年产10000吨聚乙烯醇精馏塔系统的设计

(2)提馏段：

L'2.5lwlw2.54?10?3?3600??17.02,?0.65，查图得E'?1.041，则 2.5D0.78?2.54?10?3?3600???0.00284?1.041????0.78??2/3' how?0.0153m

''?0.07?0.0152?0.0547m 前假设hL?0.07m，hw' 取内、外堰高hw?0.05m

要求 0.1?how?hw?0.05?hw

0.1?0.0153?0.05?0.05?0.0153

0.0847?0.05?0.347'''?hw?h0 hLw?0.05?0.0153?0.0653m

3.4.3 弓形降液管的宽度和横截面

由

AfWlw?0.0721,d?0.124，则?0.65在弓形降液管的参数图中查得ATDDAf?0.0721?1.130?0.082m2,Wd?0.124?1.2?0.149m

验算降液管内停留时间： (1)精馏段：??AfHTLSAfHTL'S?0.082?0.45?39.01s ?49.46?100.082?0.45?14.53s

2.54?10?3(2)提馏段：???停留时间??5s，故降液管可使用。 3.4.4 降液管底隙高度 1.精馏段

取降液管底隙高度h0?0.035m，

则 hw?h0?0.05?0.035?0.015m?0.006m

27

液流通过间隙h0时的速度

LS9.46?10?4 ??0.0347m/s?0.3m/s

lwh00.78?0.0352.提馏段

'取降液管底隙高度h0?0.035m，

''?h0?0.05?0.035?0.015m?0.006m 则 hw 液流通过间隙h0'时的速度

L's2.54?10?3 ??0.093m/s?0.3m/s 'lwh00.78?0.035 3.4.5 筛孔的设计

本此设计的物系有腐蚀性，可选用??2.5mm不锈钢板，取筛孔直径d0?5mm 筛孔直径采用正三角形排列，取孔中心距t?3.8d0?3.8?5?19mm 取稳定区宽WS?0.081m 取边缘安装区宽WC?0.05m 1.开孔区面积Aa x?D1.2D1.2??Wd?WS???(0.149?0.081)?0.37m，r??WC??0.05?0.55m 2222π2x??Aa?2?xr2?x2?rsin?1?180r??π0.37???2??0.37?0.552?0.372??0.552sin?1?1800.55??

?0.749m22.总开孔面积A0

A0??Aa

而对于正三角形排列，开孔率与孔间距之间的关系用下式表示：

??0.9069?d0/t?，

2 28

年产10000吨聚乙烯醇精馏塔系统的设计

则 ??0.9069??5/19??0.063

2即A0?0.063?0.749?0.0472m2 3.每层板上筛孔数N

N?A00.0472??2405个

0.785d020.785?0.00524.筛孔气速u0

u0?VS A0VS0.569??12.06m/s A00.063?0.749 (1)精馏段：u0?Vs'0.647 (2)提馏段：u???13.71m/s

A00.063?0.749'03.4.6 筛板塔的流体力学的计算 1.塔板压降 (1)干板压降hc

?u0? hc?0.051???c???0?2??V????L??? ? 由

d0??5?2 2.5查干筛孔的流量系数图得C0?0.76

?12.06?1精馏段：h?0.051??○?c0.76??'c2?2.73????0.0342m 1026???13.71??2.31?2提馏段：h?0.051?? ○????0.0365m

?0.76??1050? (2)湿板压降hl hl??(hw?how)

29

2式中? —塔板上液层充气系数，可由充气系数关联图[19]查出，其横坐标

Fa?ua?V?VSAaVSAa?V

1精馏段：F? ○a?V?0.569?2.73?1.26，查图得??0.64，则 0.749 hl??(hw?how)?0.64?(0.05?0.0078)?0.0370m

VS'2提馏段：F? ○aAa'?V?0.647?2.31?1.31,查图得?'?0.62 0.749''?how)?0.62?(0.05?0.0153)?0.0405m hl'??'(hw (3)克服液体表面张力的阻力h? 克服液体表面张力的阻力可近似为

4?10?3?h??

?Lgd04?10?3?21.481精馏段：h??0.0017m ○?1026?9.81?0.0054?10?3?17.972提馏段：h??0.0014m ○?1050?9.81?0.005' (4)气体通过每层塔板液柱高度hp可按下式计算：

hp?hc?hl?h?

1精馏段：h?0.0342?0.0370?0.0017?0.0729m ○p 精馏段总压降?p1?0.0729?32?2.333m液柱

2提馏段：h'?0.0365?0.0405?0.0014?0.0784m ○p 提馏段总压降?p2?0.0784?33?2.587m液柱 2 液面落差

对于筛板塔，液面落差很小，由于本设计的塔径与液流量均不大，故可忽略液面落差的影响.

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