高度均与提镏段相同。

第二节 浮阀塔板结构参数的确定

浮阀型式选择：

普通采用F-1型浮阀，浮阀开度2.5~8.5mm，选用标准化的F-1型浮阀，阀重34g，直径48mm，阀孔直径39mm

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浮阀的排列：

采用等腰三角形叉排，三角形底边长度S取75mm 浮阀数及开孔率计算：

初设z1?80mm，z2?75mm，z3?50mm 取阀孔动能因数FD?13 精馏段：

u0?FD/?V?7.433m/s

保证阀孔气速应排列的浮阀数

N??.963?30.7404?91.1706??3?114

4D2u3.1404?0.0392?7.433?3.0585?3600114?3.14?0.0392则以塔板总面积为基准的塔板开孔率??43.14?17.34%4?12P142附录十，查得，选择F1010型浮阀塔板。 提馏段：

u0?FD/?V?5.193m/s

保证阀孔气速应排列的浮阀数

N???[121.8254?0.1?96.52]?97.2164??132

4D2u3.1404?0.0392?3.7079?5.193?3600132?3.14?0.0392则以塔板总面积为基准的塔板开孔率??43.14?20.08%4?12P142附录十，查得，选择F1010型浮阀塔板。 塔板布置图，见附图

第三节 浮阀水力学计算

精馏段：

干板压力降△P175干?19.9gu0.?277.3166Pa

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△P干/?Lg?277.3166/806.8?9.81?35mm△P?2Vu干?5.37?2?430.2Pa

△P干/?Lg?54.4mm计算表明，浮阀在所取阀孔气速下处于刚刚全开，应取54.4mm

通过液层压力降△P液?0.5(hw?h1)g?L 2堰上液面高度h2.84?10?3k(LL?)3L

wP76，查图得，当lw/D?0.7时，

810Ll2.5?5.2866，得k?1.04w2h.84?10?3?1.04?(9.06L?20.7)3?0.0163m

△P液?0.5?(0.05?0.0163)?9.81?806.8?262.37Pa △P液/?Lg?0.5?(0.05?0.0163)?0.03315mm△PP/?g?54.4?33.2?87.6mm

雾沫夹带量（P76）

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e?A(0.052h1?1.72)u3.7?()n2?mHT?A?0.159，n?0.95，HT?0.45，??0.8h?h1?hw?66.3mmu??2/1.0087?1.2850m/s3.144?124?2xAa?2[x?r2?x2?r?sin?1()]?0.509m2180rD2?AT???4??Aa/AT?0.649D2?0.785m2?r?20.9dyne/cm???V0.425?0.90.295806.8?2.900.425m?5.63?10?5()0.295(L)?5.63?10?5()()?0.614?6?V?V2.9010e?

泛点率

0.159(0.052?66.3?1.72)1.28503.7?()?9.8%0.9520.649?0.614450?0.8F1?

100CV?136LSZ?AbKSCF100?0.913?2.908.832760?136??806.8?2.936001000?76.57%(0.785?0.154)?0.95?0.1252.90100CV806.8?2.9F1???75.42%

0.78ATKSCF0.78?0.785?0.95?0.125100?0.913?取F1?76.57%?80%~82%

e?0.1kg/kg

降液管内液面高度Hd?hw?how?△h?hd?hp h忽略不计，

LS8.832??0.07 lwhp3600?0.7?0.0524

hd?0.153?0.072?0.752mmHd?87.6?50?16.3?0.752?154.652mm HdHh?0.309?0.6T?w淹塔不会发生 漏液检验：

Fom?5Wom?Fom/?V?2.936m/sWm?Wom???0.438m/s

W??/?4D2?1.00873.14?1.2850m/s?W2m4?1降液管内液体停留时间及流速：

??HTAdL?0.45?770?10?48.832/3600?14.1?7sSu8.832/3600d?LS/Ad?770?10?4?0.0319m/s(ud)max?0.17?0.95?0.1615m/s(ud)max?7.98?10?3?0.95?0.45(806.8?2.90)?0.1442m/s取(ud)max?0.1442m/sud?(0.7~0.9)(ud)max提馏段：

干板压力降△P干?19.9gu0.175?260.45Pa

△P干/?Lg?260.45/753.92?9.81?35.2mm△P?2Vu干?5.37?2?259.2Pa

△P干/?Lg?35.0mm计算表明，浮阀在所取阀孔气速下处于刚刚全开，应取35.2mm

通过液层压力降△P液?0.5(hw?h1)g?L

2堰上液面高度h?10?3k(LL?2.84L)3

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