年產(chǎn)215萬噸酒精精餾塔設(shè)計vvvvvv

1、XF=W/M乙醇WF/M乙醇(1WF)M水WD/M乙醇90%46XD=0.7790FXf-xt99%145.90.20690.7790=38.36kmol/hXw-'107.54一、概述乙醇在工業(yè)，醫(yī)藥，民用等方面，都有很廣泛的應(yīng)用，是一種很重要的原料。在很多方面，要求乙醇有不同的純度，有時要求純度很高，甚至是無水乙醇，這是很有困難的，因為乙醇極具揮發(fā)性，所以，想得到高純度的乙醇很困難。要想把低純度的乙醇水溶液提升到高純度，要用連續(xù)精儲的方法，因為乙醇和水的揮發(fā)度相差不大。精儲是多數(shù)分離過程，即同時進行多次部分汽化和部分冷凝的過程，因此可使混合液得到幾乎完全的分離?；S中精儲操作是在

2、直立圓形的精微塔內(nèi)進行，塔內(nèi)裝有若干層塔板和充填一定高度的填料。為實現(xiàn)精儲分離操作，除精儲塔外，還必須從塔底引入上升蒸汽流和從塔頂引入下降液?？芍?，單有精儲塔還不能完成精儲操作，還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時還要配原料液預(yù)熱器，回流液泵等附屬設(shè)備，才能實現(xiàn)整個操作。浮閥塔與20世紀50年代初期在工業(yè)上開始推廣使用，由于它兼有泡罩塔和篩板塔的優(yōu)點，已成為國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的塔形，特別是在石油，化學(xué)工業(yè)中使用最普遍。浮閥有很多種形式，但最常用的是F1型和V-4型。F1型浮閥的結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，節(jié)省材料，性能良好，廣泛應(yīng)用在化工及煉油生產(chǎn)中，現(xiàn)已列入部頒標準(JB168-68)內(nèi)，F(xiàn)1型浮閥又分

3、輕閥和重閥兩種，但一般情況下都采用重閥，只有處理量大且要求壓強降很低的系統(tǒng)中，采用輕閥。浮閥塔具有下列優(yōu)點：1,生產(chǎn)能力大。2,操作彈性大。3,塔板效率高。4,氣體壓強降及液面落差較小。5,塔的造價低。浮閥塔不宜處理宜結(jié)焦或黏度大的系統(tǒng)，但對于黏度稍大及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)，浮閥塔也能正常操作。1. 設(shè)計依據(jù)課程設(shè)計方案選定所涉及的主要內(nèi)容有：操作壓力，進料狀況，加熱方式及其熱能的利用。(1) 操作壓力精儲可在常壓，加壓或減壓下進行，確定操作壓力主要是根據(jù)處理物料的性質(zhì)，技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟上的合理性來考慮。一般來說，常壓精儲最為簡單經(jīng)濟，若物料無特殊要求，應(yīng)盡量在常壓先操作。加壓操作可提高平

4、衡溫度，有利于塔頂蒸汽冷凝熱的利用，或可以使用較便宜的冷卻劑，減少冷凝，冷卻費用。在相同的塔徑下，適當(dāng)提高操作壓力還可提高塔的處理能力，但增加塔壓，也提高了再沸器的溫度，并且相對揮發(fā)度也有所下降。降低操作壓力，組分的相對揮發(fā)度增大，有利于分離。減壓操作降低了平衡溫度，這樣可以使用較低溫位的加熱劑。但降低壓力也導(dǎo)致塔徑增大和塔頂蒸汽冷凝溫度降低，且必須使用抽真空的設(shè)備，增加了相應(yīng)的設(shè)備和操作費用。故我們采用塔頂壓力為常壓進行操作。(2) 進料狀況進料狀態(tài)有多種，但一般都是將料液預(yù)熱到泡點或接近泡點才送入塔中，這樣，進料溫度就不受季節(jié)，氣溫變化和前道工序波動的影響，塔的操作就比較容易控制。止匕外，

5、泡點進料時，精儲段與提儲段的塔徑相同，設(shè)計制造均比較方便。但泡點進料需預(yù)熱，熱耗很大。在此次設(shè)計中，我們選用30。C冷夜進料。(3) 加熱方式精儲塔通常設(shè)置再沸器，采用間接蒸汽加熱，以提供足夠的能量，若待分離的物系為某種輕組分和水的混合物，往往可采用直接蒸汽加熱方式，即把蒸汽直接通入塔釜汽化釜液。這樣操作費用和設(shè)備費用均可降低。但在塔頂輕組分回收率一定時，由于蒸汽冷凝水的稀釋作用，使殘液輕組分濃度降低，所需塔板數(shù)略有增加。綜合考慮，我們采用間接蒸汽加熱的方式(4)熱能的利用蒸儲過程的原理是多次進行部分汽化和冷凝，因此熱效率很低，通常進入再沸器的能量僅有5%左右被有效利用。塔頂蒸汽冷凝放出的熱量

6、是大量的，但其能位較低，不可能直接用來做塔釜的熱源，但可用作低溫?zé)嵩?，供別處使用?；蚩刹捎脽岜眉夹g(shù)，提高溫度后再用于加熱釜液。此外，通過蒸儲系統(tǒng)的合理設(shè)置，也可取得節(jié)能的效果。例如，可采用設(shè)置中間再沸器和中間冷凝器的流程。2. 技術(shù)來源目前，精儲塔的設(shè)計方法以嚴格計算為主，也有一些簡化的模型，但是嚴格計算法對于連續(xù)精儲塔是最常采用的，我們此次所做的計算也采用嚴格計算法。3. 設(shè)計內(nèi)容及任務(wù)(一)設(shè)計內(nèi)容乙醇-水溶液連續(xù)板式精儲塔設(shè)計(二)設(shè)計任務(wù)處理能力：2.5萬噸/年，每年按300天計算，每天24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)。原料乙醇-水溶液：40%組成(乙醇的質(zhì)量分數(shù))產(chǎn)品要求：塔頂產(chǎn)品組成(質(zhì)量分數(shù))：

7、90%塔頂易揮發(fā)組分回收率：99%塔底的產(chǎn)品組成(質(zhì)量分數(shù))：01%1) 塔型選擇根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，若按年工作日300天，每天開動設(shè)備24小時計算，產(chǎn)品流量為145.9kmol/h,由于產(chǎn)品黏度較小，流量增大，為減少造價，降低生產(chǎn)過程中壓降和塔板液面落差的影響，提高生產(chǎn)效率，選擇浮閥塔。2) 操作條件(1) 操作壓力：塔頂壓強為常壓101325Pa(2) 單板壓降：0.7KPa(3) 進料狀況：30°C冷夜進料(4) 回流比：自選(5) 加熱方式：間接蒸汽加熱(6) 冷卻水進口溫度：30°C二、塔的工藝計算1. 工藝過程1.1. 物料衡算Wf=40%Wd=90%M乙醇=46g/

8、molM水=18g/molF=145.9kmol/h40%/460.206940%/46(140%)/18WD/M乙醇十1WD)/M水90%46(J90%)/18DXdFXfW=F-D=145.938.36=107.54kmol/h由FXf=DXD+WXw得FXF-DX,145.90.20附8.3印.7790FD=0.00280.28%1%表1物料衡算數(shù)據(jù)記錄F145.9kmol/hXF0.2069D38.36kmol/hXd0.7790W107.54kmol/hXw0.0028由氣液平衡數(shù)據(jù)，畫出下表,1QD90加38070600.10.20.30,40,50.60J0.80.91.0由圖查

9、出組成XF=0.2069的乙醇-水溶液泡點為83.25°C,在平均溫度為（83.25+30）/2=56.63下，由化工原理（第三版，王志魁）附錄查得乙醇與水的有關(guān)物性為：乙醇的摩爾熱容：CmA=3.0246=138.92kJ/（kmol，K）乙醇的摩爾汽化潛熱：rA-914.246=42053.2kJ/（koml水）水的摩爾熱容：CmB=184.178(4.183-4.178)56.63-5660-50=75.26kJ/(koml，K)水的摩爾汽化潛熱rB=2392.8618=43071.48kJ/kmol比較水與乙醇的摩爾汽化潛熱可知，系統(tǒng)滿足衡摩爾流的假定。加料液的平均摩爾熱容：

10、Cmp<mAXACnK=138.90.20695.2610.206988.4JkmoiK）得q線與平衡線的交點(0.238,0.547),即4=0.238,ye=0.547事RminxD-ye0.7790-0.547,日由河=_D_=0.429，得Rmin1xD-xe0.7790-0.238Rmi0.751(2)過點(0.7790,0.7790)做平衡線的切線，交Y軸于點(0,0.41)由Rmin=0.41,得Rmin=0.9Rmin1取較大的回流比，故Rmin=0.9根據(jù)Rmin=(1.22)Rmin，取R=1.8ft7.S-470.1用奧康奈爾法對全塔效率進行估算:ilbnilllH

11、lnElsiniu：=：S：3Xa3BF-IBa3»E£3a3333BGSE:：他孤隔咽HI呷吧蟹麻ii胤inffiih3Ei!hin建髓遇H迷迷翔3£UJSS2E3!EtESga2H3HHtES25-J22SESES!催服避;幽瞄翡褪翳潮"庭鼠!EE：!局幽幽孰用:端圖器制琳XIBB3aaaiHEB,SII33iriiaC"3BI3»riiaEE'0.9D.£Q,3加料液的平均汽化熱：r=ArAX4r2bX)53.20-42k8J6k)m8)l/Cmp88.43q=1p(T-t)=1(83.25-30)=1.1r4

12、2860.81.3.精儲段和提儲段操作線的確定精微段液相流L=RD=1.838.36=69.05kmol/h精儲段汽相流V廣(RJ)D=(1.81)38.36=107.41kmol/hyn1=LXnXdVV69.05107.41xn38.36107.410.7790=0.643xn0.278提儲段L=LqF=69.051.1145.9=229.54kmol/h提儲段汽相流V=L-W=229.54-107.54=122kmol/h提儲段操作線方1Lyn1-v'4Dxd-Fxf1V229.5438.360.779-145.90.2069xn122122=1.88xn-0.00249qyq-

13、xxqq-1做出下圖，XFq-11.1Xq1.1-1q0.20691.1-1二11xq-2.0691.4.理論及實際塔板數(shù)的確定A用圖解法求解理論板數(shù)在y-x圖上分別畫出提儲段方程和精儲段方程，利用圖解法可以求出理論塔板數(shù)為10塊（含塔釜）。其中第8理論板為進料板。見下圖iinttHIElloniiiiiiICED口匚匚一口口3;；3ia=5iP：<AiKi3asas.£.iiaia"Liniiiiiiinniiiistinimiiiimii2UJHE15EElLLSJ-i9gkllELL9HE911IBEEE.9BEJ=；!=!即營孤疆器郵鵬叔相IHiiHL-Hii

14、i=:賽墨11噩噩證匡噩重畫畫1THEiiIM)»iiRi9iirrraiEi«viBHrraiEiiiii遙iii貓霸哥iiiii噩liill睡Dil!IE32LSSS2S2±E3'5322222=1115=i=不亙強建1期班迷芭liii!隨II_刷和:。猊冏1則霞:用聘圖招：EEB12Z-BBIBBEIEC2EalllBItEFS,"3Bial9IBBE'E'IBI3（1）由相平衡方程式y(tǒng)=x一，可得口=Wx1）1（二：1）xx（y-1）根據(jù)乙醇-水體系的相平衡數(shù)據(jù)可以查得：y1=xD=0.7790x,=0.7427(塔頂?shù)谝?/p>

15、塊板)yF=0.5303xF=0.2069伽料板)xw=0.0028yw=0.0251第釜)因此可以求得：.二%函-1)=0.7790(0.7427一1)=12212-1x1(y1-1)0.7427(0.7790-1)yF(xF-1)0.5303(0.2069-1)、JF一一一4.3278xF(yF-1)0.2069(0.5303-1)yw"1)0.0251(0.0028-1)-w-一一9.1693xw(yw-1)0.0028(0.0251-1)平均相對揮發(fā)度的求?。阂欢嚎啥="31.22124.32789.1693=3.6458（2）根據(jù)乙醇-水體系的相平衡數(shù)據(jù)可以查

16、得：塔頂：xD=0.7790,tD=78.310C塔釜：刖=0.0028塔頂和塔釜,tw=99.23C的算術(shù)平均溫度t=Iwlk=78.31+99.23=88.77匕由化工原理（第三版，化學(xué)工業(yè)出版社，王志魁）書中附表12查得:在88.77%醇=0.410mLm(4)tF=96.3C3)提儲段實際板層數(shù)：N提=(3-1)/46.81%=4.27=5MvmMvFmMvwm232.8518.70=25.78kg/kmol=0.315mPa*s塔釜壓力:塔釜：PW=111.80.75=115.3kPaxA=xw=0.002,8PW=115.3kPa試差得_10O.2O69Mg0.41041_Q.2O

17、69)MgO.315_03327mPa'S由奧康奈爾關(guān)聯(lián)式：LmMLFmMLwm23.7918.08Et=0.49(1產(chǎn)45=0.49(3.64580.3327嚴45=46.74%C求解實際塔板數(shù)N=Nt-1et10-1.cc19.346.74%N=201.5.1.5.1.A.乙塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計精儲塔塔徑的計算查得有關(guān)乙醇與水的安托因方程:Ps醇Bgk(T得:水P07.33827二101652.05(T/K)J231.48Ps得:Pb0(T1657.467.07406(T/K)227.03將P：,P；代入P：Xa+P°Xb=P進行試差，求塔頂、進料板、及塔釜的壓力和溫度：1)塔頂

18、：P=101.3kPa,xA=斗=0.7427試差得t1=82.27C2)進料板位置：NF=8精儲段實際板層數(shù)：N精=7/46.12%=14.9515梢每層塔板壓降：P=0.7kPa進料板壓力：PF=101.30.715=111.8kPa進料板：PF=111.BPa,xA=xF=0.2069試差得tW=103.57C求得精儲段及提儲段的平均壓力及溫度:精儲段：tm=Pm=-20.94kg/kmolt1tF82.2796.39JF=89.33CP+Pf101.3+111.8.口-=106.55kPa提儲段：tmPmB.塔MvtF-tWFWPF296.39103.57二99.98C111.8115

19、.32平均省爾質(zhì)量的計算:/=0CMLDm=0.7427進MVFm=0MLFm塔Mvwm46料+(1=113.55kPa0.7427)=板56()A-(Tm18kg3».n8(0lkgkmolP=微06946(1-0.2069)18=23.7*g/kmol:釜二0MLwm精MVmMLmkgkmc0=0.002846(1-0.0028)18=18.08cg/kmolMVDm段MvFm239.8132.85=36.33kg/kmolMLDmMLFm38.8023.79=31.30kg/kmol塔頂MVDm39.81kg/kmol精儲段平均摩爾質(zhì)量Mvm36.33kg/kmolMLDm38

20、.80kg/kmolMLm31.30kg/kmol進料板MVFm32.85kg/kmol提儲段平均摩爾質(zhì)量'MVm25.78kg/kmolMLFm+k23.79kg/kmol.7/K'MLmg-)20.的kmol0.塔釜Mvwm18.70kg/kmolMLwm18.08kg/kmol(7表2平均摩爾質(zhì)量的計算2/a)：VmCC平均密度的計算:1)汽相平均密度計算:精微PmMvmVm-RT提儲PMRT平均密106.5536.33=1.28kg/m8.314(273.1589.33)：Vm2)PnMvmVmRT113.5525.7830.94«g/m8.314(273.1

21、599.98)i1V放相平均密度計算：-二：'Lwi塔頂：Pa=743.16kg/m3,Pb=972.74kg/m3xAMAXaMa(1-Xa)Mb得0.7790460.7790460.22118=0.90,113LDm=門qcTHj-=761.12k9/mwAwB0.900.1：A:B743.16972.74進料板：PA=725.26kg/m3,PB=961.08kg/m3,XaMaXaMa(1-Xa)Mb得0.2069460.2069460.793118=0.401LFm10.400.60725.26961.08=850.46kg/m3進Pb961.08kg/m3段液相料板平均密度

22、WA0.40提儲段液相平均密度PLm904.7ikg/m3%m850.46kg/m3D.液體平均表面張力計算液體平均表面張力按下式計算：oLm=£XoiCT50.558.352=54.43mN/mXaMa0.002846cWA-0.0071XaMa犬1-Xa)Mb0.002846.997218得：門113*Lwm=958.95kg/mWa4Wb0.0071+0.9929PAPB710961.36精微段液相平均密度：口761.12+850.46/3Lm=805.79kg/m2提儲段液相平均密度：N850.46+958.953PLm-2-904.71kg/m表3液相平均密度的計算塔頂&q

23、uot;a743.16kg/m3塔釜Pa710kg/m3,PB972.74kg/m3PB961.36kg/m3Wa0.90Wa0.0071*LDm761.12kg/m3LDm958.95kg/m3Pa725.26kg/m3精儲Km805.79kg/m3Wa.WbppAB塔釜：PA=710kg/m3,PB=961.36kg/m3,塔頂：ti=82.27七，由化工原理(第三版，化學(xué)工業(yè)出版社，王志魁)附錄二十0A=17.5mN/m,oB=62.2mN/m得：CLDm=X；A(1-X)；：b=0.742717.5(1-0.742762.229.mNm進料板：tF=96.39口C,查手冊：QA=16m

24、N/m,-B=59.5mN/m得：；L=x(F二1x塔釜：tW=103.57七，查附錄：0A=15.2mN/m,-B=58.48mN/m得：二l二0wm.塔頂ti82.27塔釜tw103.57X仃A17.5mN/m仃A15.2mN/mB62.2mN/m%58.48mN/m仃LDm29.0mN/mLwm58.35mN/m進料板tF96.39精儲段液體表面平均張力仃Lm39.75mN/m仃A16mN/m0rB59.5mN/m提儲段液體表面平均張力(CTLm54.43mN/mF仃LFmm50.5mN/m一crLmLDm,-LFm2表4液體平均表面張力計算E.液體平均黏度計算：液體平均黏度按下式計算：

25、lgNLm=2Xlg卜i塔頂：ti=82.27七，查由化工原理m(我三版，化學(xué)工業(yè)出精儲段液體表面平均張力、-LDm十仃IFm29.050.5-Lm一一39.75mN/m22提儲段液體表面平均張力版社，王志魁)附錄十二NA=0.41mPa+s,A-B=0.35mPa,s得：%m=6X1g二泗74271g°.4i37427)1g0.35=0.394mPas進料板：tF=96.39。，查附錄：RA=0.33mPas,%=0.29mPa*s得：%m=10°20691g0.33(j.=0.298mPas塔釜：tw=103.5七，查附錄：NA=0.30mPa,s,Ls二LMLm二00

26、03.m3流s06B=0.274mPa，s得：%m=1/0028卻°3書.9972沏.274=0.274mPa,s精微段液體平均黏度Vs=VMVm3600；Vm相12225.783,0.926m/s36000.943.0Lm-提儲9oLm9o40，.N9.mPa*s46平均黏度80o.27.mP2*s86Ls=LMLm229.5420.943,0.00148m3/s3600904.71乂0.847m3/s,Vs0.926m3/sLs3,0.00075m/sLs30.00148m/s4_I3600、表6氣液相體積流率計算塔頂t182.27七塔釜tw103.57七%0.41mPa,s&q

27、uot;a0.30mPa*s*0.35mPa,s0.274mPa,sLDm0.394mPa*swm0.274mPa,s進料板tF96.39七相儲段液體平均黍占度0.346mPa,s0.33mPa,sB0.29mPa*s提儲段液體平均黍占度.10.286mPa,sLFm0.298mPas表5液體平均黏度計算F.氣液相體積流率計算：精微段汽相體積流率G.塔徑的確定p_p塔徑的確定，需求Nmax=CLVm,c由下式計算:VmC=C20（優(yōu)產(chǎn)20C20由Smith圖查取。取板間距HT=0.35m,板上液層高度h=0.05m,HT-h=0.35-0.050.n3011）精儲段塔徑的確定：圖的橫坐標3Vs

28、"查smith圖，smith1/210.00075/805.79、2()2=0.0220.8471.28VMVm3600:Vm107.4136.3336001.283,=0.847m/s0.1550o.to),100.40胸嫡II0.0J得C20=0.072C=0.082603/、5Q。10.CQWQ耕磔整!0.0.4H03!UBmUmax=0.082取安全系805.79-1.28八八/,2.071m/s1.28數(shù)為0.7則空塔氣速為u=0.72.071=1.450m/s則精儲塔塔徑D菽40.8470.862m.u二1.450(2)提福段塔徑的確定：Ls：；1/20.00148904

29、.71圖的橫坐標為：-(L)1/20.0459Vs：V0.926:0.943查smith圖，得C20=0.069C=0.069(Umax=0.08454.432002-一).=0.0843904.71-0.9432.610m/s0.943取安全系數(shù)為0.7u=0.72.610=1.827m/s則空塔氣速為4VJ40926則精儲塔塔徑D=1=J2二上=0.804m，二u，二1.827(3)按標準塔徑圓整后，D=0.9m222塔截面積：At=D=0.9=0.6362m444V。0847精儲段實際空塔氣速為：u=上=1331m/sAt0.6362，V0926提儲段實際空塔氣速為：u=1456m/sA

30、t0.63621.5.2.精儲塔有效高度的計算精儲段有效高度的計算：Z精=(N精-1)0.35=4.9m提儲段有效高度的計算：Z提=(N提一1)M0.35=1.4m每隔5層塔板開一人孔，人孔高度為0.5m,人孔數(shù)：Np=(20/5)-1=3塔頂間距：H1=(1.52.0)Ht,取H1=1.7X0.35=0.595m=0.6m塔底空間高度：H2=2m,進料板處板間距：HF=0.4m塔高：H=(N-np-nF-1)HT+npHp+H1+H2+HD+HB+nFHF=(20-3-1-1)X350+3X600+600+2000+1000+2000+1X400=13.05m查上圖得，E=1.02,貝Uho

31、w=(2.84/1000)X1.02X(2.7/0.54)2/3=0.00849m取板上清夜層高度h2=0.05m,故hw=0.05-0.00849=0.04151m提儲段：lh=0.00148X3600=5.328m3/h查得E=1.045,貝Uhow=(2.84/1000)X1.045X(5,328/0.54)2/3一_=0.0137m取板上清夜層高度hL=0.05m,故hw=0.05-0.0137=0.0363m-newo.oi0.30.20020.5o.j0.4o.t0.080.060.050040.030.60.7O.a0.9LQ0.4依下式驗算液體在陋也.35降液管中的停留時2.

32、塔板主要工藝尺寸的計算2.1. 溢流裝置計算因塔徑D=0.9m,可選用單溢流弓形降液管A.堰長lw單溢流：lw=(0.60.8)D,取lw=0.6X0.9=0.54mB.溢流堰高度hw因為hl=hw+how選用平直堰，堰上液層高度how可用Francis計算,2.2. 降液管2.2.1 降液管高度和截面積因為lw=0.6,查下圖(弓形降液管參數(shù)圖)得：AfWd-=0.055d=0.115AtD所以Af=0.x05=5m0.,wd=0.1150.9=0.1035m弓形降液管參數(shù)圖Lh精微段：二3600O.03500.352.7幾.36000.03500.35提微段：1二-16.33s-5s5.3

33、28-8.28s-5s即how維E也2/31000lh精儲段：Il=0.000543X3600=1.9548m3/h液體收縮系數(shù)計算圖故降液管設(shè)計合理。2.2孑6箝般氐隙高度°降液管底隙高度依下式計算:flI*_取N0=0.07m/s,則精儲段：hoh0-20mm0h0=2.73600lwU。36000.540.07=0.020m5.328提儲段：h0=0.0392m36000.540.07h0-20mm故降液管底隙高度設(shè)計合理。2.3.塔板布置塔徑/mm8001200140016001800200022002400塔板分塊數(shù)34562.3.1.塔板的分塊因為D=900mm,故塔板采

34、用分塊式，查表得，塔板分為3塊。表塔板分塊數(shù)2.3.2.邊緣區(qū)寬度確定溢流堰前的安定區(qū)寬度：WS=0.07m邊緣區(qū)寬度：Wc=0.035m由于采用分塊式塔板，故采用等邊三角形叉排。設(shè)相近的閥孔中心距t=75mm,畫出閥孔排列圖(如下圖)：通道板上可排閥孔26個.弓形板可排閥孔24個，所以總閥孔數(shù)目為N=26+24X2=74個.閥片全開后u；：V9.5821.28hc=5.34=5.340.040m2gdl29.81805.79C.校核儲1)精儲段：氣體通過閥孔的實際速度hc=5.344Vsu02-二d0N40.8472二0.039274=9.58m/s閥孔排列圖CZZiCZJoCOcz>

35、OU：U*OO工二3UU02：v2g：；取板上液層充氣因數(shù)10.4820.943=5.340.031m29.81904.71&0=0.5,那么hL=e0(hw+how)=£0hL=0.5X0.05=0.025m氣體克服液體表面張力所造成的阻力可由下式計算：2.3.3.開孔區(qū)面積計算_2開孔區(qū)面積按下式計算：Aa=2(x-r2-x2'sinJx)180r其中x=D-(WdWS)0-(0.10350.07)=0.2765m22ooDOOOOOQO0.0。OU。OOGOooochc2二h：g但由于氣體克服液體表面張力所造成的阻力通常很小，可忽略不計。(1)精儲段：hp=hc

36、+hi+h，=0.037+0.025=0.062m'提儲段：hP=0.033+0.025=0.058mr=D-Wc=09-0.035=0.415m22實際動能因素：F0=u0；v=9.581.28=10.84故A=2(0.27650.41碗.2鹿得褊署列4溺2.3.4.浮閥塔計算及其排列2)提儲段：氣體通過閥孔4VS40.926U0="2T7=八c”2二d；N二0.0392743.2.漏液驗算(1)精儲段：氣體通過閥孔時的采用F1型重閥，重量為A.浮法數(shù)目33g,孔徑為39mm浮法數(shù)目按下式計算:4Vs氣體通過閥孔的速度:u。取動能因數(shù)F=1.1則11u0=9.72m/s、1

37、.2840.8472_0.0399.72=72.95定73個11，u0=11.33m/s0.94340.926一2一二0.03911.33=68.42定69個B.排列的實際=10.48m/sU04Vs二d；N40.847二0.0392749.58m/sF0=u0,耳=9.58，宙=10.84>6F0=u07V=10.48'.0.943=10.18(2)提儲段氣體通過閥孔時的速3)開孔率:N-：do°,74二0.03920100%=一4AT40.6362=13.89%u=&0二d：N40.926二0.03927410.48m/s開孔率在10%14%之間，且實際動能

38、因數(shù)F0在912間，滿足要求。3. 流體力學(xué)驗算3.1. 氣體通過浮閥塔板的壓力降(單板壓降)單板壓降：hp=hc+hi+h,0.1750人口0.175閥片全開前：h-19.9=19.99=0.037mc：L805.790.175hc=19.9-01=19.910.480.175904.71=0.033mF0=u07V=10.48,0.943=10.18>63.3.液泛驗算降液管內(nèi)泡沫液層高度可按下式計算：Hd=hp+hw+how+A+hd=hp+hL+hd<6(HT+hw)浮法塔的頁面落差一般不大，?？珊雎圆挥嬀珒Χ蝖p=0.062m,hL=0.05m塔板上不設(shè)進口堰時hd二LS

39、3=0.153(S);lwh00.000753-ra匚。X/nCCCC二e-0.153()-0.00005m0.540.020Hd=0.062+0.05+0.00005=0.11205m取小=0.5,小(HT+hw)=0.5X(0.35+0.04151)=0.196mHd<<j)(HT+hw),(2)提儲段hp=0.058m,hL=0.05m塔板上不設(shè)進口堰時：Ls.30.00148、3hd=0.153()=0.153()=0.00005mlwh00.540.0392'Hd=0.058+0.05+0.00005=0.10805m取3=0.5,小(HT+hW)=0.5X(0.

40、35+0.0363)=0.19315mHd<6(Ht+hq)(2)提儲段:AH0.03500.350.00075=16.33s2.843600L0.00849E(1000lwS)2/32.841.045(10003600L0.54S)2/3AH0.03500.350.00148=8.283s得：Ls=0.000726m3/S(2)提儲段：0.0137=2.843600Ls1000!w)2/32.8410001.045(醬嚴3.4.霧沫夾帶驗算泛點百分率可取下列兩式計算，取計算結(jié)果中較大的數(shù)值:VsV1.36LsZl匚S；vF二4.操作性能負荷圖4.1.氣相負荷下限線(1)精儲段：=-0.

41、0392父74次=£=41.28(2)提儲段:=0.391m3/s得：L'=0.00149m3/Ss4.4.液泛負荷上限線LSAH0.03500.3/5c=0.002415s/KCFAb.，二.2.5二25-八3,Vs-d0N=-0.039740.459m/s440.9264.5.泛液線泛液線方程：aV2s=b-cLS-dL/30.78KCfAtZL=D-2Wd,Ab=At-2Af(1)精儲段：4.2.過量霧沫夾帶線取F=0.7(1)精儲段:(1)精儲段:71Va-1.91105：lN2=1.911C51.28,=0.05541805.797420.8471.28品遢我吧上0

42、R.6210.7=1.28805.79-1.281.36LS(0.9-20.1035)b=tHt+(小-1-0.15310.098(0.63620.0350)10.098(0.6362-20.0350)£0)hw=0.5X0.35+(0.5-1-0.5)X0.04151=0.133490.15322=1311.730.5420.02020.8471.28F二805.79-1.28:0.6947:二0.70.780.636210.098(2)提儲段：0.926,0.9431.360.00014(0.9-20.1035)匚904.710.943nF=0.601得：Vs=-23.62Ls+

43、0.973(2)提儲段:0.7=0.943904.71-0.9431.36LS(0.9-20.1035)10.098(0.6362-20.0350),1，得：Vs=-29.18Ls+1.20110.092(0.636220.035)0.9430.926匚904.71-0.943F二=0.655：0.70.780.636210.0924.3.液相負荷下限線(1)精儲段：3.5.液體在降液管內(nèi)的停留時間(1)精儲段：11d=(1；0)E(0.667)2/3=(10.5)1.0450.66705/3=1.577222/30.05541Vs=0.13349-1311.73Ls-1.577Ls(2)提儲

44、段：rPa=1.91105，小2-1.911050.9432=0.03636904.7174b'=小Ht+(小-1-£0)hW=0.5X0.35+(0.5-1-0.5)X0.0363=0.13870.1530.153函0.5420.03922=341.45d=(1；°)E(0.=(10.5)1.0450.6670.54/3=1.577222/30.03636Vs=0.1387-341.45Ls-1.577Ls由圖可知，該塔的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。由圖4.6.操作性能負荷圖(1)精儲段：精微段性能負荷圖由圖可知，該塔的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。

45、由圖可讀得：(Vs)max=0.973m3/s,(Vs)min=0.391m3/s可讀得：(VS)max=1.201m3/s,所以，塔的操作彈性為(VS)min=0.459m3/sVs,maxVs,min1.201_-2.61720.4595. 各接管尺寸的確定5.1. 進料管查得30c時，pa=787Kg/m3,pb=995.7Kg/m3,1_3故：f=二900.k2gm0.4/787-(10.4)/995.7進料體積流4Vsl40.000745那么d計=J=J=0.0435m：u二0.5經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管，規(guī)格：(j)50X3mm實際管內(nèi)流速：見=4°.0007?5=0.49m/s二0.04425.4.塔頂上升蒸汽管塔頂上升蒸汽的體積流量：wVMvVsv=-V107.4139.811.28=3340.6m3=0.928m3/s取適宜速度uv=20m/sFMf量;Vsf=145.923.8900.23600=0.00107m3/sd計=40.928二20=0.243m經(jīng)圓整選取拉制黃銅管，規(guī)格：小260x5mm取適宜的輸送速度Uf=2.0m/s,所以，塔的操作彈性為Vs,max=0.973=2488>2Vs,min0.391(2)提儲段：提微段性能負荷圖40.00