(四)流體力學(xué)驗(yàn)算(塔板校核)

第一頁(yè)第一頁(yè)（四）流體力學(xué)驗(yàn)算（塔板校核）1?計(jì)算氣體通過塔板壓降hp，教材172頁(yè)式（7-63）、式（7-64）、式（7-65）校核h是否符合要求：常壓、加壓塔h=27~54mm水柱；減壓pp塔h=20mm水柱^左右p2．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：h―（H+h）dTW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ev小于0?1kg液體/kg氣體:大塔泛點(diǎn)率＜80%直徑0?9m以下的塔泛點(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V、LSS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，從而得到允許的負(fù)荷波動(dòng)范圍圖形，這個(gè)圖形即稱為塔板的負(fù)荷性能圖。（1）霧沫夾帶上限線此線表示霧沫夾帶量等于0.1kg液體/kg氣體時(shí)的-Ls關(guān)系（2）液泛線液泛線表示降液管內(nèi)*液體負(fù)荷Ls/（m3/s）*液體負(fù)荷Ls/（m3/s）圖7-33塔板負(fù)荷性能圖泡沫層高度達(dá)到最大允許值時(shí)的VS與LS的液相負(fù)荷上限線反映了對(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)荷下限線般取堰上的液層高度仁=6mm作為液相負(fù)荷下限條件。

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（泄漏線）此線表明不發(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，塔板的適宜操作區(qū)應(yīng)在此線的上方。對(duì)于F型1重閥，當(dāng)閥孔動(dòng)能因數(shù)F為5?6時(shí)，泄漏量接近10%,這可O作為氣相負(fù)荷下限值的依據(jù)。（6）操作負(fù)荷線（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、下限之比稱為塔板的操作彈性,浮閥塔的操作彈性一般為3~4。（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=Q水頂氣即qc（t—t）=Vrm水水21所以Vrq所以Vrq—m水c(t—t)水21A冷凝器Q=VrKAtKAt均均式中Q——冷卻水吸收的熱量,W；水Q頂氣——塔頂蒸氣放出的熱量,W

q冷卻水用量，kg/s；m水C——冷卻水的平均比熱容，J/(kg?°C)；水t、t——冷卻水的進(jìn)、出口溫度，C；12V塔頂蒸氣量，kmol/s；r塔頂蒸氣汽化熱，J/kmol；A——冷凝器的傳熱面積，m2；Q——冷凝器的熱負(fù)荷，W；冷凝器K——熱系數(shù)，W/血?C),取經(jīng)驗(yàn)值；t——冷凝器的傳熱平均溫度差，C。均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忽略熱損失并近似認(rèn)為Q蒸汽=Q底氣即qm蒸汽r蒸汽=V所以V'rq所以V'rq卄、=m蒸汽r蒸汽A再沸器Q=V'r'KAtKAt均均式中Q蒸汽—加熱蒸氣放出的熱量，WQ頂氣—塔底蒸氣吸收的熱量，Wq、加熱蒸氣用量，kg/s；V塔底蒸氣量,kmol/s；m蒸汽r塔底蒸氣汽化熱，J/kmol；r——加熱蒸汽的汽化熱，J/kg；蒸汽A再沸器的傳熱面積，m2；再沸器Q——?沸器的熱負(fù)荷，W；K熱系數(shù)，W/血??,取經(jīng)驗(yàn)值；t——再沸器的傳熱平均溫度差，°c。均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103．《化工過程及設(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°c258090100110120kg/m3875815803.9792.5780.3768.9kg/m3860810800.2790.3780.3770.02．苯、甲苯的汽化熱溫度tc258090100110120kj/kg440.0394.1386.9379.3371.5363.2kj/kg425.5379.9373.8367.6361.2354.6tc8090100110120N/m21.2720.0618.8517.6616.49N/m21.6920.5919.9418.4117.313．苯、甲苯液體表面張力度m4．苯、甲苯液體黏度溫度tc8090100110120河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案頁(yè)頁(yè)mPa?s0.3080.2790.2550.2330.215mPa?s苯0.3110.2860.2640.2540.2285．苯、甲苯的平衡數(shù)據(jù)t°C80.1859095100105110.6x1.0000.7800.5810.4110.2580.1300y1.0000.9000.7770.6320.4560.2610傘EQQooOJ1,omco指折工作壓力MPa常圧工作溫度匸120物料笨、甲笨物科含耒質(zhì)屋分教58K技術(shù)特性表苻號(hào)連槎方式用途a蒸氣出