(四)流體力學(xué)驗(yàn)算(塔板校核)

1、（四）流體力學(xué)驗(yàn)算（塔板校核）1計(jì)算氣體通過(guò)塔板壓降hP， 教材172頁(yè)式（7-63）、式（7-64）、式（7-65）校核是否符合要求：常壓、加壓塔；減壓塔左右2淹塔（液泛）驗(yàn)算 液泛有兩種形式：降液管液泛和夾帶液泛（過(guò)量的液沫夾帶）設(shè)計(jì)中防止液泛的方法：先以不發(fā)生過(guò)量液沫夾帶為原則，限定氣速，再校核降液管截面積是否足夠。為防止液泛，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使： 教材173頁(yè)式（7-66）、式（7-67）式（7-68）、式（7-69）3霧沫（液沫）夾帶驗(yàn)算教材173頁(yè)式（7-70）在下列泛點(diǎn)率數(shù)值范圍內(nèi)，一般可保證霧沫夾帶量達(dá)到規(guī)定指標(biāo)，即小于0.1液體氣體：大塔 泛點(diǎn)率<80%直徑0.9m以下的塔泛

2、點(diǎn)率<70%減壓塔 泛點(diǎn)率<75%（五）繪制塔板負(fù)荷性能圖 （教材174頁(yè)）在系統(tǒng)物性、塔板結(jié)構(gòu)尺寸已經(jīng)確定的條件下，要維持塔的正常操作，必須把氣液負(fù)荷限制在一定范圍內(nèi)，在以分別為縱、橫軸的直角坐標(biāo)系中，標(biāo)繪各種界限條件下的關(guān)系曲線(xiàn)，從而得到允許的負(fù)荷波動(dòng)范圍圖形，這個(gè)圖形即稱(chēng)為塔板的負(fù)荷性能圖。圖7-33 塔板負(fù)荷性能圖（1）霧沫夾帶上限線(xiàn)此線(xiàn)表示霧沫夾帶量等于0.1液體氣體時(shí)的關(guān)系（2）液泛線(xiàn)液泛線(xiàn)表示降液管內(nèi)泡沫層高度達(dá)到最大允許值時(shí)的的關(guān)系。（3）液相負(fù)荷上限線(xiàn)液相負(fù)荷上限線(xiàn)反映了對(duì)于液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的起碼要求。（4）液相負(fù)荷下限線(xiàn)一般取堰上的液層高度作為液相負(fù)荷下限

3、條件。低于此值時(shí)，便不能保證板上液流的均勻分布，會(huì)降低氣液接觸效果。（5）氣相負(fù)荷下限線(xiàn)（泄漏線(xiàn)）此線(xiàn)表明不發(fā)生嚴(yán)重漏液現(xiàn)象的最低氣相負(fù)荷，是一條平行于橫軸的直線(xiàn)，塔板的適宜操作區(qū)應(yīng)在此線(xiàn)的上方。對(duì)于F1型重閥，當(dāng)閥孔動(dòng)能因數(shù)FO為56時(shí)，泄漏量接近10%，這可作為氣相負(fù)荷下限值的依據(jù)。（6）操作負(fù)荷線(xiàn)（標(biāo)出設(shè)計(jì)點(diǎn)和氣相負(fù)荷上、下限）（7）計(jì)算操作彈性 氣相負(fù)荷上、下限之比稱(chēng)為塔板的操作彈性，浮閥塔的操作彈性一般為34。 （六）精餾塔的熱量衡算 教材161頁(yè)（1）塔頂冷凝器中冷卻水用量和冷凝器的傳熱面積設(shè)塔頂為全凝器并忽略熱損失 Q水=Q頂氣即 qm水c水（t2t1）=V r所以 式中 Q水冷

4、卻水吸收的熱量，W； Q頂氣塔頂蒸氣放出的熱量，W； qm水冷卻水用量，kg/s； C水冷卻水的平均比熱容，J/（kg·）； t1、t2冷卻水的進(jìn)、出口溫度，；V塔頂蒸氣量，kmol/s； r塔頂蒸氣汽化熱，J/kmol；A冷凝器冷凝器的傳熱面積，m2； Q冷凝器的熱負(fù)荷，W；K傳熱系數(shù)，W/(m2·),取經(jīng)驗(yàn)值； t均冷凝器的傳熱平均溫度差，。2塔底再沸器中加熱蒸汽用量和再沸器的傳熱面積忽略熱損失并近似認(rèn)為 Q蒸汽=Q底氣即 qm蒸汽r蒸汽=Vr所以 式中 Q蒸汽加熱蒸氣放出的熱量，W； Q頂氣塔底蒸氣吸收的熱量，W；qm蒸汽加熱蒸氣用量，kg/s； V塔底蒸氣量，kmo

5、l/s；r塔底蒸氣汽化熱，J/kmol；r蒸汽加熱蒸汽的汽化熱，J/kg ；A再沸器再沸器的傳熱面積，m2；Q再沸器的熱負(fù)荷，W； K傳熱系數(shù)，W/(m2·),取經(jīng)驗(yàn)值； t均再沸器的傳熱平均溫度差，。3塔頂冷卻器中冷卻水用量和冷卻器的傳熱面積確定餾出液被冷卻的溫度，計(jì)算餾出液在冷卻器中放出的熱量，冷卻器內(nèi)冷卻水用量和傳熱面積的計(jì)算同冷凝器的計(jì)算。（七）計(jì)算結(jié)果總表（八）設(shè)計(jì)成果評(píng)價(jià)及討論（九）主體設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖繪制在1#圖紙上，并有局部放大圖及主要零部件圖。 （十）參考書(shū)目錄1化學(xué)工程手冊(cè)第一篇 化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 化學(xué)工業(yè)出版社1979年12月2化工原理課程設(shè)計(jì) 天津大學(xué)化工

6、原理教研室 柴誠(chéng)敬 劉國(guó)維 李阿娜 編 天津科學(xué)技術(shù)出版社 1994年10月3化工過(guò)程及設(shè)備設(shè)計(jì)華南理工大學(xué) 涂偉萍 陳佩珍 程達(dá)芳編 化學(xué)工業(yè)出版社2000年8月附：苯、甲苯的有關(guān)數(shù)據(jù)1苯、甲苯的液相密度 溫度 t 258090100110120苯 kg/ m3 875 815 803.9 792.5 780.3 768.9甲苯 kg/m3 860 810 800.2 790.3 780.3 770.02苯、甲苯的汽化熱 溫度 t258090100110120r苯 kJ/kg 440.0 394.1 386.9 379.3 371.5 363.2r甲苯 kJ/kg 425.5 379.9 373.8 367.6 361.2 354.63苯、甲苯液體表面張力溫 度 t8090100110120苯 m N/m 21.27 20.06 18.85 17.66 16.49甲苯 m N/m 21.69 20.59 19.94 18.41 17.314苯、甲苯液體黏度 溫度 t8090100110120 苯 mPas0.3080.2790.2550.2330.215甲苯 mPas0.3110.2860.2640.2540.2285苯、甲苯的平衡數(shù)據(jù) t 80.1 85 90 95 10