化工原理课程设计
2.10.2 雾沫夹带量eV的验算
Vs1.01??0.982m/s
AT?Af1.1304?0.102?6un?5.7?10?uneV???H?H?f?T????3.25.7?10?6?0.982????19.10?10?3?0.5?2.5?0.06?3.2?0.0081kg液/kg气<
。 0.1kg液/kg气(满足要求)
式中,取板上泡沫层高度Hf?2.5hL,验算结果表明不会产生过量的雾沫夹带。 2.10.3 漏液的验算
漏液点气速uom。按式5-34计算漏液点气速。
uom?4.4Co?0.0056?0.13hL?h???L/?V
4?10?3?4?10?3?19.10h????0.00197m(清夜柱)
?Lgdo789.49?9.81?0.005uom?4.4Co?0.0056?0.13hL?h???L/?V0.0?056?0.1?3
5?0.?8 ?4.40.0?6?0.00197?7.8992m.04s9/ /3.190筛板的稳定性系数K?uo12.56??2.1?1.5~2.0(不会产生过量漏液) uom5.9202.10.4 液泛的验算
为防止降液管发生液泛,应使降液管中得清夜层高度Hd???HT?hW?
Hd?hf?hL?hd?L??0.0051?hd?0.152?s??0.153????0.00098m
?0.84?0.0759??LWho?Hd?0.0856?0.06?0.00098?0.1466m22相对泡沫密度取0.5,则有
??HT?hW??0.5??0.5?0.01??0.255m
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Hd???HT?hW?成立,故不会产生液泛。
通过流体力学验算,可认为精馏段塔径及塔板各工艺结构尺寸合适,若要做出更合理的设计,还需重选HT和hL,重复上述步骤进行优化设计。
2.11 精馏段塔板负荷性能图
2.11.1 雾沫夹带线
5.7?10?uneV???H?H?f?T?6? ???3.2式中,un?VsVs??0.973Vs
AT?Af1.13?0.1022/3??3600Ls?? Hf?2.5hL?2.5?hw?how??2.5??0.01?0.00284?1.05???????0.84???5 ?0.02??62/32.L0s2 35.7?10?un???H?H?f?T????3.2?0.973Vs5.7?10?6????19.10?10?3?0.5?0.025?2.023L2/3s?3.2?1
化简得:Vs?6.169?26.273L2/3 s (f)在操作范围内,任取几个Ls值,依式(f)算出对应的Vs值,列于下表
Ls/(m3/s) Vs/(m3/s) 0.000639 5.979 0.001 5.912 0.005 5.414 0.008 5.135 0.0102 4.952 依据表中数据在图4中雾沫夹带线 2.11.2 液泛线(气相负荷上限线)
??HT?hW??hf?hW?hOW?hd hOW?3600Ls??0.00284E??LW??22/3?3600Ls??0.00284?1.05????0.84?22/3?0.809Ls2/3
2?u???V??Vs???3.190?2hc?0.051?0?V?0.051?s?V?0.051????0.04981Vs ????0.8?0.0804??789.49??C0??L?C0A0??L
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32/3he???hW?hOW??0.58?0.010?0.809L2/?0.0058?0.469L ss??hf?hc?he?0.4981Vs2?0.469L2/3?0.0058 s?L?Ls??2hd?0.153?s??0.153????37.64Ls
?0.84?0.0759??LWho?2/320.5??0.5?0.01??0.04981Vs2?0.469L2/3?0.0058?0.01?0.809L?37.64Ls ss2?Vs2?1.803?25.66L2/3?755.82Ls (g) s22在操作范围内,任取几个Ls值,依式(g)算出对应的Vs值,列于下表
Ls/(m3/s) Vs/(m3/s)
0.000639 2.149
0.001 2.133
0.005 2.012
0.008 1.935
0.0102 1.880
依据表中数据在图4中液泛线 2.11.3 液相负荷上限线
HTAf0.5?0.105?0.0105m3/s (h) 5Ls,max??min?依式(h)在图4中作出液相负荷上限线。 2.11.4 漏液线(气相负荷下限线)
hL?hW?hOW?0.010?0.809L2/3S
漏液点气速
2/3?uom?4.4?0.8?0.0056?0.13?0.010?0.809L?S??0.00197??789.49/3.190 ?2/3Vs,min?Aouom,整理得:Vs2?2.085Ls?0.0977 (i) ,min在操作范围内,任取几个Ls值,依式(i)算出对应的Vs值,列于下表
Ls/(m3/s) Vs/(m3/s)
0.000639 0.336
0.001 0.344
0.005 0.397
0.008 0.424
0.0102 0.441
依据表中数据在图4中漏液线。
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2.11.5 液相负荷下限线
取平堰堰上液层高度how?0.006m,E?1.0。
?3600Ls,min?how?0.00284E??Lw??2/3?3600Ls,min??0.00284?1.05????0.84?2/3?0.006
Ls,min?6.39?10?4m3/s (j)
依式(j)在图4中作出液相负荷下限线。2.11.6 操作线与操作弹性
?051 19操作气液比 Vs/Ls?1.01/0.0过点(0,0)和(0.0051,1.01)两点,在图4中作出操作线。
从图中可以看出,操作线的上限由液泛所控制,下限由漏液所控制,其操作弹性为: 操作弹性?Vs,maxVs,min?5.979?17.79 0.336其中,
Vs,max?6.169?26.273?0.0006392/3?5.979m3/sVs,min?2.085?0.0006392/3?0.0977?0.336m/s3
2.11.7 精馏段塔板负荷性能图
7.0006.0005.000Vs/(m3/s)4.0003.0002.0001.0000.00000.005Ls/(m3/s)图40.01雾沫夹带线液泛线液相负荷上限线漏液线液相负荷下限线操作线线性 (操作线)
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