化工课程设计说明书 ' u01?33

F0?V1?5?3.0429m/s 2.7u016.853??2.252?1.5~2.0 故不会产生严重漏液。 'u013.0429 稳定系数k?(2) 提馏段

' u02?F0?V2?5?2.9881m/s 2.8u027.124??2.384?1.5~2.0 故不会产生严重漏液。 'u022.9881 稳定系数k?第五节 塔的负荷性能图[1]

1、雾沫夹带线[12]

VS1?已知泛点率F1??V1?1.36LS1?ZL?L1??V1K?CF?Ab?100%，取eV=0.1kg液/kg气为

雾沫夹带底限，即泛点率为80%

对于一定的物系及一定的塔板结构，式中?V,?L,Ab,K,CF,及ZL均为已知值，相应于eV=0.1的泛点率上限值亦可确定，将各已知数代入上式，便得出Vs?LS的关系式，据此可作出负荷性能图中的雾沫夹带线。 (1) 精馏段

按泛点率=80％计算如下：

Vs1?2.7?1.36?Ls1?0.82804.1?2.7?100%?0.8

0.125?0.901 整理得： Vs1??19.2145Ls1?1.5524 (2) 提馏段

Vs2?2.8?1.36?Ls2?0.82788.3?2.8?100%?0.8

0.126?0.901化工课程设计说明书 整理得： Vs2??18.6801Ls2?1.5213

表2-3 雾沫夹带线取点

精馏段 提馏段 2．液泛线[12]

34

LS1?m3/s? 0.0005 0.001 0.002 0.004 0.008

0.012

VS1?m3/s? 1.5428 1.5332 1.5140 1.4755 1.3987 1.3218

LS2m3/s 0.0005 0.001 0.002 0.004 0.008

??0.012

VS2?m3/s? 1.5120 1.5026 1.4839 1.4466 1.3719 1.2971

因为??HT?hw?＝hp?hL?hd＝hc?h1?h??hL?hd，由此确定液泛线，忽略式中

h?

21?Vu0因为 hc?5.34??，h1?(hw?h0w)

2?L2g hL?hw?h0w ，hd?0.153(LS2) lw?h03600LS22.84其中 how??E?()3

1000lw将上式分别代入，得到：

2??3?LS????Vu3600L2.84S????HT?hw??5.34??0.153??E????1??0??hw???

?L2g1000?lw??lWh0?????202因物系一定塔板结构尺寸一定，则HT,hw,h0,lw,?V,?L,?0及?等均为定值，而u0与Vs又有如下关系，即

u0?VS （2.11） π2d0N4式中阀孔数N与孔径d0亦为定值。因此，可将式简化为Vs与Ls的关系式 (1) 精馏段

化工课程设计说明书 2.7?0.2573?5.34?VS21???2??0.039?107?L2?4??0.153?S12804.1?2?9.81?0.876?0.029?

235

2??3600LS1?3??1.5??0.0574?0.00284?1.0????0.876??????3整理可得，VS21?3.0604?4238.04L2S1?19.5388LS1

2(2) 提馏段

2.8?0.25?5.34?VS22???2?0.039?107??L2?4??0.153?S22788.3?2?9.81?0.876?0.041?

22?3?3600L?S2??1.5??0.05?0.00284?1.0?????0.876?????3整理可得，VS22?2.9561?2003.52L2S2?18.4628LS2

2在操作范围内，任取若干个LS值，算出相对应得VS值：

表2-4 液泛线取点

精馏段 提馏段

LS1?m3/s? 0.0005 0.001 0.002 0.004 0.008

0.012

VS1?m3/s? 2.9363 2.8608 2.7333 2.5002 2.0076 1.4260

LS2m3/s 0.0005 0.001 0.002 0.004 0.008

??0.012

VS2?m3/s? 2.8393 2.7695 2.6550 2.4588 2.0894 1.6999

3液相负荷上限线关系式[12]

液体的最大流量应保证在降液管中液体的停留时间不小于3～5s。

化工课程设计说明书 液体在降液管内停留时间：??36

Af?HTLs?3~5s

求出上限液体流量Ls值（常数），在Vs?Ls图上，液相负荷上限线为与气体流量Vs无关的竖直线。

以??5s作为液体在降液管内停留时间的下限，则对于精馏段

Af?HT50.115?0.45?0.01035m3/s 5 (Ls)max??同理，对于提馏段：

Af?HT50.115?0.45?0.01035m3/s 5(Ls)max??4 液相负荷下限线关系式[12]

取堰上液层高度how?0.006m作为液相负荷下限条件，先计算出Ls的下限值，依次作出液相负荷下限线，该线为与气相流量无关的竖直线。

3600(LS)min2/32.84?E?()?0.006 1000lw3600?Ls22.84?1?()3?0.006 对于精馏段，取E?1.0，则

10000.876所以(Ls)min?7.4722?10?4m3/s

同理，对于提馏段，(Ls)min?7.4722?10?4m3/s 5漏液线关系式[12]

对于F1 型33g重阀，可取阀孔动能因数F0=5～6，则可得气相负荷下限的阀孔气速u0。在本课程设计中，取F0=5，则：u0?5?V5

又因为VS??42?d0?N?u0??42?d0?N??V （2.12）