Z?1.2?(21?2?2)?0.35?2?0.6?0.8?2.5?11.65m
第四章、塔板主要工艺尺寸的计算
4.1溢流装置
采用单溢流、弓形降液管、平行受液盘及平行溢流堰，不设进口堰。 塔径：D=1.4m
4.1.1溢流堰长lw
单溢流：lw??0.6~0.8?D，取堰长lw=0.6D，即
lW=0.6×1.4=0.84 m
4.1.2溢流堰出口堰高hW
hW=hL-hOW
??32.84?Lh?h选用平直堰，堰上液层高度ow可用Francis计算，即how?E? 1000?l?w???6.43lw0.842.5精馏段： Lh= 6.43m3/h,所以 Lh/lW==9.94,=0.6 ?2.50.84 D1.4
液流收缩系数计算图
2
图12
2.84Lh3查上图得:E=1.038，则 依式hOW=E()，得
1000lW2hOW=2.84?1.038?(6.43)3=0.0114m 10000.84取板上清夜层高度hl?0.05m，故hW=0.05-0.0114=0.0386m 提馏段： L?h?7.04?10-3?3600?25.34m2/h 42Lh/lW2.5=6.43=9.94 2.50.842.8410.053?1.145?()=0.017m 查得:E=1.145，则hOW=10000.842取板上清夜层高度hl?0.05m，故
4.1.3降液管宽度Wd和截面积Af
h?w=0.05-0.017=0.033m
弓形降液管参数图 图13
lw因为
D?0.6，查上图得：Wd/D=0.115,Af/AT =0.055，所以 Wd=0.115D=0.115
×2.2=0.253m
Af=0.055×3.799=0.209m2
由式??AfHTLs计算液体在降液管中停留时间以检验降液管面积，即
0.209?0.35=15.93s≥5s -34.592?100.209?0.35=10.39s≥5s
7.04?10-3精馏段：??AfHTLsAfHTLs=
提馏段： ??=
故降液管设计合理。 4.1.4降液管底隙高度
?为0.06m/s 取液体通过降液管底隙的流速uo依式ho?Ls得： ?lwuoLs1.786?10-3精馏段：ho?==0.023m,即ho≥20mm
?1.32?0.06lwuo?=2.79?10=0.035 m，即ho?≥20mm 提馏段：ho 1.32?0.06故降液管底隙高度设计合理。 4.2.塔板布置
4.2.1 塔板的分块
-3本设计塔径D=1.4m，故塔板采用分块式，以便通过入孔装拆塔板。 查表得，塔板分为4块。
表十一 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 4.2.2 边缘区宽度的确定 取边缘区宽度：Wc=0.03m，溢流堰前的安定区宽度：Ws=0.07m 4.2.3开孔区面积计算
??r2?1x?22sin开孔区面积按下式计算：Aa?2?xr?x?? 180r??1.4D?(0.253?0.07)其中x??(Wd?Ws)= 2=0.377m
21.4?0.03D=0.67m R??Wc=22?2?1x??Aa?2?xR2?x2?Rsin ?180R??=2??0.377??0.672?0.3772?2 ?0.377?=0.954m?0.672sin?1?1800.67??4.2.4 筛板的筛孔和开孔率
因乙醇-水组分无腐蚀性，可选用??3mm碳钢板，取筛空直径d0=5mm 筛空按正三角排列，孔中心距t=3d0=3?5=15mm 筛孔数目 n?1158000Aa1158000?()?0.954?4909.92?4910
t2152开孔率 ??0.9070.907?2?10.07% （在5--15%范围内）
(t/d)23Vs ?Aa气体通过筛孔的气速为 u0?则 精馏段 u0J? 提馏段 uoT1.552?16.155m/s
0.1007?0.9541.828??19.028m/s 0.1007?0.954第五章、塔板的流体力学验算
5.1 气体通过塔板的压力降
hp液柱
气体通过塔板的压力降(单板压降)hp?hc?h1?h?
hphchlh?——气体通过每层塔板压降相当的液柱高度，m液柱 ——气体通过筛板的干板压降，m液柱 ——气体通过板上液层的阻力，m液柱 ——克服液体表面张力的阻力，m液柱
hc5.1.1 干板阻力
u02?v) C0?L干板压降hc hc=0.051(u0——筛孔气速，m/s ——孔流系数
C0
