完整word版,丙酮-水連續(xù)精餾塔設(shè)計(jì)說明書吳熠

1、華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書課程設(shè)計(jì)報(bào)告書丙酮 - 水連續(xù)精餾浮閥塔的設(shè)計(jì)學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院專業(yè)化學(xué)工程與工藝學(xué)生姓名吳熠學(xué)生學(xué)號(hào)201230361316指導(dǎo)教師江燕斌課程編號(hào)137137課程學(xué)分3起始日期2014.12.30I華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書教師評(píng)語教師簽名：日期：成績(jī)?cè)u(píng)定備注II華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書目錄目錄 .III第 1 部分 設(shè)計(jì)任務(wù)書 .51.1設(shè)計(jì)題目：丙酮 - 水連續(xù)精餾浮閥塔的設(shè)計(jì) .51.2設(shè)計(jì)條件 .51.3設(shè)計(jì)任務(wù) .5第 2 部分 設(shè)計(jì)方案及工藝流程圖 .62.1設(shè)計(jì)方案 .62.2工藝流程圖 .6第 3 部分 設(shè)計(jì)計(jì)算與論證 .73.1精餾塔的工藝計(jì)算

2、.73.1.1全塔物料衡算 .73.1.2實(shí)際回流比 .83.1.3理論塔板數(shù)確定 .83.1.4實(shí)際塔板數(shù)確定 .93.1.5塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)計(jì)算 .103.1.6塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 .133.2塔板工藝尺寸的計(jì)算 .163.2.1溢流裝置計(jì)算 .163.2.2塔板布置及浮閥排列 .173.3塔板的流體力學(xué)性能的驗(yàn)算 .213.3.1阻力計(jì)算 .213.3.2液泛校核 .21III華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書3.3.3 霧沫夾帶223.3.4 霧沫夾帶驗(yàn)算233.4 塔板負(fù)荷性能圖243.4.1 精餾段塔板負(fù)荷性能計(jì)算過程243.4.2 提餾段塔板負(fù)荷性能計(jì)算過程253.5 接管尺

3、寸的確定273.5.1 液流管273.5.2 蒸氣接管273.6 附屬設(shè)備283.6.1 冷凝器283.6.2 原料預(yù)熱器283.6.3 塔釜?dú)堃豪淠?93.6.4 冷卻器293.7 塔的總體結(jié)構(gòu)303.7.1 人孔及手孔303.7.2 封頭 .303.7.3 裙座 .303.7.4 塔高 .303.7.5 壁厚 .31第 4 部分 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總32第 5 部分 小結(jié)與體會(huì)34第 6 部分 參考資料34IV華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書第 1 部分設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1 設(shè)計(jì)題目： 丙酮 - 水連續(xù)精餾浮閥塔的設(shè)計(jì)1.2 設(shè)計(jì)條件在常壓操作的連續(xù)精餾浮閥塔內(nèi)分離丙酮 - 水混合物。生產(chǎn)能力和產(chǎn)品的質(zhì)量

4、要求如下：任務(wù)要求 ( 工藝參數(shù) ) ：1. 塔頂產(chǎn)品 ( 丙酮 ) ：3.0 t/hr, xD=0.98( 質(zhì)量分率 )2. 塔頂丙酮回收率： = 0.99( 質(zhì)量分率 )3. 原料中丙酮含量： 質(zhì)量分率 =(4.5+1*33)%=37.5%4. 原料處理量：根據(jù) 1、 2、 3 返算進(jìn)料 F、xF、W、 x W5. 精餾方式：直接蒸汽加熱操作條件：常壓精餾進(jìn)料熱狀態(tài) q = 1回流比R= 3?加熱蒸汽直接加熱蒸汽的絕對(duì)壓強(qiáng)1.5atm冷卻水進(jìn)口溫度25、出口溫度 45，熱損失以 5%計(jì)單板壓降0.7kPa1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)1. 確定雙組份系統(tǒng)精餾過程的流程，輔助設(shè)備，測(cè)量?jī)x表等，并繪出工藝流

5、程示意圖，表明所需的設(shè)備、管線及有關(guān)觀測(cè)或控制所必需的儀表和裝置。2. 計(jì)算冷凝器和再沸器熱負(fù)荷。 塔的工藝設(shè)計(jì)：熱量和物料衡算，確定操作回流比，選定板型，確定塔徑，塔板數(shù)、塔高及進(jìn)料位置3. 塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：選擇塔板的結(jié)構(gòu)型式、確定塔的結(jié)構(gòu)尺寸；進(jìn)行塔板流體力學(xué)性能校核（包括塔板壓降，液泛校核及霧沫夾帶量校核等） 。4. 作出塔的負(fù)荷性能圖，計(jì)算塔的操作彈性。5. 塔的附屬設(shè)備選型 , 計(jì)算全套裝置所用的蒸汽量和冷卻水用量，和塔頂冷凝器、塔底蒸餾釜的換熱面積，原料預(yù)熱器的換熱面積與泵的選型 ，各接管尺寸的確定。5華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書第 2 部分設(shè)計(jì)方案及工藝流程圖2.1 設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)任

6、務(wù)為分離丙酮- 水二元混合物。對(duì)于該非理想二元混合物的分離，應(yīng)使用連續(xù)精餾。含丙酮37.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的原料由進(jìn)料泵輸送至高位槽。通過進(jìn)料調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)料流量，經(jīng)與釜液進(jìn)行熱交換溫度升至泡點(diǎn)后進(jìn)入精餾塔進(jìn)料板。塔頂上升蒸汽使用冷凝器，冷凝液在泡點(diǎn)一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻后送至儲(chǔ)罐。該物系屬于易分離物系（標(biāo)況下，丙酮的沸點(diǎn)56.2 C），塔釜為直接蒸汽加熱，釜液出料后與進(jìn)料換熱，充分利用余熱。2.2 工藝流程圖6華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書第 3 部分設(shè)計(jì)計(jì)算與論證3.1 精餾塔的工藝計(jì)算3.1.1全塔物料衡算3.1.1.1原料液、塔頂及塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)丙酮（ C3 H 6 O ）的

7、摩爾質(zhì)量： M A58.08kg / kmol水（ H 2O ）的摩爾質(zhì)量： MB = 18.015kg/kmol則各部分的摩爾分?jǐn)?shù)為：wDxDM A(3.1)wD1 wDM AM BwFxFM A(3.2)wF1 wFM AM BwWxWM A(3.3)wW1 wWM AM B3.1.1.2原料液、塔頂及塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量M DxD M A(1- xD )M B(3.4)M FxF M A(1- xF )M B(3.5)M WxW M A(1- xW )M B(3.6)3.1.1.3塔頂產(chǎn)品物質(zhì)的量D= WD/MD（3.7 ）3.1.1.4物料衡算總物料衡算（直接蒸汽加熱） ：F=W+D

8、（3.8）輕組分（丙酮）衡算：FxFWxWDxD(3.9)回收率計(jì)算： = DxD /Fx F(3.10)求解得到： F=325.8745kmol/hD=53.9504kmol/hW=271.9241kmol/hxD = 0.9383xW = 0.0018805xF = 0.15697華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書3.1.2 實(shí)際回流比3.1.2.1最小回流比及實(shí)際回流比確定根據(jù) 101.325KPa 下，丙酮 - 水的汽液平衡組成關(guān)系繪出丙酮 - 水 t-x-y 和 x-y 圖，泡點(diǎn)進(jìn)料，所以 q=1，q 線為過 xF =0.1569 的豎直線。本平衡具有下凹部分，在相平衡圖上過（ xD ， x

9、D ）點(diǎn)作平衡線的切線，得切點(diǎn) (x q ，yq )=（0.7836 ，0.8875 ）x D -y q據(jù)Rmin = y q -x q 得Rmin=0.4887初步取實(shí)際操作回流比為理論回流比的3 倍：R=Rmin3=1.46613.1.2.2操作線精餾段操作線方程：yn+1=RX +1R+1xd =0.5945 Xn +0.3805R+1提餾段操作線方程：yn+1=wxn -wxw =3.0438Xn-0.003818ss3.1.2.3汽、液相熱負(fù)荷計(jì)算（1）精餾段：L1 = RD = 79.0967kmol/hV1= ( R + 1) D = 133.0471kmol/h（2）提餾段：據(jù)

10、F+S=D+W，得V2 = S = V1 = 133.0471kmol/hL2 = W = 404.9712kmol/hxW = 0.00125453.1.3 理論塔板數(shù)確定在平衡曲線即x-y 曲線圖上做操作線，在平衡線與操作線間畫階梯，過精餾段操作線與 q 線焦點(diǎn)，直到階梯與平衡線交點(diǎn)小于0.0012545 為止，由此，得到理論板 8 塊（塔釜算一塊板），進(jìn)料板為第 5 塊理論板。如下 CAD作圖：8華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書3.1.4 實(shí)際塔板數(shù)確定板效率與塔板結(jié)構(gòu)、操作條件、物質(zhì)的物理性質(zhì)及流體力學(xué)性質(zhì)有關(guān)，它反應(yīng)了實(shí)際塔板上傳質(zhì)過程進(jìn)行的程度。板效率可用奧康奈爾公式計(jì)算：-0.245E

11、T = 0.49()注：塔頂與塔底平均溫度下的相對(duì)揮發(fā)度L 塔頂與塔底平均溫度下的液相粘度mPa ? s據(jù)液相組成在3.1 圖中查得溫度，再計(jì)算出精餾段與提餾段的均溫查得液相組成。具體過程如下：液相組成 xA氣相組成 yA溫度/0C相對(duì)揮發(fā)度進(jìn)料0.15690.775764.9818.5832塔頂0.93830.957856.611.4925塔底0.0012550.0349798.9228.8380精餾段0.45170.828160.805.8476提餾段0.03170.535381.9535.1864精餾段均溫： t 1=(64.98+56.61)/2=60.7950C提餾段均溫： t 2=

12、(64.98+98.92)/2=81.950C相對(duì)揮發(fā)度： = y A /x A其中， xB = 1 -xA ，yB = 1 - yAy B /x B全塔平均揮發(fā)度： =3 =9.2825mDFW在數(shù)據(jù)手冊(cè)中查得對(duì)應(yīng)溫度下的黏度：9華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書精餾段：丙酮： = 0.2292mPa ? s，水： = 0.4638mPa ? s；A1B1提餾段：丙酮： = 0.1951mPa ? s，水： B2 = 0.3478mPa ? sA2液相黏度：精餾段： = xA A1 +(1 - xA) = 0.3578mPa ? sl1B1提餾段： = xA A2 +(1 - xA)B2= 0.34

13、30mPa ? sl2塔板效率：精餾段： ET1= 0.49(-0.245) = 0.4089提餾段： ET2= 0.49(-0.245) = 0.2662實(shí)際塔板數(shù)：精餾段： NP1=N T1= 10ET1提餾段： NP2=N T2= 15ET2精餾段實(shí)際塔板數(shù)為 NP1 = 10 塊。提餾段實(shí)際塔板數(shù)為 NP2 = 15 塊。全塔所需要的實(shí)際塔板數(shù)：NP = NP1 + NP2 = 25 塊，進(jìn)料板位于第11 塊。全塔效率：ET = N T = 0.32N P3.1.5 塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)計(jì)算3.1.5.1操作壓力計(jì)算塔頂操作壓力； PD= 101.325kpa每層塔板壓降：P0.

14、7kPa ；進(jìn)料板的壓力：PF = PD + 0.7 10 = 108.325kpa塔底操作壓力： PW = PD + 0.7 25 = 118.825kpa精餾段平均壓力： PM1= PD+P F= 104.825kpa2提餾段平均壓力： PM2= PW+PF= 113.575kpa23.1.5.2 操作溫度計(jì)算塔頂溫度： t d = 56.61；進(jìn)料板溫度： t f = 64.98 ；塔釜溫度： t w = 98.92精餾段平均溫度： t m1 =提餾段平均溫度： t m2 =t d +t f2t f +t w2= 60.80 = 81.95 3.1.5.3平均摩爾質(zhì)量計(jì)算塔頂平均摩爾質(zhì)量

15、： Mldm = 55.6080kg/kmol10華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書Mvdm = 56.3893kg/kmol進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量： Mlfm = 24.3012kg/kmolMvfm = 49.0934kg/kmol塔底平均摩爾質(zhì)量： Mlwm= 18.0653kg/kmolMvwm = 19.4161kg/kmol精餾段平均摩爾質(zhì)量： MLM1=Mldm+M lfm = 39.9546kg/kmol2MVM1= MVdm +M Vfm= 52.7414kg/kmol2提餾段平均摩爾質(zhì)量： MLM2=Mlwm+M lfm = 21.1833kg/kmol2MVM2=MVwm +M Vf

16、m= 34.2548kg/kmol23.1.5.4 平均密度計(jì)算氣相平均密度計(jì)算：由理想氣體狀態(tài)方程，即VM1PM1 MVM1= 2.6212kg/m3=R TM1= PM2 MVM2= 1.7026kg/m3VM2R TM2液相平均密度計(jì)算：1ii(3.32)Lm注： i 為該物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)塔頂平均密度計(jì)算：由 t d = 56.61 ，查手冊(cè)得 A745kg/m 3 ， B 985.5kg/m 31D = 0.98ldm = +(1- ) =748.654kg/m3?pb?a進(jìn)料板平均密度計(jì)算：由 t F = 64.98，查手冊(cè)得A 742.5kg/m 3 ， B 980.5kg/m 3F

17、 = 0.375lfm =1(1 - ) = 875.289kg/m3+?ab塔底平均密度計(jì)算： 由 tW = 98.92，查手冊(cè)得A705kg/m3， B958.4kg/m 3W =0.0012545 58.080.0012545 58.08+(1-0.0012545) 18.015= 0.004033=1= 957.013kg/m3LWmW +(1- W )/ BA11華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書精餾段平均密度：= ldm + lfm = 811.972kg/m3lm12提餾段平均密度：lwm + lfmlm2 = 916.151kg/m323.1.5.5 液體平均表面張力計(jì)算對(duì)于二元有機(jī)物

18、 - 水溶液表面張力可用下試計(jì)算：= xlmii（1）塔頂表面張力：由 t D = 56.61，查表得： A1= 19.03mN/m ；B1= 66.57mN/m求得： ldm = 21.9632mN/m（2）進(jìn)料板表面張力：由 t F = 64.98 ，查表得： A2 = 18.29mN/m B2 = 65.21mN/m求得： lfm = 57.8483mN/m（3）塔釜表面張力：由 t W = 98.92 查表得： A3 = 14.4mN/mB3 = 58.6mN/m求得： lwm= 58.5445mN/m（ 4) 精餾段平均表面張力： lm1 = 39.9058mN/m（5）提餾段平均表

19、面張力：lm2 = 58.1964mN/m3.1.5.6平均黏度計(jì)算液體平均黏度計(jì)算：lgLmxi lgi(3.38)塔頂平均黏度：由 t d進(jìn)料板平均黏度：由塔底平均黏度：由 t w= 56.61，查手冊(cè)，得到： A1 = 0.241mPa ? s= 0.52mPa ? sB1求得： = 0.2527mPa ? stldmf = 64.65，查手冊(cè)，得到： = 0.22mPa ? sA2 = 0.435mPa ? sB2求得： lFm = 0.3909mPa ? s= 98.85，查手冊(cè)，得到：， A3= 0.17mPa ? s12華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書= 0.27mPa ? sB3求得

20、： = 0.2698mPa ? slWm精餾段液體平均黏度：lm1=ldm+ lFm= 0.3218mPa ? s2提餾段液體平均黏度：=+ lwmlFm = 0.3304mPa ? slm22氣體平均黏度計(jì)算： lg Vm=yi lg i塔頂平均黏度：由 t d = 56.61，查手冊(cè)，得到： A1 = 0.0784mPa ? sB1 = 0.1007mPa ? s求得： = 0.07923mPa ?sVdm進(jìn)料板平均黏度：由 t f = 64.65，查手冊(cè)，得到： A2 = 0.07874mPa ? s= 0.1058mPa ?sB2求得： 塔底平均黏度：由 tVFm = 0.08413m

21、Pa ? sw = 98.85，查手冊(cè)，得到：， A3 = 0.0907mPa ? s= 0.1172mPa ?sB3求得： VWm = 0.1162mPa ? s精餾段液體平均黏度：Vm1=Vdm + VFm= 0.08168mPa ? s2提餾段液體平均黏度：Vm2=+ VwmVFm = 0.1002mPa ? s23.1.6 塔的塔體工藝尺寸計(jì)算3.1.6.1 塔徑計(jì)算（1）精餾段精餾段的氣、液相體積流率為：VMVM= 0.7436m 3V =/ss3600 VMLs =LMLM3 /s= 0.001081m3600LM查史密斯關(guān)聯(lián)圖，橫坐標(biāo)為：L S1 (lm1 ) = 0.02559

22、vs1vm113取板間距 H T查圖得： C20取安全系數(shù)為華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書0.4m ，板上液層高度 ?= ?.則： ? - ? = ?.?0.0750.2C= C20( lm )= 0.0861120L - Vumax = C() = 1.5131m/sV0.7 ，則空塔氣速為： u = 0.7 umax = 1.0592m/s4VD = ( )=0.9454u按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為： D = 1.0m截塔面積為： AT = D2 = 0.7854m 24實(shí)際空塔氣速： u = V S = 0.9468m/sA T（2）提餾段提餾段的氣、液相體積流率為：SMVM2Vs2 = 0.743

23、6m/s3600 VM214華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書Ls2=LMLM2= 0.002601m 3 /s3600LM2查史密斯關(guān)聯(lián)圖，橫坐標(biāo)為：L) = 0.08114S2 (lm2vs2vm2取板間距 H T0.4m ，板上液層高度 ?= ?.則： ?- ?= ?.查圖得： C20= 0.0720.2C = C20 ( lm2 ) = 0.0891520umax = C( -LV ) = 2.0661m/sV取安全系數(shù)為 0.6 ，則空塔氣速為： u = 0.6 umax = 1.2396m/s4VD = ( )=0.8739u按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為：D = 1.0m截塔面積為： AT=D2=

24、0.7854m 24V S實(shí)際空塔氣速：u = A T = 0.9468m/s3.1.6.2精餾塔有效高度計(jì)算精餾段有效高度Z1 = ( NP1 - 1) HT = 3.6m提餾段有效高度Z2 = ( NP2 -1) HT = 5.6m在進(jìn)料板上方開一個(gè)人孔，其高度為0.8m，故精餾塔有效高度 :z = z1 + z2 + 0.8 = 10m15華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書3.2 塔板工藝尺寸的計(jì)算3.2.1 溢流裝置計(jì)算3.2.1.1精餾段因塔徑 D=1.0m，可選用單溢流弓形降液管，凹型受液盤，不設(shè)進(jìn)堰口。各項(xiàng)計(jì)算如下：堰長(zhǎng) l w取lw = 1.0 0.60 = 0.6m 弓形降液管寬度

25、Wd 和截面積 Afl wAfW d由D= 0.60查弓形降液管參數(shù)圖得： AT= 0.0520； D= 0.1000故Af = AT 0.0520 = 0.04084m 2Wd = 0.1D = 0.10m驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間 , 即：= Af HT/L S1 = 15.1122 5?故降液管設(shè)計(jì)合理。 堰上層液高度 how由 hwhLhow ，選用平直堰，堰上液層高度： （E=1）2.84lh1 2?how=E()3 =9.8773mm因?yàn)?? ? ?，故可采用平直堰。? 溢流堰高度 hw取板上清液層高度 hl = 60mm ，故 hw = hl - how = 50.12mm因?yàn)?

26、?.-?，故符合要求。? ? 25mm 。故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理3.2.1.2提餾段堰長(zhǎng) l w取lw = 1.0 0.60 = 0.6m弓形降液管寬度 Wd 和截面積 Af16華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書l wAfW d由D= 0.60查弓形降液管參數(shù)圖得： AT= 0.0520； D= 0.1000故Af = AT 0.0520 = 0.04084m 2Wd = 0.1D = 0.10m驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間 , 即：= Af HT/L S1 = 6.2807 5?故降液管設(shè)計(jì)合理。堰上層液高度 how由 hwhL how ，選用平直堰，堰上液層高度： （E=1）2.84l h12?h

27、ow =E() 3 = 17.74mm1000l w因?yàn)?6mm hOW 60?，故可采用平直堰。溢流堰高度 hw取板上清液層高度 hl = 60mm ，故 hw = hl - how = 42.26mm因?yàn)??.- ? ? 25?。故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理3.2.2 塔板布置及浮閥排列3.2.2.1精餾段（1）閥孔數(shù)?-?- ?選用 F1 型浮閥（重閥），當(dāng)板上浮閥剛剛?cè)_時(shí)， 閥孔動(dòng)能因子 ? = (?)? ?取F0 =10，由閥孔直徑 d=0.039m，F(xiàn)0= u0 V ，得u =F0=10= 6.1766m/s02.6212 VVS= 100.7792 101 個(gè)N = 2 u0d04

28、（2）塔板布置塔板分塊因?yàn)樗??= ? ?，故采用分塊式。邊緣區(qū)寬度確定17華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書取兩邊安定區(qū)寬度 ?= ?= ?.，降液管寬度 ? = ?.，無效區(qū) ?= ?.鼓泡區(qū)面積?單溢流塔板，選用等腰三角形叉排，因?yàn)榉謮K式塔板，故?=? ?開孔區(qū)面積 AP計(jì)算：AP = 2(x R2- x2x+R2 arcsin )1800RDx =- ( Wd + Ws) = 0.325m2DR =- w c = 0.445m2所以 ,AP = 0.5219m 2（3）浮閥孔排列取t = 75mm ，得 t = 0.06890m用 CAD作圖得浮閥排列得實(shí)際篩孔數(shù) N=87個(gè)驗(yàn)算閥孔動(dòng)能因數(shù)

29、及塔板開孔率：18華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書u0 =VS= 7.1549m/s，F(xiàn)0 = u0 V = 11.5838kg1-1m-122 ，4d 0 2 Ns11符合 FO = (912)kg 2 s-1m- 2塔板開孔率 ? = N( d o ) 2 100% = 13.23%D? 在 10% 14%之間，設(shè)計(jì)結(jié)果合理。3.2.2.2提餾段（1）閥孔數(shù)取F0 = 10，由閥孔直徑d=0.039m，F(xiàn)0 = u0 V ，得F0=10u0 = 7.6638m/sV1.7026VS= 81.2225 82 個(gè)N = d02 u04（2）塔板布置塔板分塊因?yàn)樗?D = 1000mm 900?，故

30、采用分塊式。邊緣區(qū)寬度確定取兩邊安定區(qū)寬度 Ws = Ws= 0.075m ，降液管寬度 Wd = 0.1，無效區(qū) Wc = 0.055 鼓泡區(qū)面積單溢流塔板，選用等腰三角形叉排，因?yàn)榉謮K式塔板，故t =A PNt開孔區(qū)面積 AP計(jì)算：x 222AP = 2(x+)R- xR arcsinD1800R- ( Wd + Ws) = 0.325mx =2DR =- w c = 0.445m2所以 ,AP = 0.5219m 2（3）浮閥孔排列取t = 75mm ，得 t = 0.08486m用 CAD作圖得浮閥排列19華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書得實(shí)際篩孔數(shù) N=71個(gè)驗(yàn)算閥孔動(dòng)能因數(shù)及塔板開孔率：

31、u0VS= 8.7672m/s1-1= 2，F(xiàn)0 = u0 V = 11.4398kg 2 s-1m2 ，4d 0N1m-1符合 FO = (912)kg 2 s-12塔板開孔率 ? = N( dDo ) 2 100% = 10.80%? 在 10% 14%之間，設(shè)計(jì)結(jié)果合理。20華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書3.3 塔板的流體力學(xué)性能的驗(yàn)算3.3.1 阻力計(jì)算氣相通過浮閥塔板的壓強(qiáng)降hp = hc + hl + h3.3.1.1 精餾段（1）干板阻力hc 計(jì)算1.82573.1uoc = = 6.1945m/sv因?yàn)?u0 u0c ，所以閥全開前， ? u2?= 5.37 2v0g = 0.04

32、079mL（2）板上充氣液層阻力計(jì)算因?yàn)橐合酁樗?，所以充氣系?shù) ?=0.5 ，?hl = 0hL = 0.03m（3）液體表面張力阻力計(jì)算液體表面張力所造成的阻力一般很小，完全可以忽略。因此，與氣體流經(jīng)浮閥塔板的壓力降相當(dāng)?shù)囊褐叨葹椋篽p = hc + hl = 0.07079m（4）單板壓強(qiáng)降?p = hp lg = 563.8739pa u0c ，所以閥全開前， ? u2?= 5.37 v0= 0.03615m2L g（2）板上充氣液層阻力計(jì)算hl = 0hL = 0.03m（3）與氣體流經(jīng)浮閥塔板的壓力降相當(dāng)?shù)囊褐叨萮p = hc+ hl = 0.06615m（4）單板壓強(qiáng)降?p = hp lg = 594.5192pa 700?（設(shè)計(jì)允許）3.3.2 液泛校核為了防止淹塔現(xiàn)象的發(fā)生，需要控制降液管中清液層高度：H d(H Thw )(4.14)21華南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書且有 Hd = hp + hl + h3.3.2.1精餾段液體通過塔板的壓降所相當(dāng)?shù)囊褐舾叨萮p = 0.07079m ，hL = 0.06m2Lshd = 0.153 ()= 0.0001977m所以降液管液面高度 Hd = 0.07079 + 0.06 + 0.