化工原理课程设计---分离苯—甲苯连续精馏筛板塔

1、化工原理课程设计-分离苯一甲苯连续精微筛板塔厅百课程设计是“化工原理”的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程 及有关先修课程的基本知识来解决某一设计任务的一次训练，在整个教学计划中它起着培养学生独立工作能力的重要作用。精储是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，精 储过程在能量剂驱动下，使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分 的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移， 实现原料混合液中各组分的分离。根据生产上的不同要求，精储操作可以是连续的或 间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精储或萃取精储等特殊方法进行分离。本设计

2、 的题目是苯-甲苯连续精微筛板塔的设计，即需设计一个精储塔用来分离易挥发的苯 和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。分离苯和甲苯， 可以利用二者沸点的不同，采用塔式设备改变其温度，使其分离并分别进行回收和储 存。一、化工原理课程设计任务书 (6)1、设计题目(6)2、设计任务 (6)3、设计条件(6)二、精储塔的物算(6)1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (6)2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (6)3、物料衡算三、塔板数的确定1、理论板层数 M的求取(7)2、实际板层数的求取(10)四、精储塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)1、操作压力计算(11)2

3、、操作温度计算 (11)3、平均摩尔质量计算(12)4、平均密度计算(13)5、液体平均表面张力计算(14)6、液体平均粘度计算(15)五、精储塔塔体工艺尺寸计算(17)1、塔径的计算(17)2、精微塔有效高度计算(19)六、塔板主要工艺尺寸计算 (19)1、溢流装置计算(19)2、塔板布置(20)七、筛板的流体力学验算(23)1、塔板压降(23)2、液面落差(24)3、泡沫夹带(24)4、漏液(25)5、液泛(25)八、塔板负荷性能图(28)1、漏液线(28)2、液沫夹带线(29)3、液相负荷下限线 (29)4、液相负荷上限线 (30)5、液泛线(30)九、设计结果一览表(37)十、附录(3

4、8)十一、主要物性数据(40)十二、个人心得体会及改进意见(43)化工原理课程设计任务书1、设计题目：筛板式精储塔设计2、设计任务：试设计分离苯-甲苯混合物的筛板精储塔。已知原料液的处理量为5000kg/h , 组成为0.5 （苯的质量分数），要求塔顶储出液的组成为0.95 ,塔底釜液的组成 为 0.02。操作压力进料热状况回流比单板压降全塔效率4kPa （塔顶表压）自选自选0.7kPaET50%3、设计条件试根据上述工艺条件作出筛板的设计计算。二、精储塔的物算1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量M a=78.11 kg/kmol甲苯的摩尔质量M b=92.13 kg/kmolXf

5、0. 5 / 78. 110. 5/ 78. 110. 5/ 92. 130. 5410. 95/ 78. 110. 95/ 78. 110. 05/ 92. 130. 957Xw0. 02 / 78. 110. 02 / 78. 110. 98 / 92. 130. 0242、原料液及塔顶，塔底产品的平均摩尔质量Mf0. 541 * 78. 11 (10. 541) * 92. 1384. 55 kg/kmolMd0. 957 * 78. 11 (10. 957) * 92. 1378. 71 kg/kmolMW0. 024 * 78. 11(10, 024) * 92. 1391. 79

6、kg/kmol3、物料衡算原料处理量qF 包500059. 14 kmol/hMf84.55总物料衡算qF qDqw59. 14qDqw苯物料衡算qFXFqDXDqwXw59. 14 * 0.541qD * 0.957 qw* 0,024联立解得qD 32. 77 kmol/hqw26. 37 kmol/h三、塔板数确定1、理论版层数Nt的求取1.1、 求最小回流比及操作回流比由任务书中给出的常压下苯一甲苯的气液平衡数据温度，c80.1859095100105110.6苯 Pa° , kPa101 .33116. 9135. 5155 . 7179. 2204. 2240.0甲苯 P

7、b° , kPa40.046. 054. 063. 374. 386. 0101 .339-00Xa利用公式p PbPa00yAxAPa Pb;p得出下表:温度t/C80.284889296100104108110.4Xa1.00.830.6390.5080.3760.2550.1550.0580yA1.00.930.820.720.5960.4520.3040.1280由表可10.50.BQ.70.&0.50.40.30.20.100010.20.50.40.50 507 Q 80-9苯-甲苯平衡曲线图因 q=1所以 xqxF 0. 541采用作图法求最小回流比。如图可知x

8、q =0.541yq =0.749故最小回流比为Rminyqxq0.9570.749, 八1.00.749 0.541取操作回流比为 R 2%所21.02.01.2、 求精储塔的气，液相负荷qLR qD 2.0 32.7765. 54Kmol/hqv(R 1) qD (2. 01) 32.7798. 31 Kmol/hqLqLqqF 65.54 1 * 59.14124.68Kmol/h%qV - (1 - q)q f 为98. 31 Kmol/h1.3、 求操作线方程精储段操作线方程为RXDXn R 1 R 12. 00. 957xn 0. 667xn0. 3192.012.01提储段操作线

9、方程qDXfXw0.541 0.024 0. 544qFXd Xw0.957 0.024代入得y'm 1qL x'm q- xw1.268Xm 0.006qL' - qWqL'qW1.4、 逐板法计算理论板数Xc因为混合物的相平衡方程为yq qq 1 (1)Xq泡点进料 q=1xqxF0.541 yq 0. 749q q所以甲苯的相对挥发度为2.53第一块板上升的蒸汽组成y Xd 0.957从第一块板下降的液体组成式由Xn5求取 (1)ynXiVI2.53 1. 53y12. 53嚼丽0-898第二块板上升的气相组成用式求取y20. 667 * 0. 8980.

10、 3190. 918第二块板下降的液体组成X20. 9182. 531.53 * 0. 9180. 816如此反复计算y30. 8629X30. 7133y40. 7948X40. 6049ys0. 7225X50. 5071因Xs<Xq ,第五块板上升的气相组成由提储段操作方程计算y61.268 * 0. 5071 - 0. 0060. 637第六块板下降的液体组成X60. 63727531.53 * 0. 6370. 410同理:y70. 5133X70.2942V80. 3671X80. 1865V90.2305 X90. 1058y100. 1282X100. 0549yn 0.

11、 0637 X110. 0262y120. 0272X120. 0109 < Xw 0.024所需总理论板数为12块，第5块加料，精储段需4块板2、实际板层数的求取全塔效率的计算（查表得各组分黏度以1=0.269,仙2=0.277）l=Xf 1+ (1-Xf)=0.541*0.269+0.459*0.277=0.273Et=0.49 ( a ”l) -0.245 =0.53精储段实际板层数N精4/0. 537. 558提留段实际板层数N提7 / 0. 5313.2114四、精储塔的工艺条件及有关物性数据的计算1、操作压力计算塔顶操作压力PD101. 34105. 3kPa115. 1kP

12、a塔底操作压力每层塔板压降0. 7kPa进料板压力Pf105. 30. 7 * 8110. 9kPa精储段平均压强Pm(105. 3110.9 ) / 2108.1 kPa提储段平均压强Pm(115. 1110.9) / 2113. 0kPa2、操作温度计算苯的依据操作压力，有泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中苯、甲*lgPA =6.032-1206.35/(t+220.24)lgP；=6.032-1206.35/(t+220.24)P总=Pa*0.541+Pb* *0.459试差法算出 进料板温度Tf91.2 C塔底温度Tw109. 2 C精微段平均温度Tm85. 6 C提储段平均温度T

13、m100.2 C3、平均摩尔质量计算由 xd y10.957Xi2. 531. 53y10. 9572. 5317530. 957MVDm0. 95778. 11(10. 957)92. 13MLDm0. 898 78. 11 (10. 898) 92. 13进料板平均摩尔质量计算Vf 0. 723 Xf 0. 507MVFm0. 723 * 78. 11MLFm0. 507 * 78. 11塔底平均摩尔质量计算xw y20.024MVwm0. 024 * 78. 11MLWm0. 816 * 78. 11精微段平均摩尔质量(10. 723)*92.13(10. 507)*92.13X20.

14、816(10. 024)*92.13(10. 816)*92.130. 89878. 71 kg/kmol79. 54 kg/kmol81. 99 kg/kmol84. 44 kg/kmol91.7980.69MVm(78. 7181.99)/ 280. 35 kg/kmolMLm (79. 5484. 44) / 281. 99 kg/kmol提储段平均摩尔质量 (M/m(91.7981.99) / 286.89(MLm(80.69 84. 44) / 282. 574、4.1平均密度计算 、气相平均密度计算由理想气体状态方程式计算，精储段的平均气相密度即2. 91 kg/ m3PmM/m1

15、08. 1 * 80. 35RTm8. 314 * (85.6273. 15)提储段的平均气相密度即VmPm MVm(RTm113. 0 * 86. 898. 314 * (100.2273. 15)3.164.2、液相平均密度计算液相平均密度依 1/ Lm 2/ i计算塔顶液相平均密度计算由Td85.9 °C,表几所得的温度与密度的线性关系为苯y=-1.29x+919.2甲苯 y=-1.03x+892.8808.4 kg/ m3得 a 808.4 kg / m3B 804. 3 kg/ m3LDm 0. 95 / 808.40. 05 / 804. 3进料板液相平均密度计算由Tf9

16、1.2 0C,表几所得的温度与密度的线性关系为苯y=-1.29x+919.2甲苯 y=-1.03x+892.8得 a 801.6 kg/m 3B 798.9kg/m 3进料板液相的质量分率aA0. 507 * 78. 110. 507 * 78. 110. 493 * 92. 130.4661LFm0. 466 / 801.60. 534 / 798.9800.2 kg/m3塔底液相平均密度计算表几所得的温度与密度的线性关系为苯y=-1.29x+919.2甲苯 y=-1.03x+892.8得 a 778.3 kg/m 33b 780.3 kg/mLwm 0. 02 * 778. 30. 983

17、* 780.3780.3 kg/m精储段液相平均密度为Lm (808.4800.2 ) / 23804.3 kg/m提储段液相平均密度为Lm (780.3800.2) / 23790. 3 kg/m5、液体平均表面张力计算液相平均表面张力依 Lmxii计算塔顶液相平均表面张力的计算由Td85.9 0C表几所得的温度与表面张力的线性关系为苯y=-0.125x+31.24甲苯 y=-0.11x+30.5得 A20.50 mN/ mB 21. 05mN/ mLDm 0. 957 * 20.500. 043 * 21. 0520.52 mN/m进料板液相平均表面张力的计算由 Tf91.2 0C,表几所

18、得的温度与表面张力的线性关系为苯y=-0.125x+31.24甲苯 y=-0.11x+30.5得 A19.84mN/ mB 20.47mN/ mLFm 0. 507 * 19. 840. 493 * 20. 4720. 15 mN/m塔底液相平均表面张力计算由Tw109.2 匕表几所得的温度与表面张力的线性关系为苯y=-0.125x+31.24甲苯 y=-0.11x+30.5得 A 17.59mN/ mB18.49mN/ mLwm 0. 024 * 17. 59(10. 024) * 18. 4918. 47 mN/m精储段液相平均表面张力为Lm (20.5220.15 ) / 220. 34

19、 mN/m提储段液相平均表面张力为Lm (18.47 20.15) / 219. 31 mN/m6、液相平均粘度的计算液相平均粘度依lg U Lm为讶计算塔顶液相平均粘度的计算由Td85.9 0C ,表几所得的温度与粘度的线性关系为苯y=-0.0023x+0.49甲苯 y=-0.002x+0.4666得 a 0.292 mPa。s b 0.295 mPa- s1g LDm 0. 957 lg( 0. 292)0. 043 lg( 0. 295)解出 LDm 0.292 mPa s进料板液相平均粘度的计算有 Tf91.2 0C,表几所得的温度与粘度的线性关系为苯y=-0.0023x+0.49甲苯

20、 y=-0.002x+0.4666a 0.280 mPa s b 0. 284 mPa slg LFm 0. 507 * lg( 0. 280)0. 493 lg( 0. 284)解出LFm 0.282 mPa s塔底液相平均粘度计算由Tw109. 2 0C ,表几所得的温度与粘度的线性关系为苯y=-0.0023x+0.49甲苯 y=-0.002x+0.4666得 a 0.239 mPa- s b 0.248 mPa- slg LDm 0. 024 lg( 0. 239)(1 - 0. 024) lg( 0. 248)解出 LDm 0. 248 mPa s精储段液相平均表面粘度为Lm (0.

21、2920.282)/ 20.287 mPa s提储段液相平均表面粘度为Lm(0. 248 0. 282)/ 20. 265 mPa s五、精微塔的塔体工艺尺寸计算1、塔径的计算精储段的气、液相体积流量为VsqVM/m98. 31 * 80. 353600 Vm 3600 * 2. 91LsqLMLm65.54 * 81. 993600 Lm 3600 * 804.330. 754 nVs0. 00186m/s提储段的气、液相体积流量为Vsqv'MVm'98. 31 *86. 890. 7513600 vm3600 *3.16Ls'ha，q L MLm124.68* 82

22、. 570. 003623600 Lm'3600 *790. 3精微段:由 Umax C F0. 2式中C由C C202y计算，其中的Go由图查取查取图的横坐标为1/ 21 / 2LhL 0. 00186 * 3600 804. 65-0. 0409Vhv0.757 * 36002. 90取板间距Ht 0.41m,板上液层高度 hL 0.06m 则Ht Hl 0. 410. 060.35 m查手册得C200. 074CC20(-L)0.20.074 204)0.20.07422020Umax 0. 0742804. 3 2. 91 1. 231m/ s2. 91取安全系数为0.8 ,则

23、空塔气速为0. 8 * 1.2310.985 m/s4 * 0. 754,0.987 m3. 14 * 0.985按标准塔径圆整后为D 1.0m塔截面积为At- D242一 2-* 1. 00. 785m4实际空塔气速为0. 754 八一m/ s0. 9610. 785提储段:由 U max0. 2式中c由c，c20主计算，其中的 C,20由图查取1 / 2LhLVhv0. 0741查取图的横坐标为1/ 20. 00352 * 3600 790.30. 751 * 36003. 16取板间距ht,0.41m,板上液层高度 hj0. 06m贝HtHl0.410.060. 35m查手册得C20,0

24、. 072C,C20()0.20.072；191)0.20. 0712020U max790.33. 160.071.3.161. 120m/ s取安全系数为0.8 ,则空塔气速为u0. 8umax0.8 * 1.,1200. 896 m/sM' 4 * 0. 751 u 3. 14*1.4650.808 m按标准塔径圆整后为D,1.0m塔截面积为 Ar- D 2 * 1.020. 785m244实际空塔气速为0. 7510. 7850. 957 m/s2、精储塔有效高度的计算精储塔有效高度为Z精(N精1) H (81) * 0. 412.9 m提储段有效高度为Z提(N提1) H (1

25、41) * 0.415. 3 m在进料板上方开一人孔，其高度为0.8m故精储塔的有效高度为ZZ精Z提 0.82.95.30.89. 0 m六、塔板主要工艺尺寸的计算1、溢流装置计算因塔径D 1.0 m,可选用单溢流弓形降液管，采用凹形受液盘。各项计算如下：精储段1.1、堰长1w取 lW 0.66 D 0.66*1.00.66 m1.2.溢流堰高度hw取 hWhlhOW选用平直堰，堰上液层高度ho后型E10002/3Lh1 w由 lw/D 0.66, Lh/l2. 5W0. 00186 *36000. 662.518.915查手册，得E=1.035hOW284 * 1.0351000*(0. 0

26、0186 * 3600)2/307660. 0138塔板上清液层高度60 mm故 hW0. 060. 01380. 0462 m1.3、弓形降液管宽度Wd和截面积Af由10.66,查表，得 1A-0.0752, DATD0. 136,A0. 0752AtW0. 136D20. 0752 0. 7850. 0590m20. 136 1.00. 136m依式验算液体在降液管中停留时间，即3600Af HT3600 0. 0590 0.41f - 13.01sLh0.00186 36005s故降液管设计合理。1.4、降液管底隙高度h0Lh一ho h一r ,取3600 IwUoUo 0.08m/s,贝

27、U提储段0. 00186 36003600 0. 66 0.08hwh00.04620.035故降液管底隙高度设计合理。选用凹形受7盘，深度hw1.1、 堰长l W取 lw0. 8D,0. 8 * 1.01.2、 溢流堰高度hw取 hw' hj - how选用平直堰，堰上液层高度2. 50. 035m0. 011m50mm。0. 8mh 0W2. 8410000. 006mE,(- l由l w'/D,0. 8,L；/l w0. 00352 *0. 82.53600 22. 14查手册，得E，1. 210hOW2. 841000* 1.210 * (0. 00352 *0. 83

28、600)2/30. 0217 m塔板上清液层高度hL60 mm故 hW；0.06 0. 02170. 0383 m1.3、 弓形降液管宽度 风和截面积Aflw木士/曰 AW由士0.8,查表，得0. 153,0. 210 故D'aD,，A0. 153A,0. 153 0.7850. 120n2W'0.210D,0.210 1. 00. 210m依式验算液体在降液管中停留时间，即13. 98s 5s0. 0035236003600A Ht'36000. 120 0. 41故降液管设计合理。1.4、 降液管底隙高度h0eh，Lhe ,取 h0，取 U00.20m/s ,360

29、01 w U00h00. 00352 36003600 0. 8 0.200. 022 mhwh00. 0383 0. 0220. 0163m0. 006m2、塔板布置2.1、塔板的分块因D 800 mm ,故塔板米用分块式，查表得，塔板分为 3块精储段(1)边缘区宽度确定取 W 0. 06 , W 0. 03(2)开孔区面积计算2开孔区面积 Aa2 x r2 x2 sin 1 -180 r5 D、其中 x(WdW)0. 5 - (0. 1360. 06)0.304 m20. 5 - 0.030.47 mA 2 ( 0. 3040.4720.30423. 14 0.472 . -1 0.304

30、、sin)1800.4720. 528nf(3)筛孔计算及其排列本题所处理的物系无腐蚀性，可选用3 mm碳钢板，取筛孔板直径d0 5 mm。筛孔板按正三角形排列，取孔中心距 t为t 3do 3*5 15 mm筛孔数目为1. 155 A1. 1550. 5280. 01522710 个开孔率220.907 电 0.907 0.00510.1%t0.015气体通过阀孔的气速为14.14m/ sVs0. 754A 0. 101 0. 528提储段(1)边缘区宽度确定取WS,0.06, WC0. 03(2)开孔区面积计算开孔区面积A2八/7%sin 10. 5 - (0. 1360. 06)0.304

31、 mL DVy0. 5 - 0.030.47 m_2A 2 (0. 3040. 4720.304220. 528m3. 140.472 . -10.304、sin)0. 47(3)筛孔计算及其排列本题所处理的物系无腐蚀性，可选用3 mm碳钢板，取筛孔板直径d0 5 mm。筛孔板按正三角形排列，取孔中心距 t为t 3d0 3*5 15 mm筛孔数目为1. 155 A1. 1550. 5280. 015227104V开孔率 22d00.0050.907 0.90710.1%t0.015气体通过阀孔的气速为14.08m / sVs0. 751屋0. 1010. 528七、筛板的流体力学验算精储段1、

32、塔板压降3.1、 干板阻力hc计算2干板阻力hc由式hc0.051 %C0 L由 d。/5/3 1.67 ,查图得，c00. 80故hc0. 051 *214. 142. 910. 80804. 30. 0576 m 液柱3.2、 气体通过液层的阻力计算气体通过液层的阻力h1由式hi%计算，-VS0. 7540.785 0.0591.039 m/s1/21/2、F01.039 * ,2.911. 779 kg /(s m )查图得 0.57。故/hL(hWhOW)0.57 *(0.04620. 0138)0. 0341 m 液柱3.3、 体表面张力的阻力h计算液体表面张力所产生的阻力h0. 0

33、0341 m 液柱4 L 4 * 20.34 * 10 3Lgd0804. 3 * 9. 81 * 0. 005气体通过每层塔板的液柱高度hp p故hphch1h0. 05760. 03410. 003440. 0577 m 液柱气体通过每层塔板的压降为Pphp Lg 0. 0577 * 804. 3 * 9. 81455. 26<0.7kPa(设计允许)2、液面落差对于筛板塔，液面落差很小，且本例的塔径和液流量均不大，故可忽略液面 落差的影响。3、液沫夹带液沫夹带量计算3.25.7 10 6 ua-ev =Ht hfhf =2.5hL=2.5 0.06 0.15m 63. 25.7 *

34、 10 61.039故 ev20 34 * 10 3 Q410-750.0236kg 液/kg 气<0.1kg 液/kg 气故在本设计中液沫夹带量ev在允许范围内。4、漏液对筛塔板，漏液点气速U0,minUo,min4.4C0 J 0.0056 0.13hLhLj=4.4 * 0. 8.0. 00560. 13 * 0. 060. 00341 804. 3 /-2. 915.85 m/s实际孔速 u014. 14m/ su0,min稳定系数为K 214?2.421.5U0,min 5. 85故在本设计中无明显漏液。5、液泛为防止塔内发生液泛，降液管内液层高 Hd应服从%(也 + hW)苯

35、一甲苯物系属一般物系，取 =0.5,则HThW0.5(0.410. 0462)0.228 m而 Hd =hP + A + hd 板上不设进口堰，可 2 l0. 001860 153S-)2 0. 1530. 000992hd= .lWh0)=0. 66 * 0. 035m液柱Hd 0. 05770. 060. 0009920.119m液柱Hd HT hW即 0.119<0.224故在本设计中不会发生液泛现象提储段1、塔板压降1.1、 干板阻力计算 c干板阻力hc由式hc0. 051,2U0c0由 d。/5/3 1.67,查图得，c。0. 80故hc0. 051 *214.083.160.

36、 80790.30. 0524 m 液柱,儿计算，-1. 129 m/s1.2、 气体通过液层的阻力 儿,计算气体通过液层的阻力 ",由式hj7s0. 751Ua AT'A,0. 7850. 12,1/2 .，1/2、F01.129*43.162.007 kg /(s m )查图得 ,0. 56 0故 h1''hL''(hW'hOvv)0. 56 * (0. 0383 0. 0217)0.0336 m 液柱1.3、 体表面张力的阻力h计算液体表面张力所产生的阻力h0. 00199 m 液柱,4 L4 * 19. 31 * 10 3h ,

37、gd790. 3 * 9. 81 * 0. 005气体通过每层塔板的液柱高度hp phphch；h 0.0524 0.03360. 001990. 0880 m 液柱气体通过每层塔板的压降为Pp'hp' L,g0. 0880 * 790. 3 * 9.81620. 23<0.7 kPa（设计允许）2、液面落差对于筛板塔，液面落差很小，且本例的塔径和液流量均不大，故可忽略液面落差的影响3、液沫夹带液沫夹带量计算3. 2UaHthfhf =2.5 hL , =2. 50.060.15m故ev'5. 7 * 10 63.21. 12919. 31 * 10 3 0.41

38、0. 150.0324kg 液/kg 气0.1kg 液/kg 气故在本设计中液沫夹带量ev在允许范围内。4、漏液对筛塔板，漏液点气速u0,minU0,m；4. 4C。, 0. 00560. 13hJh , L, / V=4.4 * 0. 8 0. 0056 0. 13* 0. 060.00199 790.3/ 3. 165.947 m/s实际孔速u0,14. 08m/ sU0, min稳定系数为K 工U 0, min14. 085. 9472.371. 5故在本设计中无明显漏液。5、液泛为防止塔内发生液泛，降液管内液层高Hd应服从匕 （ +hW）苯一甲苯物系属一般物系，取=0.5,HthW0.

39、 5(0.410.0383)0. 224 m而 Hd =hP +hL +hd板上不设进口堰，hd可有0. 003620. 8 * * 0. 0220. 00647-、m液柱_ l S 20.153() 0. 153hd =Iw'h。'=Hd 0. 088 0. 060. 006470. 154 m液柱HdHthw即 0.154<0.224故在本设计中不会发生液泛现象八、塔板负荷性能图精储段1、漏液线由 Uo,min =4.4 Co 7(0.0056 0.13hL h ) l/ v_ Vs,min u0, min = A 0hL = hW hOW2/3hOW =2.84 E

40、1000Lh1w得 Vs,min=4.4C°Ao 0.0056 0.13 hW2.8410002/3h h l/ V4. 4 0.00560. 13 0.0462 一 * 1.035*、0. 00341 804.3 / 2. 9110000.66=0. 188,；2.26632. 614LS23在操作范围内，任取几个Ls值，计算出Vs值，计算结果列如表 0. 8 * 0. 101* 0. 528Ls,m3/s0.00050.00260.00450.0060Vs,m3/s0.2960.3190.3340.344由上表数据即可作出漏液线12、液沫夹带线以ev=0.1kg液/kg气为限，求

41、V$一Ls关系如下:由 ev=5Ua3.2Hthf扇二二a AT Af 0. 7850. 0591. 377Vshf=2.5hL=2.5 (hw+how) hW =0.04622/ 32/ 30.91Ls2.843600Lsh = 1. 035-hOW = 10000. 662/ 3故 hf=0.116+2.275Ls一_ _ _. 2/ 3HT-hf =0.294- 2. 275Ls3. 25. 7 10 61.37乂0. 1e =- c. 3r 327720. 34100. 2942. 275Ls整理得Vs=1. 34 1 0. 37Ls2 3在操作范围内，任取几个Ls值，计算出Vs值，计

42、算结果如表Ls,m3/s0.00050.00260.00450.0060Vs,m3/s1.2751.1441.0570.998由上表数据即可作出液沫夹带线 23、液相负荷下限线对于平直堰，取堰上液层高度how =0.006m作为最小液体负荷标准，由公式得_2. 84 _ how - 10003600Lsmin2/ 30. 006取 E=1.035, WJ3/ 2s,min20. 00053m / s0. 00610000. 662. 84 * 1.0353600据此可作出与液体流量无关的垂直液相负荷下限线34、液相负荷上限线以=4s作为液体在降液管中停留时间的下限,AfHT=4Ls.AfHT0

43、. 0590.412故 Lsmax=1= 0. 00605m2 / s44据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷上限线4 o5、液泛线令&=(HT + hW)由 Hd=hP + hL+hd； hn = hc + hl+h； h= 儿；hL = hw+hOW联立彳# HT + ( - -1) hW= ( +1) hOW+hc+hd +h忽略h ,将hOW与Ls, hd与Ls, hc与Vs的关系式代入上式，并整理得a'Vs2=b' c'Ls2 d'Ls2/3,0.051 v a = o (AC。)2Lb'= HT (1)hW.2C' = 0.

44、153/(1 Who)2/3d'=2.84 10 3E(1)3600lW将有关的数据代入，得0. 051a'=2(0. 101 0. 528 0. 8)22. 910.101804.3b'=0. 5 0.41(0. 50. 571) 0.04620.1560. 153c' =2(0. 660. 035)2286.73d'=2. 8410 31.035(10. 57)2 336000.661.430222 3故 0. 10Vs0. 156 286. 73Ls1.43Ls2一 2一 2 3或乂 1.542839Ls14. 16Ls在操作范围内，任取几个Ls值

45、，计算出VS值计算结果如表Ls,m3/s0.00050.00260.00450.0060Vs,m3/s1.2041.1191.0470.985由由此表数据即可作出液泛线5根据以上各线方程，可作出筛板塔的负荷性能图:D.t0A线性 线性旧 线性 线性依）00.001 0.002 0003 0.004 0.005 OWb 0.007OR0.4在负荷性能图上，作出操作点 A,连接OA即作出操作线。由图可看出，该筛板上限为液泛控制，下限为漏液控制。由图查得3.VS0. 0075m / s,S max3.VS min0. 0028m / s故操作弹性为VS, max0. 00752. 6790. 002

46、8提储段1、漏液线i由 Uo,min =4.4 Co, .(0. 00560.13hJh ,) l / v，Vs, minU0, min = Ao,hL =hwhow2/ 3, 2.84, Lh,hOW= - E 一10001w2/3,2. 84L1Vs,min,=4.4C0A0，0.0056 0.13 hW1000 E, J h L / V-l W4.4 * 0. 8 * 0. 101 * 0. 5282/ 32. 843600L*0, 00560. 13 0. 0383 * 1.21 * L 0. 00199 790. 3 / 3. 16H10000. 8=0. 1881,830. 51L

47、S23Ls,m3/s0.00050.0040.0080.0123VS,m3/s0.2650.3010.3270.348在操作范围内，任取几个Ls值，计算出Vs值，计算结果列如表由上表数据即可作出漏液线12、液沫夹带线以eV =0.1kg液/kg气为限，求V/ Ls,关系如下:3.2由ev5. 7 10 6UaHt, hf,UaVsvsA A 0. 785 0. 121.504/shf =2.5 7=2,5 (hwh°w )hw =0.03832.84how = 10001.212 / 33600Ls,0.82/ 30. 938Ls,2/ 3故 hf =0.0958+2.345Ls2/3Ht- hf =4.004 2. 345Ls3.20. 15.7 10 61.50M团二19,3110 3 4.0042.345Ls2/3整理得 VS =1.4409.628 Ls2 3在操作范围内，任取几个Ls值，计算出Vs值，计算结果如表Ls,m3/s0.00050.0040.0080.0123Vs,m3/s1.3791.1971.0550.927由上表数据即可作出液沫夹带线 23、液相负荷下限线对于平直堰，取堰上液层高度h°w=0.006m作为最小液体负荷标准，由公式得2. 841