甲醇-水体系筛板精馏塔的设计

1、%才NANJING UNIVERSITYOF TECHNOLOGY化学化工学院化工原理课程设计Word资料设计题目甲醇-水体系筛板精饰塔的设计*学生姓名指导教师设计时间2012年边月纣日2018年L月生日课程设计成绩百分制设计说明书、计算书及设计图纸质 , 70%独立工作能力、综合能力、设计过程表现、设计答辩及回答问Jfi情况，30%设计最终成绩（五级分制）指导教师签字化学化工学院课理没进杵条嘴课程名称化工过程与工艺设计设计题目甲醇-水体系筛板精山塔的设计学生姓名* 专业化学工程与工艺班级学号 *设计日期2012年12月24日至2013年1月_4 日设计条件及任务：设计体系：甲醇-水体系设计条

2、件：进料量：F=200kmol/h进料浓度：Zf=0.50 进料状态：q=L08,冷液进料操作条件：塔顶压强P顶二4 kP。（表压）单板压降不大于0.7kP。塔顶冷凝水温度t=12塔釜间接蒸汽加热（3kgf/cm2水蒸汽）全塔效率：Et= 52%分离要求：1）Xd=99.5% 2）Xw=0.2% 3）回流比 R/Rmin= 1.6o指导教师年 月 日目录前言7第一节概述9U塔设备简介9L2板式塔类型101.2.1 筛板塔101.2.2 浮阀塔101.2.3 泡罩塔111.3精镭塔的设计步骤111.3.1 工艺设计11132塔板设计12133塔体初步设计13134塔的辅助设备选用13135编制计

3、算结果汇总表14136绘制塔体总图及塔板总图14L4设计要求141.4.1 设计条件:141.4.2 主要使用数据14第二节 设计方案的确定162.1 操作条件的确定162.1.1 操作压力162.1.2 进料状态162.1.3 加热方式162.1.4 冷却剂与出口温度162.1.5 热能的利用172.2 确定设计方案的原则17第三节板式精镭塔的工艺计算193.1 工艺流程193.2 精僧塔的物料衡算203.2.1 摩尔分率203.2.2 平均摩尔质量203.2.3 物料衡算213.2.4 回收率213.3 塔板数的确定213.3.1 理论板层数M的求取213.3.2 实际板层数的求取243.

4、4 精镭塔的工艺条件及有关物性数据的计算243.4.1 操作压力计算243.4.2 操作温度计算243.4.3 平均摩尔质量计算253.4.4 平均密度计算273.4.5 液体平均表面张力计算283.4.6 液体平均粘度计算283.5 精储塔塔体主要工艺尺寸设计293.5.1 塔径的计算29352塔有效高度的计算333.5.3 整体塔高333.6 精镭塔塔板主要工艺参数设计343.6.1 溢流装置343.6.2 塔板布置383.7 筛板的流体力学检验403.7.1 塔板压降413.7.2 液面落差443.7.3 液沫夹带443.7.4 漏液453.7.5 液泛453.8 塔板负荷性能图463.

5、8.1 漏液线463.8.2 液沫夹带线473.8.3 液相负荷下限线483.8.4 液相负荷上限线493.8.5 液泛线493.8.6 操作弹性503.9 总图533.10 附属设备及接管尺寸553.10.1 塔顶冷凝器（固定管板式换热器）553.10.2 塔底再沸器603.10.3 管道设计与选择613.10.4 泵653.11 参考文献及设计手册66第四节设计感想68前言化工原理课程设计是理论联系实际的桥梁，是进行体察工程实际问题复杂性的初次尝试。通过化工原理课程设计，达到综合运用化工原理课程的基本知识， 基本原理和基本计算，进行融会贯通、独立思考，在规定的时间内完成指定的化 工单元操作

6、设计任务，具有初步进行工程设计的能力；达到熟悉工程设计的基本 内容，掌握化工单元操作设计的主要程序和方法；提高和进一步培养分析和解决 工程实际问题的能力。本次化工原理课程设计的主要包括以下主要内容：(1)设计方案简介：对工程要求选定的工艺流程、主要设备的型式进行 简要的论述，说明所采取方案的先进性及其选择确定的依据。(2)主要工艺过程及设备的设计计算，包括工艺参数的选定、物料衡算、 热量衡算、主要设备的工艺尺寸计算及结构设计。(3)典型辅助设备的选型计算：包括典型辅助设备的主要尺寸计算和设 备规格、型号、数量的选定(4)工艺流程简图：以单线图的形式绘制，标出主体设备和辅助设备的 物料流向，主要

7、检查参数测量点等。(5)主体设备工艺条件图：图面上应包括主体设备的主要工艺尺寸、技 术特性表和接管表。通过化工原理课程设计，可以达到以下几方面的训练：(1)熟悉查阅文献资料、收集有关数据、正确选用计算公式的能力。当 缺乏必要数据时，还要通过实险测定或到现场进行实际查定。(2)在兼顾技术上先进性、可行性、经济上合理性的前提下，综合分析设计 任务，确定工艺流程，做出设备选型，提出保证过程正常、安全运行操作所需的 检测和计量仪器，同时还要考虑改善劳动条件并实现环境保护的有效措施。(3)进行准确而迅速的过程计算及主要设备的工艺计算的能力，特别是应用计算机进行计算的能力和计算机绘图（CAD）能力。（4）

8、用精炼的语言、简洁的文字、清晰的图表和图纸来表达自己的设计思想、计算结果和设计结果的能力。第一节概述1.1 塔设备简介塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的汽液传质设备。根据塔 内汽液接触部件的结构模式，可分为板式塔和填料塔两大类。板式塔内设置一定 数量塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质热传递，汽液相组成呈阶 梯变化，属逐级接触逆流操作过程。工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大；（2）传质、传热效率高；（3） 气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强.操作弹性大；（5）结构简单，材 料耗用量少；（6）制造安装容易，操作维修方便。此外还要求不易堵塞、耐腐蚀1.2 板式塔

9、类型1.2.1 箍板塔筛板是在塔板上钻有均布的筛孔，上升气流经筛孔分散、鼓泡通过板亡液层, 形成气浓密切接触的泡沫层（或喷射的液滴群）C筛板塔的优点是结构简单，制造维修方便，造价低，相同条件下生产能力高 于浮冈塔，塔板效率接近浮阀塔。其缺点是稳定操作范围窄，小孔径筛板易堵塞, 不适宜处理粘性大的、脏的和带固体粒子的料液。但设计良好的筛板塔仍具有足 够的操作弹性，对易引起堵塞的物系可采用大孔径筛板，故近年我国对筛板的应 用日益增多。1.2.2 浮阀塔淬阀塔广泛应用于精储、吸收和解吸等过程。其主要特点是在塔板的开孔上 装有可浮动的浮阀，气流认浮阀周边以稳定的速度水平地进入塔板上液层进行两 相接触。

10、浮阀可根据气体流量的大小而上下浮动，自行调节。浮阀有盘式、条式等多种，国内多用盘式浮阀，此型又分为F1型（V 2型）、V 4型、十字架型和A型，其中F I型浮阀结构较简单、节省材料, 制造方便，性能良好，故在化工及炼油生产中普通应用，已列入颁布标准（JB 1118-81）o其阀孔直径为39mm,重阀质量为33g,轻阀为25g。一般多采用 重阀，因其操作稳定性好。盘式浮阀塔的主要优点是生产能力大，操蚱弹性较大，分离效率较高，塔板 结构较泡罩塔筒单。1.2.3 泡罩塔泡罩塔是最早使用的板式塔，其主要构件是泡罩、升气管及降液管。泡罩的 种类很多，国内应用较多的是圆形泡罩。泡罩塔的主要比点是操作弹性较

11、大，液气比范围大，适用于多种介质，操作 稳定可靠，但其结构复杂、造价高、安装维修不便，气相压降较大。现虽已为其 它新形塔板取代，但鉴于其某些优点，仍有沿用。1.3 精储塔的设计步骤1.3.1 工艺设计(1)做出流程筒图。(2)选定塔顶、塔底产品浓度(由任务书给出)，进行全塔物料衡算，列出物料 衡算总表。(3)确定凝液耀、塔顶、塔底的操作压力。(4)确定塔顶、塔底温度。(5)选定进料状态，定出进料温度(由任务书给定)。(6)在已定的全塔平均操作压力下，做出y-x相平衡曲线，对多元系则需求 出各组分对某一关键组分的相对挥发度。(7)求定最小回流比。(8)求出适宜的操作回流比。(9)确定所需的理论板

12、数及进料位置。(10)确定全塔效率，算出上、下两段所需实际板数。(11)确定适宜的塔板间距，求出塔内最大允许气速，算出塔径。(12)计算塔顶冷凝器及塔底再沸器的热负荷，求定所需冷却水量及加热蒸汽用量列出全塔热量衡算总表。1.3.2 塔板设计1.3.3 .溢流装置(1)由塔径及液体流量选定液体流向型式。根据经验初估液体在降液管内的 停留时间，初步求出堰长及降液管面积。(2)选定出口堰高及降液管下口高(同时决定受液盘的形式)。1.3.4 置(1)选定浮阀的阀型及阀的尺寸(或筛板的孔径及板厚)。(3)决定塔板的开孔率(或筛板的孔距/孔径)。(3)算出浮阀或筛孔总数及板上有效操作面积。(4)决定泪孔的

13、大小、数目及位置。(i)在方格纸上做浮阀或筛板排列草图。如果选用标准浮阀塔盘系列，贝小3)步可省略，直接由系列查出结构参数1.3.5 学计算选定某一层或若干层有代表性的塔板，进行下列各项计算与检验：(1)塔板压力降；(2)雾沫夹带量；(3)液体在降液管中的停留时间或液体通过降液管的流速；降液管内清液层的高度;液体泄漏量;(6)负荷性能图;(7)负荷上下限及操作弹性;1.3.6 计结果讨论1.3.7 塔体初步设计根据塔内的操作温度及压力，选定筒体的材料及壁厚。确定封头的型式、材料及尺寸。确定人孔的数目、位置及规格。选择各接管的流速，确定各接管的直径及伸出长度。确定塔的总高。确定裙座的型式、开孔及

14、尺寸。1.3.8 塔的辅助设备选用根据冷凝器、再沸器的操作条件及热负荷，选定冷凝器，再沸器的型式、 规格及台数。估计回流泵的流量及扬程，选定泵的型号与规格1.3.9 编制计算结果汇总表1.3.10 制塔体总图及塔板总1.4 设计要求1.4.1 设计条件：进料量：F=200kmol/h进料浓度：Zf=0.50进料状态：q=L08,冷液进料操作条件：塔顶压强P顶二4 kPQ（表压）单板压降不大于0.7kP。塔顶冷凝水采用深井水，温度塔釜间接蒸汽加热（3kgf/cm2水蒸汽）全塔效率：E尸52%分离要求：l）X°=99.5% 2）Xw=0.2% 3）回流比 R/Rmin 二 1.6。1.4

15、.2 主要使用数据甲醇-水体系汽液平衡数据（101.325kPa）trcXy100.00.000.0096.40.020.13493.50.040.239120.060.30489.30.080.36587.70.100.41884.40.150.51781.70.200.579780.300.66575.30.400.72973.10.500.7797120.600.82569.30.700.8767.50.800.915660.900.958650.950.97964.51.01.0表1-1第二节设计方案的确定2.1 操作条件的确定2.1.1 操作压力精储可在常压、加压或减压下进行，确定操

16、作压力主要是根据处理物料 的性质、技术上的可行性和经济上的合理性来考虑。2.1.2 进料状态进料状态有多种，但一般都将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中， 这样，进料温度就不受季节、气温变化和前道工序波动的影响，塔的操作就比较 容易控制。此外，泡点进料时。精储段与提储段的塔径相同，设计制造均比较方 便。2.1.3 加熟方式精福塔通常设置再沸器，采用间接蒸汽加热，以提供足够的热量。由于 甲醇-水体系中，甲醇是轻组分由塔顶冷凝器冷凝得到，水为重组分由塔底 排出，所以本设计采用再沸器提供热量，采用3kgf/cm2间接水蒸汽加热。2.1.4 冷却剂与出口温度塔顶产品出口温度的选择与所采用的冷却剂有关。

17、精帽操作中，常用水或空 气作为冷却剂来冷凝塔顶蒸气或冷却塔顶产品。冷却水的入口温度随气候条件而 定，设计时一般可取为20 25(,这样，凝液的温度可冷却到40 50(塔 顶产品与冷却剂之间必须保证有10 20的传热温差）。由于水的出口温度一放不超过50左右，否则溶解于水中的某些无机盐将会析出，在传热壁面上形 成污垢而影响传热效果。设计要求冷却水入口温度t=12,则冷却水的出口温度取仁20七。2.1.5 热能的利用蒸储过程的原理是多次进行部分汽化和冷凝，因此，热效率很低，通常进入 再沸器的能量仅有5%左右被有效地利用。所以，蒸福系统的热能利用问题应值 得认真考虑。塔顶蒸汽冷凝放出的热量是大量的，

18、但其能位较低，不可能直接用来作塔釜 的热源。但可用作低温热源，或通人废热锅炉,产生低压蒸汽，供别处使用。或 可采用热泵技术，提高温度后再用于加热釜液。此外，通过蒸储系统的合理设置，也可取得节能的效果。例如，可采用设置 中间再沸器和中间冷凝器的流程，因为设置中间再沸器，可利用温度比塔底低的 热源，而中间冷凝器则可回收温度比塔顶高的热量。2.2 确定设计方案的原则设计方案选定是指确定整个精储装置的流程、主要设备的结构型式和主要操 作条件。所选方案必须：能满足工艺要求，达到指定的产量和质量；操作平 稳，易于调节；经济合理；生产安全。在实际的设计问题中，上述四项都必 须兼顾考虑。Word资料第三节板式

19、精ta塔的工艺计算3.1 工艺流程含甲醇0.50 （摩尔分数）的甲醇-水混合液经过预热器，预热到泡点进料。进入精储塔后分离，塔顶蒸汽冷凝后有一部分作为产品（含甲醇99.5%）, 一部 分回流再进入塔中，塔底残留液给再沸器加热后，部分进入塔中，部分液体作为 产品排出塔体（含甲醇0.2%）。进料3.2 精储塔的物料衡算3.2.1 摩尔分率甲醇的摩尔质量MA=32kg/kmol水的摩尔质量 Mb= 18kg/kmol原料液xf=0.500. 995塔顶产品 XD=32= 0.9911460. 9950. 005+ 32180. 002塔底产品Xw=32= 0.0011260. 998 0. 0021

20、832322平均摩尔质量原料液 Mf=0.50 X 32+ (1 -0.50) x 18=25kg/kmol塔顶 Md=0.991146x32+ (1-0.991146) X 18=31.876044kg/kmol塔底 Mw二0.001126x32+ (1-0.001126) X 18= 18.015764kg/kmolWord资料323物料衡算已知进料量：F=200kmol/h 进料浓度：ZF=0.50进料状态：q=1.08分离要求：=0.991146 Xw = 0.001126衡算方程：D = 100. 78Amol/77W = 99. 22kmol / h3.2.4回收率乙=-100%

21、=甲醇的回收率F%100.78 X 0.991146200 X 0.50x 100% = 99.88%3.3塔板数的确定3.3.1 理论板层数M的求I由 q= 1.08,Xf=0.50 得 q 线方程 y= 13.5x-6.25由甲醇-水体系汽液平衡数据（表1-1）作出y-x图，并作出q线。由图，可粗略读出Xe=0.52,通过试差，得到Xe= 0.52098957«0.521, ye=0783359«0.783故最小回流D_Dd_= 1.6x0.791965= 1.267精馈段操作线方程:“在+名=寻+得弁=。屈耽+。”37精馆段、提慵段汽液流量精储段：L=RD= 127.

22、688kmol/hV= (R+l) D = 228.468kmol/h提储段：L' = L + qF = 343.688kmol/hV、=V- (1 -q) F = 244.468kmol/h提馆段操作线方程：343. 688 x _ 99, 22 x 0.001126244. 468 m -244. 4681. 40586J - 0. 0004570B图解法求理论板数读图可知：总理论板数15块（包括再沸器），精福段理论板数9块，提福段理论板数6块，第10块为进料板。3.3.2实际板层数的求取取全塔效率月= 052,则有= 9 / 0. 52 = 17. 3 « 18 THA

23、% = 6/0.52 = 11.5 « 12 （包括再沸器）N尸=N娴+ Nw = 30块3.4精福塔的工艺条件及有关物性数据的计算3.4.1 操作压力计算要求塔顶表压为4Kp。，采用常压操作。塔顶压力 PD = 101. 3 + 4 = 105. 3瓦%单板压降V = 0. IKPa进料板压力已=105. 3 + 0. 7 x 18 = 117. 9KPa塔底压力 P, = 105. 3 + 0. 7 x 30 = 126. ZKPa精循段平均压力匕=(105. 3 + 117. 9)/2 = 111. KPa提储段平均压力 PB = (117. 9 + 126. 3)/ 2 =

24、122. KPa3.4.2 操作温度计算根据表1-1 O冷液进料，q=1.08,进料浓度Zf=0.50二Xf进料温度 = 73.11由内插法求得：塔顶温度精馆段平均温度 =(731 + 646% = 68851提馆段平均温度匕=(73.1 + 99,82 = 86,4513.4.3 平均摩尔质量计算精窗段的平均摩尔质精微段平均温度 = 68851内插法计算：液相组成气相组成y13kgMJm = 32 X 0,725+ 18 X (110.725) = 28.1£mkmol所以提偏段的平均摩尔质量提微段平均温度W = 86.451内插法计算：液相组气相组所以3.4.4 平均密度计算精饰

25、段精储段平均温度 = 68,851 _AD_Dd113 2 274339 kg查得物性（饱和液体）：甲醇 密度.二 疗978.16kg 水密度.二加液相密度:_ % _酗匹Pl P53kg= 779.器气相密度:Pv = RT21Mxi1.127 kg（气相视为理想气体）提馆段提储段平均温度=86.451 _ADD%； =0.1189 ?| =0.4555. _ 72s.78kg查得物性（饱和液体）：甲醇密度用二加. 96765kg 水 密度团=1滔一液相密度:P1.=| M,X| -Pl Pl908.82kg-,_ /右 _ 0996kg气相密度：Pl 一而 F-（气相视为理想气体）345液

26、体平均表面张力计算塔顶J=64.61 _益=0.991146.,进料 J = 73.11 _xF = 0.50,塔底品= 99.81 一精微段平均液相表面张力提储段平均液相表面张力0rl +。378.174t7iN全塔平均液相表面张力% =一7=-3.4.6液体平均粘度计算3m 计算公式塔顶邑=64.61进料k = 73.11 _ ,塔底降= 99.81 一精微段平均液相粘度提储段平均液相粘度全塔平均液相粘度% = % 工= o 3028mP Is3.5精福塔塔体主要工艺尺寸设计3.5.1塔径的计算表3-1塔板间距与塔径的关系尾径D, m0.3-0.50.5-0.80.8-1.61.6-2.0

27、2.0-2.4>2.4塔板间距HT, m0.20.30.3-0.350.35-0.450.45-0.60.5-0.8>0.6精饰段气、液相体积流率为V _ -A* _ 228468 X 30.34 二 1.708川,3600P? 3600 X 1.127 - s_ LMm _ 127.688 X 28.15 0.001281th2k 一 36002 3600x779.53 = s取 HT=0.45m, hL=0.05mt）©竺错）喑）"=。2。图3-2 Smith法初估塔径查图3-2得到CO.08取安全系数0.7,则空塔气速为603 m u = 0. 75* =

28、 1按标准塔径圆整后为D=1.4m塔截面积为Ar = -D2 = 1.539m2 r 4实际空塔气速提馆段气、液相体积流率为,1.662m3,0.002065W34=取斤 7 = 0.40m, lL = 0.05m勖的"=首等)常产一8Hr I 1工=0.35查图3-2得到Go =0.074则uxmax r = C1* l(piLTf I PxvTr)/(pj,vT* ) = 0.089 X 1(908.82 I 0.996)/0.996) = 2.69m/s取安全系数0.7,则空塔气速为按标准塔径圆整后为D二1.4m塔截面积为 n .2Ar = D = 1.539 m4实际空塔气速

29、3.5.2 塔有效高度的计算精储段有效高度为提储段有效高度为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3.5.3 整体塔高塔顶空间出取Hd二1.67二0.72m加一人孔0.6米，共为1.32m塔底空间塔底储液高度依停留4min而定,0. 002065 x 4 x 60 八H, = ' = = 0. 3220mAt l 539取塔底液面至最下层塔板之间的距离为1m,中间开一直径为0.6米的人孔H =1+0.3220= 1.3220m(3)裙座高度H尸3m(4)整体塔高夕=Z + % +力 + 用=12.85 + 1.3220 + 1.32 + 3 = 18.5m3.6精福

30、塔塔板主要工艺参数设计3.6.1 溢流装置单溢流又称直径流。液体自受液盘横向流过塔板至溢流堰。此种溢流方式液 体流径较长，塔板效率较高，塔板结构简单，加工方便，在直径小于2.2m的塔 中被广泛使用。因塔径D= 1.4m,选用单溢流弓形管降液管，不设进口堰，采用凹形受液盘。3.6.1.1 堰长.精谯段：堰长提tg段:堰长 t = 0.66D = 0.924m3.6.1.2 溢流堰高度hw由人=4+ *h -2 84 e（LsY选用平直堰，堰上液层高度："-1000 I'J ,近似取E=1精谯段284/0.001281x36003how = 2，1000X1X6，924）二 00

31、083mI = 0.05m前面已假设：故0.05 I I I b I 0. II hr满足提福段r = 0.0114 mI = 0.05m前面已假设：I = L 11、= 0.05 I 0.0100 = 0.0386th， U wV故0.051 II； I 0.11满足3.4.1.2弓形降液管宽度Wd和截面积Af图3-3弓形降液管参数图精福段由扁/D=0.66,查弓形降液管参数图得:止= 0.0722 芈= 0.124 DWd = 0.124 X D = 0.124 X 1.4 = 0.1736/71Af = 0.0722 X 1.539 = 0.1111th2停留时间：r = H祥f / L

32、s = (0.45 x 0. 1111)/ 0. 001281 = 39. Is > 5s提馆段由Iw/D=0.66,查弓形降液管参数图得：A*w?7T = 0-0722 = 0,124 HrDW，=0.124xD =0.124x1,4 = 0.1736771Ay = 0.0722X1.539 = 0.111 lm2停留时间：r = H rJ / / Ls = (0. 40 x 0. 1111)/0. 002065 = 21.5s > 5s故符合要求3.4.1.2降液管底隙高度h0降液管底隙高度是指降液管下端与塔板间的距离，以h。表示降液管底隙高度%应低于出口堰高儿，才能保证降液管

33、底端有良好的液 封，一般不应低于6mm。式中心液体通过底隙时的流速，m/So根据经验，一般取:二(0.07, 0.25) m/So精饵段10m 取 % 二 °T提福段10m取% =0,丁Il L's n 002065h° 二哂=° 0924X0. 10 = °-0223ni = 22.3m顼I I Iq = 38.6 I 22.3 = 16.3mm I 6mm故降液管底隙高度设计合理，选用凹形受液盘。3.6.2塔板布置3.6.2.1塔板的分块表3-4塔板分块数目表塔松/mm8001 20041)01 6001 8002 ono2 20” 2 40

34、0弓形版数2222矩形板数0123通道板数1111因。之800，故塔板采用分块式。查塔板分块数表得，塔板分为4块。3.6.2.2 边缘区宽度确定取！4=Ws=0.070m, J4=0.050m3.6.2.3 开孔区面积计算精谯段开孔区面积按下式计算，即其中 x=D/2- (Wd+WJ =1.4/2-(0.1736+0.070) =0.4564mR 二 D/2-Wc= 1.4/2-0.050= 0.65m提福段同理可得，4=1。8巾23.6.2.4 筛孔计算及其排列取筛孔的孔径d。为5mm,正三角形排列。精馆段取 t/do=3.O孔心距 k 3.0 X 5.0= 15.0mm筛孔数目n= 1.1

35、55Aa/t2= 1.155x1.08/0.0152=5522 个开孔率为 0=O.9O7(do/t -=0.907(0.005/0.015 -= 10.】气体通过阀孔的气速为u0=V5/Ao= 1.708/(0.101 x 1.08)=15.66m/s提谯段取 t 7do=3.O同理可得n =5522=10.1%.15.24m=：3.7筛板的流体力学检验3.7.1 塔板压降3.7.1.1干板阻力二计算do图3-5干筛孔的流量系数甲醇-水体系无腐蚀性，可选用S=3nim碳钢板精馈段：取 5 = 3mm, 5,)A (_C0 = 0.772 o3。51偿)像A。*(15.y.772)53 = 0

36、.03 03m提18段:同理可得h：= _/(_)37L2气体通过液层的阻力力计算图3-6充气系数关联图精馈段:Fo =%亚=1.196 X VL127 = 1.27查充气系数关联图得比=°'625I = £oL = 0.625 X 0.05 = 0.03127n提谯段：1.164mu =同理可得：° SF； = 1.16查充气系数关联图得£。= 0637I = 0.0318 m3.7.1.3液体表面张力的阻力%计算精谯段：体通过每层塔板的液柱高度可按下式计算，即% =丸+4 + %I = 0.0303 + 0,0312 + 0,0032 = 0

37、.064 7th则kPp = hppLg - 0. 0647 x 779. 53 x 9. 81 = 0. 495A7 W 0. 7kPa （设 计允许值）提ig段：I = 0.0045th同理可得：I = 0.0581m（设计允许值）3.7.2液面落差对于筛板塔，液面落差很小，且本设计的塔径和液流量均不大，故可忽略液 面落差的影响。373液沫夹带榔8段：z0.0057、/ u )/0.0057、/1. 196er =()(&-T- =()(a Ht - hf 30. 165 0. 45 - 2. 5 x 0. 05.0122 kg/德汽vO.lkg/,符合要求。提福段：/0. 005

38、7x z er =()(CT、3 c z0.0057、/1. 164、3 外 八c, / ,)= J C”)(777。= G.3A2kg / kg汽49. 979 0. 40 2. 5 x 0. 05% v 0. 1kg / k或工,符合要求。3.7.4漏液精馆段：严重漏液时干板阻力漏液点气速稳定系数提馆段：同理可得：9.00m二二稳定系数故无明显漏液，且可操作弹性较大。3.7.5液泛精馆段：降液管内液面高度 比=% + % + %板上不设进口堰。hd = 0. 153(&)2 = 053(°，-81 _)2 = 0 ooi57m沼 11fh00. 924 x 0. 0137

39、H , = /e + /?. + / =0.05+0.00157+0.0645=0.11607m 液柱为了防止液泛现象，应使（H/。）一年4丁式中。泡沫层的相对密重，本体系取0. 5（% /。）一力.=（0. 11607/0. 5） - 0. 0418 = 0. 19034"夜柱 < Hr = 0. 45侬柱提馆段:r = 0.00154m同埋可得：%=0.10964m（H d /。）一 h. = 18068/z/液柱 < H r = 0. 40m液柱故不产生降液管内液泛。3.8塔板负荷性能3.8.1漏液线下限气速U" = 4. C0(0. 0056 + 0.

40、13九-ha)pLPv5.mn11 m =om 4 % = hw + "ow how=0.00284E（Ls 卅产3得精谯段：Jo n4 ( T<0. 0056 + o. 13 4 + 同 q 力 -hl pL/ pv=4. 4 x 0. 772 x 0. 19 840. 0056 + 0. 13 x (0. 0418 + - x 1 x1000'3600、0. 924 )- 0. 0032 X 779. 531. 127得 V$ 向° 二 0. 3705,63. 230Z/ 3 + 5. 4187提偏段:-h'。) p L / p S二4. 4co4

41、(0. 0056 + 0. 13E=4. 4 x 0. 772 x 0. 1090819 Q40. 0056 + 0. 13 X (0. 0386 + - x 1 x10000. 9963600£1、< 0.924 ；2 3)- 0. 0015 X 908. 82° %1000得V'e=0. 3705,83. 413Z/ 3 + 5. 58253.8.2液沫夹带线以ev =0.1kg液/kg汽为限求匕4关系:/0. 0057. （ u 、3 c 由“（丁）（广K精镭段:At - Af 1.539 - 0.1111=0. 700% / sh01r = 0. 00284£(Z5 /；r)2/3 = 0. 00284 x 1 x (3600L5 / 0. 924)2/3 = 0.