苯甲苯连续精馏装置课程设计(10)

2??33600?L???3S??0.115?1.4808L2/3 （b） 故hf?2.5?0.046?2.84?10??S???1.2????取雾沫夹带极限值ev为0.1Kg液/Kg气。 已知??19.51?10?3N/m，HT?0.4m，并

5.7?10???a????将a,b代入ev??H?h?f?T?6??得下式： ??3.23.2?0.337VS5.7?10?6?0.1????19.51?10?3?0.4?0.115?1.4808L2/3S?整理得：VS?5.238?27.217LS2/3

在操作范围内任取4个LS值，依上式算出相应的VS值列于附表中：

附表（4）

LS(m3/s) VS(m3/s) 0.0005 5.067 0.001 4.966 0.005 4.444 0.01 3.977 0.015 3.585 0.02 3.235 依表中数据在VS—LS图中作出雾沫夹带线，如图b中线（1）所示。

2. 液泛线（2）

由式?HT?hw?hp?hw?how?hd （a） 近似取E?1.0，lw?1.2m

2323???3600LS??3600LS??3由式：how?2.84?10?3E???2.84?10?1.0???

?1.2??lw?故how?0.592LS2/3 （ｂ） 由式hp?hC?hl?h?

???????V??hc?0.051?0??v'??0.051??S??v?C0???L??C0A0??L??VS3.25?0.051???0.012VS2??0.163?0.805?792.952/3hl??0?hw?how??0.5??0.046?0.592L2/3 2??0.023?0.296LS222

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h??0.0020m前已算出）

hp?0.012VS2?0.023?0.296lS223?0.0020?0.012VS2?0.296LS2/3?0.025 （ｃ）

2?L???LS2hd?0.153?S??0.153???29.51LS （ｄ）

?1.2?0.06??lwh0?将HT＝0.4m，hW?0.046m,??0.5及（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）代入（ａ）整理得下式：

2VS2?12.67?74L2/3S?2459.17LS

在操作范围内取4个LS值，依上式计算值列于附表中：

附表（5）

LS(m3/s) VS(m3/s) 0.0005 12.204 0.001 11.929 0.005 10.449 0.01 8.995 0.015 7.622 0.02 6.241

依表中数据作出液泛线，如图b中线（2）所示。

3. 液相负荷上限线（3）

取液体在降液管中停留时间为4秒， 由下式LS,max?HT?Af?0.4?0.172?0.0174m3/s 4?液相负荷上限线为VS—LS图中与气相流量Vs无关的垂线，如图a中线（3）所示。

4. 漏液线（气相负荷下限线）（4） 由hL?hw?how?0.046?0.592L2/3S、?OW?VSminA0 代入漏液点气速式：

?ow?4.4C0(0.0056?0.13hL?h?)?L/?v VS,minA0?4.4?0.805??0.0056?0.13??0.046?0.592L2/3S??0.002?792.95 3.25，代入上式并整理得：VS,min?0.5772.3375?18.778LS2/3 AO?0.163m2（前已算出）

此即气相负荷下限关系式，在操作范围内任取n个Ls值，依上式计算相应的VS值，列于附表中：

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附表（6）

0.015 1.076 0.02 1.113 LS(m3/s) VS(m3/s) 0.0005 0.904 0.001 0.917 0.005 0.980 0.01 1.033 依表中数据作气相负荷下限线，如图b中线（4）所示。

5. 液相负荷下限线（5）：

取平堰、堰上液层高度how?0.006m为液相负荷下限条件，取E?1.0则

how?2.84?3600LS,min?2.843600LS,min2/3?1?E()； 即0.006?? 1000?1.21000lw?23整理上式得Ls,min?0.00102m3/s

在VS—LS图4中作线（5），即为液相负荷下限线，如图8-2所示。

将以上5条线标绘于图4中，即为提馏段负荷性能图。5条线包围区域为精馏段塔板操作区，P为操作点，OP为操作线。OP线与（2）线的交点相应相负荷为VS,max，OP线与气相负荷下限线（4）的交点相应气相负荷为Vs,min。提馏段的操作弹性

?VS,maxVS,min?3.41?3.48 0.98

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九、板式塔的结构与附属设备设计

（一）塔体结构

板式塔内部装有塔板、降液管、各物流的进出口管及人孔、基座、除沫器等附属装置。除一般塔板按设计板间距安装外，其他处根据需要决定其间距。 1、塔顶空间

塔顶空间指塔内最上层塔板与塔顶的间距。为利于出塔气体夹带的液滴沉降，此段远高于板间距（甚至高出1倍以上），或根据除沫器要求高度决定。 本设计取HD =1.2m 2、塔底空间

塔底空间指塔内最下层塔板到塔底间距。其值由如下两因素决定，即：

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（1）塔底贮液空间依贮存液量停留3～5min或更长时间（易结焦物料可缩短停留时

间）而定。

（2）塔底液面至最下层塔板之间要有1～2m的间距，大塔可大于此值。 本设计取HB =1.8m 3、人孔

一般每隔6～8层塔板设一人孔（安装、检修用），需经常清洗时每隔3～4块塔板处设一人孔。设人孔处的板间距等于或大于0.6m，人孔直径一般为450～500mm，其伸出塔体的筒体长为200～250mm，人孔中心距操作平台为800～1200mm。

本设计除了塔顶、塔底、进料板各安装一个人孔外，在精馏段、提镏段中间各安装一个人孔，方便检修。 4、进料空间

由于两相进料，又要安装人孔，故取HF =1.2m

（二）塔板结构

塔板按结构特点，大致可分为整块式和分块式两类塔板。塔径为300～900mm时，一般采用整块式；塔径超过800～900mm时，由于刚度、安装、检修等要求，多将塔板分成数块通过人孔送入塔内。对塔径为800～2400mm的单流型塔板，分块数如表6-1：

表6-1 塔径与塔板分块数的选择关系

塔径/mm 塔板分块数 8001200mm 3 ～1400～1600mm 4 1800～2000mm 5 2200～2400mm 6 本设计采用单溢型塔板，塔径D=2000mm，故采用分块式，分成5块。

十、 辅助设备设计或选型

（一）冷凝器

塔顶上升蒸汽经过冷凝器，全部冷凝下来成为液体，一部分回流至塔内，一部分再经过冷却作为产品。或者，上升蒸汽经过冷凝器部分冷凝下来，作为回流液回流至塔内，余下蒸汽再进入冷凝器，冷凝下来并进而冷却至一定温度作为产品取出。综上所述，本设计采用全凝器冷凝，塔顶回流冷凝器采用重力回流直立式。 饱和液体进料时的冷凝器热负荷计算：

饱和液体进料时，精馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔质量V等于进入冷凝器的蒸汽

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