苯甲苯连续精馏装置课程设计(9)

??4.4?0.805?0.0056?0.13?0.06?0.0021筛板的稳定性系数K?量漏液。

提馏段：

809.31?6.28m/s 2.91?012.89??2.05(?1.5?2.0)，?OW6.28?ow?4.4C0?0.0056?0.13hL?h???L/?V

?4.4?0.805?0.0056?0.13?0.06?0.002?792.95?5.91m/s 3.25筛板的稳定性系数K?量漏液。

?012.19??2.06(?1.5?2.0)，?OW5.91（四）. 液泛验算

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? 由

Hd?hp?hl?hd计算， 而精馏段：hd?0.153（ls22）?0.153（0.08）?0.001m lw?h0所以Hd?0.001?0.06?0.0823?0.1433m 取??0.5

则??HT?hw??0.5?0.4?0.052??0.226m 故Hd???HT?hw?在设计负荷下不会发生液泛。

提馏段：hd?0.153（ls22）?0.153（0.08）?0.001m lw?h0所以Hd?0.0817?0.06?0.001?0.1427m 取??0.5，

则??HT?hw??0.5?0.4?0.046??0.223m 故Hd???HT?hw?在设计负荷下不会发生液泛。

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。

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八、塔板负荷性能图 (一)精馏段

1. 雾沫夹带线（1）

5.7?10???aev??H?h?f?T?6?? ??3.2式中

?a?VSVS??0.337VS （a）

AT?Af3.14?0.174hf?2.5hw?how?????2.5?hw?2.84?10?3E???3600LS??l?W??????， ???23近似取 E?1.0, hw?0.052m,lW?1.2m

2??33600?L???3S??0.13?1.481L2/3 （b） 故hf?2.5?0.052?2.84?10??S???1.2????取雾沫夹带极限值ev为0.1Kg液/Kg气。 已知??20.835?10?3N/m，HT?0.4m，

5.7?10???a并将?a?,?b?代入ev??H?h?f?T?6??得下式： ??3.23.2??0.337VS5.7?10?60.1?? ??32/3?20.835?10?0.4?0.13?1.481LS?整理得：VS?5.066?27.787LS2/3

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（1）

LS(m3/s) VS(m3/s) 0.0005 4.89 0.001 4.79 0.005 4.26 0.01 3.78 0.015 3.38 0.02 3.02 依表中数据在VS—LS图中作出雾沫夹带线，如图a中线（1）所示。

2. 液泛线（2）

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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????

l1.2??w??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 VS2.91?0.051()2??0.01065VS20.163?0.805809.312/3hl??0?hw?how??0.5??0.052?0.592L2/3 2??0.026?0.296LS22（h??0.00210m前已算出）

hp?0.01065VS?0.026?0.296lS2223?0.00210?0.01065VS2?0.296LS2/3?0.0281 （ｃ）

2?L???LS2hd?0.153?S??0.153???118.06LS （ｄ）

?1.2?0.03??lwh0?将HT＝0.4m，hW?0.052m,??0.5及（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）代入（ａ）整理得下式：

2VS2?12.40?89.22L2/3S?11806LS

在操作范围内取4个LS值，依上式计算值列于附表中：

附表（2）

LS?m3/s? 0.0005 11.84 0.001 11.50 0.005 9.50 0.01 7.08 0.015 4.832 0.02 1.11 VS?m3/s? 依表中数据作出液泛线，如图a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?0.174?0.0174m3/s 427

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?0.052?0.592L2/3S、?OW?VSminA0 代入漏液点气速式：

?ow?4.4C00.0056?0.13(hL?h?)?L/?v VS,minA0?4.4?0.805??0.0056?0.13??0.052?0.596L2/3S??0.00210?809.31 2.91，代入上式并整理得：VS,min?0.5772.8534?21.47LS2/3 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：

附表（3）

Ls(m3/s) 0.0005 0.997 0.001 1.011 0.005 1.076 0.01 1.131 0.015 1.176 0.02 1.215 Vs(m3/s) 依表中数据作气相负荷下限线，如图a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?3600LS,min?2.842.843600LS,min2/3?1???E()； 即0.006?? 10001.21000lw??23整理上式得Ls,min?0.00102m3/s

在VS—LS图a中作线（5），即为液相负荷下限线，如图a所示。

将以上5条线标绘于图（VS?LS图）中，即为精馏段负荷性能图。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（1）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。

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精馏段的操作弹性?VS,maxV?3.78S0.96?3.94 ,min

（二）提馏段

1. 雾沫夹带线（1）

?6e?5.7?10????3.2??avH?h?? ?Tf?式中?Sa?VA?A?VS0.174?0.337VS （a）

Tf3.14?2h?3?f?2.5??hw?how??2.5??h?3w?2.84?10E??3600L?S?????l?， W????近似取 E?1.0, hw?0.046m,lW?1.2m

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