cuptower用户手册

1、cup-tower 用户手册cup-tower user manual中国石油大学（华东）2010-12序言塔设备是炼油、石化、化工等部门广泛应用的工艺设备，其主要功能是通过汽（或气）液或液液两相的接触，实现物料的提纯和分离，达到流体间传质与传热的目的。塔器通过壳体和壳体内的内件实现物料分离，具有结构简单、效率高、操作方便和稳定可靠等特点。蒸馏、吸收、解吸、汽提、萃取等过程一般均在塔设备中进行。塔设备的设计过程不仅受到具体参数、工艺要求等的制约，还受到设计人员实际经验和研发手段的制约。传统的设计过程存在对人员要求高、工作量大、效率低、难以保证数据的准确性、信息不能共享等诸多不利因素。目前常用的

2、设计软件虽然较好地解决了传统设计的缺陷，但仍然存在一些缺点，如平台老、塔板类型较少、图形化功能较差、人机对话不方便、设计过程中无法干预及通用性不强等。针对上述问题，我们对各类板式塔、筛板萃取塔、散装填料塔、规整填料塔、和填料萃取塔的设计进行全面分析，通过工程经验与实验总结规律，开发了一种全新的塔设备计算软件 cup-tower。该软件具有设计和校核的功能，支持多种方式的输入、输出，支持负荷性能图和塔板布置图（cad）的自动生成，能够帮助用户直观的分析塔设备的操作情况，具有较高的实用价值。cup-tower 用户手册目录第 1章 系统安装和启动.11.1软件环境.11.2使用许可.11.3安装.

3、2第 2章 功能概览.3第 3章 组件分类介绍.73.1板式塔.73.2筛板萃取塔.153.3规整填料塔.193.4散装填料塔.233.5填料萃取塔.26第 4章 其它.314.1软件升级.314.2软件版本和非法破解.314.3联系方式.32cup-tower 用户手册第 1 章系统安装和启动第 1 页第1章系统安装和启动1.1 软件环境cup-tower 适用于 ms win7/xp/2000/2003/vista，每当 os 升级时，如果有兼容性问题，cup-tower 会进行兼容性升级。1.2 使用许可本软件由中国石油大学（华东）版权所有。用户必须取得 cup-tower 的使用许可方

4、可获得使用权，任何在未获得使用许可的情况下使用 cup-tower 将被视作非法使用，使用者承担非法使用软件的法律责任和错误计算结果的技术风险。软件默认提供一定的试用期，目前提供 100 次或 50 天试用期。超过有效期后，用户必须输入注册码（激活码）后方可使用，如图 1-1。用户通过将机器码发送至 来获得注册码（激活码）。注意：生成的密钥 key 文件保存在系统“我的文档”文件夹下，文件名为cup-tower.key，用户可通过保存该文件来备份注册信息。图 1-1cup-tower 的密钥生成器cup-tower 用户手册第 1 章系统安装和启动第 2 页1.

5、3 安装cup-tower 是绿色的软件系统，包括其安装程序，安装过程不在用户系统安装任何插件。所有的安装文件都安装在软件目录下，不在用户系统目录windows，system32 之下安装任何文件。运行安装程序 setup.exe 完成安装过程。在“开始|程序”中同时安装了反安装系统，利用它可以轻松、干净删除cup-tower。在软件安装时，用户可根据自己的需要，选择所需组件，每一组件所占用空间及软件需要的全部空间均已列出，如图 1-2 所示。运行安装程序 setup.exe 完成安装过程。在“开始|程序”中同时安装了反安装系统，利用它可以轻松、干净删除 cup-tower。图 1-2安装包组

6、件选择cup-tower 用户手册第 2 章功能概览第 3 页第2章功能概览cup-tower 软件是一款可靠、易用、通用的塔设备水力学综合计算软件，它将工业上常见的板式塔、筛板萃取塔、散装填料塔、规整填料塔和填料萃取塔等多种类型的塔内件集合在一起，是一款功能强大、综合性很强的全新软件。其借鉴了国内外相关软件的特点，在可靠性、易用性、通用性等方面更胜一筹。其主要功能如下：1 可用于板式塔、筛板萃取塔、散装填料塔、规整填料塔和填料萃取塔的计算，具有设计和校核的功能。2 塔板类型包括浮阀（圆阀，条阀）、固阀、垂直筛板、固舌、浮舌、斜孔、筛板、泡罩、穿流筛板、折流挡板、多降液管塔板以及 fri 系列

7、塔板。3 塔板的溢流形式包括单溢流、双溢流、四溢流，可以实现四溢流塔板的布置。4 散堆填料包括各种材质与型号的拉西环、鲍尔环、环矩鞍、阶梯环等。5 规整填料包括各种材质与型号的波纹板、丝网、格栅等。6 设计方面：能够根据工艺条件和设计要求计算出合适的塔设备结构7 校核方面：能够根据已知的塔设备结构和工艺条件，获得塔设备水力学计算结果，给出最终的负荷性能图。8 输入部分：与 aspen plus，pro/ii 连接，实现数据的一次性输入，避免数据传输错误；输入数据以文件的形式存储，方便调用。9 输出部分：计算结果以表格的形式输出到 excel 和 word 中。10 塔板类型及塔内件种类如下表所

8、示。表 2-1塔内件种类一览表塔设备类型塔内件种类板式塔浮阀（圆阀，条阀）、固阀、垂直筛板、固舌、浮舌、斜孔、筛板、泡罩、穿流筛板、折流塔板、多降液管塔板以及 fri 系列塔板。筛板萃取塔筛板塔散装填料塔拉西环、阶梯环、鲍尔环、矩鞍环规整填料塔mellapak、mellagrid 金属格栅板、金属丝网波纹、bx、cy填料萃取塔拉西环、鲍尔环、阶梯环、环矩鞍等散堆填料丝网、板波纹等规整填料。1. 塔板种类繁多，计算模型准确cup-tower 用户手册第 2 章功能概览第 4 页cup-tower 塔板部分包含浮阀型、筛孔型、泡罩型、斜喷型、无溢流型、多降液管型、垂直筛板、旋流板和固阀型九类二十多

9、种塔板的设计计算，填料部分包含常见的散装填料和规整填料，遴选了许多文章和书籍中的研究成果，借助电算程序，高效、省时地设计和校核塔设备。2. 界面友好，人机对话方便软件程序系统整体功能的好坏与软件界面有很大的关系，一个良好的程序系统必须有友好的人机对话界面，否则即使内部功能非常优秀也不能为人所知晓。为此，cup-tower 对界面进行了一番精心的设计，界面具有良好的引导操作功能。软件采用 visual basic 6.0 作为开发工具，利用 vb 丰富的控件，对其窗体、菜单栏和工具栏等界面进行设计，如图 2-1 所示。图 2-1 菜单和工具栏3. 塔板程序独立性强每种塔板都单独作为一个子窗体，调

10、用时只需要选择相应的塔板类型即可，每种塔板的计算程序都放在相应的标准模块中，当对各种塔板进行计算时，只需要调用相应的塔板计算程序，因此具有多任务的优点。用户可以同时打开多个不同的塔板类型进行设计，并显示不同的设计结果，进行直观的比较，选择最优的设计结果。4. 数据输入由于气液相流量、气液相密度、粘度、表面张力等数据很多是通过模拟软件aspen plus 和 pro/ii 获得，cup-tower 可以把 pro/ii 和 aspen plus 的模拟结果输入到软件相应界面中，这样就减少了数据的输入误差，使繁琐的数据输入过程变得简单，提高工作效率。在计算过程中我们可以应用单击菜单系统中的 “文件

11、-输入数据-来自 aspen plus（或来自 proii）”或单击工具栏中的（或）图标从 aspen plus（或 pro/ii）数据文件中获得所需要的数据，导入到 cup-tower中，如图 2-2 所示。cup-tower 用户手册第 2 章功能概览第 5 页图 2-2 数据输入5. 结果输出cup-tower 利用预先编制的 excel 和 word 模板，应用 vba 技术输出各种塔板的计算参数表，同时方便用户对数据结果的编辑和修改。通过单击菜单系统中的“文件-输出结果-输出到 excel（或输出到 word）”或单击工具栏中的（或）图标来实现。如图 2-3 所示。图 2-3输出操作

12、得到的 excel 文件和 word 文件可以保存和修改，其结果包括设计基本信息、cup-tower 用户手册第 2 章功能概览第 6 页工艺条件、塔的结构参数、水力学参数、负荷性能图等。其样式如图 2-4 所示。图 2-4word 结果输出6. 人性化的参数提示在塔板设计或校核中需要用户自行输入某些参数，设计结果需要判断有关参数的值是否符合设计要求，这些参数都有一定的取值标准，如安全因子的选择标准等，cup-tower 在输入界面都有提示，如图 2-5 所示。图 2-5 参数提示cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 7 页第3章组件分类介绍3.1 板式塔3.1.1板式塔组件概

13、述cup-tower任务管理工具数据输入结果输出选项帮助单降塔水负塔计用关新打保工结项板算单户计位液结力荷于建开存退艺构目种类位使算换管构学性本设设设出条数描类型选用器算设参参能软计计计件据述选选择手表计数数图件择择册图 3-1 cup-tower 板式塔结构cup-tower 的总体结构如图 3-1 所示。任务管理包括任务的新建、打开和保存；工具包含计算器、单位换算表和降液管设计；数据输入包括工艺条件、结构参数和项目描述的输入；结果输出包括塔板结构参数、工艺参数和负荷性能图的输出；选项包括塔板种类、计算类型和计算单位选择；帮助包括用户使用手册和程序的关于信息。1. 设计新塔输入塔板上气液相负

14、荷、密度、粘度、表面张力等数据，并给定某些控制参数和结构要求，程序便可进行设计计算，输出下列计算结果：a. 塔板结构参数：塔径、板间距、开孔率、堰的形式、降液管面积、降液管长度、受液盘宽度、堰高、降液管底隙等。还有某些塔板的特殊结构参数，如多降液管塔板的降液孔数目，旋流板的布液板直径等。利用降液管设计功能可以很方便的对溢流区结构进行设计，图 3-2 为四溢流塔板的设计的界面。cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 8 页图 3-2 四溢流降液管设计b. 塔板工艺参数：空塔气速、孔速、漏点气速、溢流强度、板上液层高度、干板压降、总板压降、雾沫夹带、降液管液泛百分比、降液管停留时间、

15、降液管底隙速度等。如图 3-3 所示。图 3-3 塔板工艺参数结果2. 校核旧塔校核旧塔，除了需要输入上述设计参数外，还需要输入部分塔板结构参数，之后软件便可以计算塔板其他结构参数和塔板工艺参数以及绘制负荷性能图。cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 9 页3. 负荷性能图绘制在板式塔的设计过程中，负荷性能图是可以直观的检验板式塔设计是否合理。cup-tower 绘制的负荷性能图能够直观地反映出塔板的操作状况，并清晰地显示出操作点、操作上下限点的位置以及操作弹性和塔板操作的控制因素，免去了手工绘图的繁琐。这些曲线从水力学的角度表示了不同气液条件下的操作极限，说明了所设计塔板结构

16、参数是否合理，同时对生产操作有一定的指导作用。用户可以根据曲线的位置动态的缩放图形，动态地调节坐标系的刻度和最值，方便地观察 7 条曲线的位置，不会出现图形比例失调的情况，故所绘负荷性能图美观、协调。如图 3-4 所示。图 3-4 负荷性能图4. 塔板结构图 autocad 输出目前可以输出浮阀和筛板两种类型塔板结构图。如图 3-5 所示。cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 10 页图 3-5 塔板结构图输出到 autocad5. 便捷的多塔段同时计算功能a. 首先填写项目信息，如下图所示；图 3-6项目信息b. 填写该塔段对应的塔号和板数，菜单栏中的“窗口层叠”按钮可以对已

17、有窗口按照板号排序，方便用户查看，如图 3-7 所示。cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 11 页图 3-7多窗口管理c. 批量输出前，首先单击“设置”按钮，对输出的语言和路径设置，如图 3-8 所示。图 3-8设置选项d. 单击工具栏“word 输出” 按钮，弹出如所示的对话框，如图 3-9 所示。仅输出当前窗口：只输出在最前面的窗口所有窗口：勾选需要输出的塔的名称cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 12 页图 3-9word 批量输出功能3.1.2板式塔设计/校核实例某厂常压气提塔固舌塔板工艺条件，如表 3-1 所示。表 3-1固舌塔板工艺条件名称数值

18、单位温度288压力1.52atm汽相密度45.5kg/m3汽相体积流量0.114 m3/s液相密度450kg/m3液相体积流量0.0086 m3/s液相粘度0.34cp液相表面张力6dyn/cm塔径1.2m板间距0.45m开孔率7.79%降液管面积与塔截面积之比 14.063%降液管底隙0.03m1. 打开板式塔组件，进入主界面，选择塔板类型为“斜喷型”，计算类型为cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 13 页“校核”，单击确定按钮。2. 根据已知输入塔板信息、工艺条件、塔板结构参数等。注意：在“设置选项”中可以选择流量的输入方式质量流量或者体积流量。3. 单击“降液管尺寸”按

19、钮，在降液管尺寸界面中，输入降液管面积百分比，选择降液管形式为直降液管，输入塔径、底隙和受液盘深度，如图 3-10。cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 14 页图 3-10 降液管设计4. 得到降液管尺寸数值，单击确定按钮，返回主界面。5. 单击检验按钮，检验输入的数据是否完整和正确。6. 单击“开始校核”按钮，得到计算结果。7. 单击“负荷性能图”按钮，得到塔板负荷性能图，可以实现自由缩放和图上取点，如图 3-11 所示。图 3-11 负荷性能图绘制8. 点击工具栏里的图标即可输出数据。cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 15 页3.2 筛板萃取塔3.2.

20、1筛板萃取塔组件概述筛板萃取塔主要由筛板和溢流管组成。分散相经筛板的小孔分散为液滴群，与流经溢流管的连续相接触实现传质。一个筛板萃取柱一般有十几块或几十块筛板，分散相在筛板上(下)形成一层凝聚层，然后以一定的孔速经过筛板，分散为大小不等的液滴，经过一定高度的板间距，在下一块筛板上(下)再聚结成凝聚层，因此，筛板萃取塔是一种逐板接触式逆流萃取设备。因为每两块筛板间均有分散和聚结，故连续相的轴向返混被限制在筛板之间的范围内，而不会扩展至整个塔内，同时分散相液滴在每一块筛板上进行凝聚和再分散，使液滴的表面不断更新，因此，筛板萃取柱的效率较高。而且，由于筛板萃取柱的结构简单，造价低廉，在许多工业过程中

21、得到应用，尤其是在萃取过程所需理论级数少，处理量大及物系具有腐蚀性的场合，效果良好。图 3-12筛板萃取塔结构图筛板(多孔板)塔与孔板蒸馏塔的结构相似，但是孔径要比蒸馏塔的小，孔板cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 16 页间距也和蒸馏塔稍有不同。如果轻液为分散相，经孔板分散成液滴，在塔板上与连续相密切接触后，轻液由底部的下面，然后借助压力的推动，再经孔板分散，分层凝聚，并积聚在上一层筛板最后由塔顶排出。重液连续相由上部进入经降液管至筛板，水平流动横过筛板后，经溢流堰流入降液管进入下面一块筛板。依次反复，最后由塔底排出。如果重液是分散相，则塔板上的降液管须改为升液管，连续相(

22、轻液)通过升液管进入上一层塔板。因为连续相的轴向混和被限制在板与板之间范围内，相液滴在每一块塔板上进行凝聚和再分散，而没有扩展至整个塔内，同时分散率比填料塔有所提高，使液滴的表面得以更新，因此筛板塔的萃取效率比填料塔有所提高。由于筛板塔结构简单，价格低廉，尽管级效率较低，仍在许多工业萃取过程中得到应用，尤其是在萃取过程所需理论级数少、处理量较大及物系具有腐蚀性的场合。国内在芳烃抽提中，应用筛板塔，效果良好。为了提高板效率，使分散相在孔板上易于形成液滴，筛板材料必须优先为连续相所润湿，因此有时需应用塑料板或将塔板涂以塑料，或者分散相由板上的喷嘴形成液滴。同时选择体积流量大的流体为分散相。为了保证

23、筛板塔的正常操作，在设计中，应考虑以下几点:l 分散相应均匀地通过全部筛孔，防止因连续相短路而导致板效率降低。 l 选择适当的筛孔流速。筛孔流速过低，易形成分散相滴状流出；筛孔流速过高，易产生分散相喷射，对传质均不利。l 两相在板间明显分层，并且要有一定高度的分散相积累层。l 连续相经降液管(或溢流管)流动时，所来带的分散相液滴要少，以避免过大的轴向混合。1. 筛板萃取塔塔径的计算筛板塔的设计方法有很多，cup-tower 设计给出三种设计方法：l 化学工程手册中给出的计算方法l prubhu 法（特性速度法）l rocha 法（直接计算法）2. 筛板萃取塔塔高的计算3. 板间距的确定板间距由

24、分散相的液层高度和连续相液层高度所决定，为了保证塔的正常操cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 17 页作，必须保证一定的分散相液层高度。分散相液层高度由两相流动所需的压头决定。为了使两相在筛板上良好接触，并获得较大的接触面积，一般取板间距为分散相液层高度的三倍以上。实际上，筛板塔板间距一般根据经验选取。通常不超过 300mm，特殊情况，板间距可以高达 600mm，为了使两相能在筛板上分层，工业萃取塔的板间距最好不要小于 150mm。3.2.2筛板萃取塔设计/校核实例某厂筛板萃取塔工艺条件，如表 3-1 所示。表 3-2筛板萃取塔工艺条件名称数值单位塔径0.5m塔板数95层板间

25、距0.2m开孔率3%降液管面积比17%降液管高度0.1m连续相相密度1.8kg/m3连续相体积流量860m3/h连续相粘度0.59cp分散相密度3.5388 kg/m3分散相体积流量966m3/h分散相粘度1.08cp1. 打开筛板萃取塔组件，进入主界面，计算类型选择“校核计算”，单位选择“公制”，计算方法选择“通用算法”，如图 3-13 所示。cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 18 页图 3-13 筛板萃取塔界面2. 输入工艺数据，点击“开始校核”。显示计算结果，如图 3-14 所示。图 3-14 筛板萃取塔计算界面 33. 点击工具栏里的图标即可输出数据。cup-tow

26、er 用户手册第 3 章组件分类介绍第 19 页3.3 规整填料塔3.3.1规整填料塔组件概述1. 计算模型选择本软件中的计算模型采用 spiegel-meier 模型，该模型以实验数据为基础，结合填料层内气液相流动的规律加入一定的经验系数，以满足计算结果准确性的要求，是计算 mellapak 系列填料的经典模型。2. 计算模式选择首先确定是进行新塔的设计还是对现有塔的校核，并通过选择“计算模式”框中的“设计型”或“校核型”确定计算模式。如果选择了“设计型”计算，需要选择设计基准中的“压降”或“液泛分率”来确定计算基准，并且计算出新的塔径值。在“校核型”计算中，可以计算出压降、液泛分率以及其他

27、水力学参数值。3. 设计基准选择校核型计算分为以压降为基准和以液泛分率为基准两种类型。通过点击“计算模式”框右边的“设计基准”组合框即可对设计基准进行选择。4. 填料选择根据需要选择合适的填料类型，规整填料部分选取了 20 多种规整填料，包括不锈钢板波纹填料、塑料波纹填料以及金属丝网波纹填料等。可以通过点击填料类型组合框选择所需规整填料的类型，所选填料的相关特性参数会显示在组合框下面的文本框内。内容包括填料的材质、空隙率、比表面积、倾斜角、每米理论级数以及适宜的 f 因子范围。点击“每米理论级数”文本框右边的“传质性能图”按钮可以显示所选种类的填料的传质性能情况。如图 3-15 所示。cup-

28、tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 20 页图 3-15 规整填料选型5. 工艺条件输入工艺条件中的填料层高度值是依照所选填料的性质按照一定单位高度值往上累加的，所以填料层高度可能不完全等于用户设定值，而是与设定值较为接近。6. 负荷性能图显示点击“负荷性能图”按钮可以显示此工艺条件下所选填料的负荷性能图。只有当计算过程正常进行后，此按钮才能使用。负荷性能图中默认的两条曲线分别为 100%和 80%两条，颜色分别为红色和蓝色，如图 3-16 所示。cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 21 页图 3-16 规整填料负荷性能图3.3.2规整填料塔设计/校核举例某厂尾气急

29、冷塔规整填料塔工艺条件，如表 3-3 所示。表 3-3规整填料塔工艺条件顶部底部塔径m2.2填料层高度m3填料类型m250y气相负荷kg/h1244813620液相负荷kg/h8507786250气相密度kg/m31.211.09液相密度kg/m3990.19986.36液相表面力mn/m69.49468.092液相粘度cp0.6430.545气相粘度cp0.01750.01761. 打开规整填料塔组件，进入主界面，选择计算类型为“校核型”，单位为“公制”。cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 22 页2. 输入塔径 2.2（m），填料层高度 3（m），选择填料类型 m250y

30、，输入工艺条件。如图 3-17 所示。图 3-17 规整填料塔输入界面3. 点击计算按钮，显示计算结果，如图 3-18 所示。图 3-18 规整填料塔输出界面4. 点击工具栏里的图标即可输出数据。cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 23 页3.4 散装填料塔3.4.1散装填料塔组件概述1 计算模型选择散装填料计算程序提供了 3 种计算模型，包括 eckert 关联图法、strigle 关联图法和 robbins 法。前两者是基于关联图中泛点线的延伸而计算得到水力学参数值，其中，eckert 关联图法是从早期的 sherwood 泛点关联中发展而来的。那时人们注意到泛点压降值一

31、般是固定的，并开始用不同方法找出泛点线以下的其他压降曲线。尽管通用关联图法有着比较广泛的应用，但只有在泛点处人们查取的数据才近似一致。关联图的横坐标也随着时间的推移而不断变化。其中对于液相密度在横坐标中的次数历史上有着广泛的争论，最终在 1992 年 leva 将液相密度的次数改为 1.5。在进行计算过程中，我们推荐进行每一个设计题目时这三种方法都要使用，因为不同的计算方法可能有不同的适用范围，使用不同的方法有助于增加设计的可信度。2 计算模式选择首先要确定是进行新塔的设计还是对现有塔的校核工作。通过选择“计算模式”框中的“设计型”或“校核型”确定计算模式。如果选择了“设计型”计算，需要选择设

32、计基准中的“压降”或“液泛分率”来确定计算基准，在“校核型”计算中，可以计算出压降、液泛分率以及其他水力学参数值。3 设计基准选择设计型计算分为以压降为基准和以液泛分率为基准两种类型。通过点击“计算模式”框右边的“设计基准”组合框即可对设计基准进行选择。4 选择填料类型根据需要选择合适的填料类型选择填料种类，本程序中包括常见的拉西环、鲍尔环、环矩鞍和阶梯环。选择好填料类型后，所选填料的相关特性参数会显示在组合框下面的文本框内，其中包括填料的材料、尺寸、厚度、fp 填料因子、干填料因子、堆积密度、比表面积、空隙率、堆积个数以及每米理论级数。用户可以根据不同填料的适用范围选择所需填料，不同填料的适

33、用场合可以查阅填料类型介绍部分。cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 24 页5 工艺条件的输入根据数据要求选择合适的单位制后即可输入工艺条件数据。工艺条件栏中的各项内容必须全部输入正确才能进行计算。如果输入的项目不全或者格式不正确，程序会进行提示。工艺条件中的填料层高度值是依照所选填料的性质按照一定单位高度值往上累加的，所以填料层高度可能不完全等于用户设定值而是与设定值较为接近。6 关联图显示点击“显示关联图”按钮可以显示此工艺条件下压降关联图（robbins 法除外）。只有当计算过程正常进行后，此按钮才能使用。对于 eckert 和 strigle 关联图，图中的曲线代表的

34、是某定值的压降。使用关联图可以直观的向用户显示当前操作的状况。在关联图中有 3 个点：红色的点代表当前的液泛分率，即程序利用所给工艺条件计算所得的液泛分率；蓝色的点代表设定的操作负荷上限，由当前液泛分率乘以“操作弹性上限”计算得到；绿色的点代表设定的操作负荷下限，由当前液泛分率乘以“操作弹性下限”计算得到。3.4.2散装填料塔设计/校核举例某厂再生塔散装填料工艺设计条件，如表 3-4 所示。表 3-4散装填料塔工艺设计条件名称数值单位填料类型鲍尔环填料规格38mm汽相密度1.23kg/m3汽相质量流量11354kg/h液相密度952.3kg/m3液相体积流量 109749kg/h液相粘度0.4

35、2cp塔径2.4m床层高度3.8m1. 打开散装填料塔组件，进入主界面，选择计算类型为“校核型”，计算模型cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 25 页为“eckert 通用关联图”。2. 选择填料类型，输入计算工艺条件。图 3-19 散装填料塔界面3. 输入完成后，点击计算按钮，显示计算结果。4. 点击“显示关联图”，即可得到散装填料塔的负荷性能图，如图 3-20 所示。cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 26 页图 3-20 散装填料塔的负荷性能图5. 点击工具栏里的图标即可输出数据。3.5 填料萃取塔3.5.1填料萃取塔组件概述填料萃取塔的结构如图 3-

36、21 所示，由填料、塔内件及筒体构成。它具有结构简单、便于制造和安装等优点，且设备费和操作费比较低，便于维修。对于界面张力极低的润滑油精制、中低界面张力的芳烃抽提和废水脱酚等工艺过程，新型填料萃取塔往往成为优选塔型。cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 27 页图 3-21填料萃取塔结构图用户输入设计填料萃取塔所必须的分散相和连续相流量、密度、粘度、扩散系数等工艺设计参数，cup-tower 就能给出填料萃取塔塔径、塔高、液泛分率、操作速度、传质系数、滑动速度和存留分数等参数。如果用户对计算结果不满意，可以改变设计条件或计算方法，然后再计算出新的设计结果。所以 cup-towe

37、r能够方便迅速地完成填料萃取塔的设计任务。1. 计算模型选择在计算填料萃取塔的关键参数塔径和塔高时，cup-tower 采用了laddha、kumarhartland 和 crawfordwhilke 这 3 种计算模型。3 种模型包括了填料萃取塔常用场合的设计计算，软件中给出了 3 种计算模型的适用范围，在计算不同场合时，可以采用不同的计算模型，取代了常用的一种计算模型，因此计算针对性强、准确可靠。2. 填料特性选择填料是填料萃取塔的核心构件，是分散相和连续相进行热和质交换的场合，它为两相间热、质传递提供了有效的相界面。填料选型有以下要求：比表面积大，孔隙率大。填料表面有较好的液体均布性能，

38、较好的润湿性。两相通过填料层的阻力小，并能在填料层中均匀分布。制造容易，价格适当。有足够的机械强度，且质量轻。不与塔内物料发生化学反应，化学稳定性好。为方便cup-tower 用户手册第 3 章组件分类介绍第 28 页用户的使用，cup-tower 利用 access 数据库建立了填料的特性数据库，用户只需选择相应的填料，其特性数据便自动从数据库中调出。数据库中提供的填料特性主要有压降因子、填料比表面积、孔隙率、最大分段高度、分段高度与塔径比、液相传质系数、气相传质系数及空间通道长度。cup-tower 提供的填料类型有拉西环、鲍尔环、阶梯环、环矩鞍等散堆填料以及丝网、板波纹等规整填料。3. 连续相和分散相的选择原则萃取操作中连续相和分散相的选择影响到塔的通过能力与分离效能。填料萃取塔的萃取操作中，一般的选择原则是：l 选择不易润