化工原理课程设计
液体流经底隙的流速依下式计算：ub?Ls?0.3?0.5m/s
lw?h0Ls4.4018?10?3精馏段：ub???0.1361m/s?0.3?0.5m/s
lw?h01.08?0.03Ls6.8513?10?3提馏段：ub???0.2115m/s?0.3?0.5m/s
lw?h01.08?0.03故降液管底隙高度设计合理。 （3） 塔板布置
A． 塔板的分块
因为D=1.8m，故塔板采用分块式，查表得，塔板分为5块。 表 塔板分块数 塔径/mm 塔板分块数 800~1200 3 1400~1600 4 1800~2000 5 2200~2400 6 B． 边缘区宽度的确定
取边缘区宽度Wc=0.07m,安定区宽度Ws=0.08m C．计算开孔面积
D1.8??Wd?WS????0.207?0.08??0.613m 22Dr??WC?0.9?0.07?0.83m
2x??2?1?Aa?2?xr2?x2?rsin180? ?2?0.6130.83?0.613?D．筛板孔数n与开孔率?
x?? r???22?0.613??0.832sin?1(m2) ??1.83031800.83?取筛孔的孔径, do?0.008m,正三角形排列,一般碳钢的板厚?为0.003m,取故孔中心距t=3.0*6=0.024M 依下式计算塔板上的开孔率?
t=3, d0??Ao0.9070.907???0.101=10.1% 则每层塔板上的开孔面积Ao为： 22Aa（t/d0）(0.018/0.006) Ao?Aa??0.101?1.8303?0.1849m
2n =
A00.1849?4?3680孔 =
?d023.14*0.00824- -第 21 页 共 38 页
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气体通过筛孔的气速为 u0?则 精馏段 u0J? 提馏段 uoTVs=Vs/Ao ?Aa4.0803?22.0676m/s
0.101?1.83032.6732??14.4575m/s 0.101?1.8303第五章 塔板的流体力学验算
5.1 气体通过塔板的压力降hpm液柱
气体通过塔板的压力降(单板压降)hp?hc?h1?h?
hp——气体通过每层塔板压降相当的液柱高度，m液柱
hc——气体通过筛板的干板压降，m液柱 hl——气体通过板上液层的阻力，m液柱 h?——克服液体表面张力的阻力，m液柱
5.1.1 干板阻力hc
图10-45 干板孔流系数
干板压降hc hc=0.051(u02?v) C0?Lu0——筛孔气速，m/s
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C0——孔流系数
?v?L——分别为气液相密度，Kg/m3
根据? / do=0.003/0.008=0.375 查干筛孔的流量系数图C0 =0.72
22.067621.3719)()?0.0834m液柱 0.72788.553314.457521.1818')()?0.027m7液柱 提馏段 hc?0.051(0.72875.7577精馏段 hc?0.051(5.1.2 板上充气液层阻力h1
板上液层阻力hl用下面的公式计算：
hl??0hL??0(hw?how)
hL——板上清液层高度，m
?0——反映板上液层充气程度的因数，可称为充气因数
当液相为水时，取板上液层充气因数?0?0.5，那么
hl?εohL??o(hw?how)=0.5*0.06=0.03m
5.1.3 由表面张力引起的阻力h?
液体表面张力的阻力 h??4?
?Lgd04?37.2881?10?3?0.00241m 精馏段 h??788.5533?9.81?0.0084?52.9847?10?3h???0.003084m提馏段 875.7577?9.81?0.008'综上，故 精馏段 hp=0.0834+0.03+0.00241=0.1158m液柱
压降 ?p??gh=788.5533×9.81×0.1158=0.8958KPa 提馏段 hp=0.0277+0.03+0.003084=0.0608m液柱
' hp??gh=875.7577×9.81×0.0608=0.5223KPa
本设计系常压操作，对板压降本身无特殊要求。 5.2液体在降液管内停留时间的校核
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依下式验算液体在降液管中停留的时间： ??AfHTLs?3?5s
0.1399?0.45?14.2817?5s
0.00440810.1399?0.45?9.1888?5s 提馏段：τ?0.0068513精馏段：τ?故降液管设计合理。
故在本设计中不会产生严重的气泡夹带。 5.3 液沫夹带（雾沫夹带）的校核
板上液体被上升气体带入上一层塔板的现象，为保证板式塔能维持正常的操作效果，
ev?0.1Kg液/Kg气
ev?公式 5.7?10?6?L?ua????H?h??f??T3
3.2 3.14?1.822??2.5434m降液管横截面积Af=0.1399m, 塔横截面积AT= 44精馏段 un??D2VS4.0803??1.6979m/s
AT?Af2.5434?0.1399VS'2.6732提馏段 u???1.1122m/s
AT?Af2.5434?0.1399'n5.7?10?6?1.6976?精馏段 ev???37.2881?10?3?0.45?2.5?0.06?5.7?10?6?1.1122?提馏段ev???52.9847?10?3?0.45?2.5?0.06?3.23.2?0.0392Kg液/Kg气?0.1Kg液/Kg气 ?0.0071Kg液/Kg气?0.1Kg液/Kg气 故在本设计中液沫夹带常量ev在允许范围内，不会发生过量液沫夹带。
5.4漏液点的校核 漏液验算
uow?4.4C0(0.0056?0.13hL?h?)?L/?V
K=
u0>1.5--2.0 uowu0 ——筛孔气速 uow——漏液点气速 精馏段
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