直接蒸汽加热填料精馏塔设计指导书

1、简洁填料精馏塔设计设计任务：规定F、xF、xD、xW，设计出能完成分别任务的板式精馏塔1.回流比最小回流比设夹紧点在精馏段，其坐标为(xe,ye)则xRD yex(1)min设夹紧点在提馏段，其坐标为(xe,ye)L y xeeRminDqFy 0e(2)所需根底数据：气液相平衡数据丙酮-水V(Rmin1)D (1q)Fx xeWxi = 00.01 0.02 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.900.95 1.0; % 液相丙酮平衡浓度yi=00.2530.4250.6240.7550.7930.8150.8300.839

2、0.8490.8590.8740.8980.9350.9631.0; % 汽相丙酮平衡浓度ti=100 92.7 86.5 75.8 66.5 63.4 62.1 61.0 60.4 60.0 59.7 59.0 58.2 57.557.0 56.13 ;%平衡温度甲醇-水xi = 00.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.600.700.800.90 0.95 1.0; % 液相甲醇平衡浓度yi = 00.134 0.234 0.304 0.365 0.418 0.517 0.579 0.665 0.729 0.779 0.82

3、5 0.870 0.9150.958 0.979 1.00; % 汽相甲醇平衡浓度ti= 100 96.493.5 91.2 89.3 87.7 84.4 81.7 78.0 75.3 73.1 71.269.367.666.065.0 64.5 ;%平衡温度确定操作回流比R (1.1 2.0)Rmin2 全塔物料衡算与操作方程全塔物料衡算F S DW(3)Fx DxFDWxW(4)其中S V (R1)D(1q)F(5)W L RD qF(6)联立式(3)、式(4)得：D Fx qxWFx RxWF(7)DW操作方程Rx精馏段 yn R 1xn1DR 1提馏段 yn1W xSW xSW3 计算

4、精馏段、提馏段理论板数 抱负溶液 图解法或求出相对挥发度用逐板计算法求取。 非抱负溶液 相平衡数据为离散数据,用图解法或数值积分法求取4. 全塔组成分布、温度分布及精馏段、提馏段平均温度与组成精馏段平均温度 t t1t)/2F提馏段平均温度 t tFt)/2N其中 t1tFtB塔釜温度5 物性参数的计算 塔顶条件下的物性参数(气相密度、液相密度、外表张力及粘度 进料板组成与温度条件的物性参数 塔釜条件下的物性参数 精馏段平均物性参数 提馏段平均物性参数附：气相密度用抱负气体状态方程计算 pMRT液相密度 Aw1Lw1BwBwwAA B AB分别为组分A B 的液相陈敏恒，化工原理上册北京：化学

5、工业出版社,2022)外表张力含水溶液)mSWW1/4SOO x V/(x Vx V ) xV /( xV)WWWWWO OOOOWWOO V2/3 q / )WOQ 0.441(q/T)(O Oq V2/ 3)WWB Q lg(qSW/)SO1SWSO醇类 q=碳原子数；酮类 q=碳原子数-1 W 、 O 分别为水与有机物的外表张力，VW、VO 分别为纯水与纯有机物的摩尔体积(cm3/mol)。纯有机物的外表张力查有机液体的外表张力共线图。粘度冷凝器和再沸器热负荷冷凝器的热负荷QV(ICI)DL再沸器的热负荷QQBDIDWIWFIF待求量：进料温度t 、塔顶上升蒸汽温度t(与x对应的露点温度

6、)、回流温度tx对应的泡点FDVDDLD温度)、再沸器温度tw(与x对应的泡点温度)。W物性数据： 各组分在平均温度下的液相热容、气相热容或汽化热。 各组分的热容方程常数如 c A BT CT2 DT3p1T 由沃森公式计算汽化热HHV2(r21T2r1)0.38填料塔的构造设计塔径计算 s 塔填料选择须知：相对处理力量：拉西环矩鞍鲍尔环阶梯环板波浪类填料，板波浪填料较丝网类有较大的处理量和较小的压降。250Y250 指的是填料的比外表积，Y 45o,X Y30o选材质选类型选尺寸(应，造成塔的分别效率下降。)选尺寸说明：填料尺寸大，本钱低，处理量大，但效率低。一般大塔常使用50mm 的填料。

7、塔径/mmD300填料尺寸/mm2025300D9005080Wu2X (L )(G )0.5WY=fgG 0.2VLL由X 值和泛点压降线查取Y 值进而求得液泛气速Bain-Hougen 泛点关联式u2 Wlog fG 0.2 A1.75( (G)0.125g 3 LWLVL填料特性：比外表积、空隙率、泛点压降因子-规整填料Bain-Hougen 泛点关联式u2 Wlog fG 0.2 A1.75( (G)0.125g 3 LWLVL250Y 金属板波浪填料:A=0.297，CY 型丝网填料:A=0.30泛点压降法Kister and Gill 等压降曲线(匡国柱.化工单元过程与设备课程设计

8、.2022,264-265)泛点压降与填料因子间的关系：p / Z 40.9Fp0.7Pa/m; Fp填料因子等压降曲线:X (WL )(G )0.5Y=uG)0.5 F0.5()0.05W0.277 pVLLG气相负荷因子法用于规整填料塔的计算C uS/(L )0.5GC0.8CSSmaxWCSmax=f() L (W 填料手册中给出Csmax 与(流淌参数)的关系图。GL 校核-散装填料：径比D/dp为保证填料润湿均匀，应使径比在10 以上，径比过小，液本沿填料下流时常会消灭壁流现象。拉西环：D/dp20；鲍尔环：D/dp10；鞍形填料：D/dp15。泛点率u/uf(0.50.8)保证塔在

9、操作中不发生液泛喷淋密度最小喷淋密度 保证填料充分润湿。假设喷淋密度过小，可增加吸取剂用量，或承受液体再循环以加大液体流量，或在许可范围内减小塔径，或适当增加填料层高度予以补偿。每米填料层压降 为使填料塔性能良好的工况下操作，每米填料层的压降不能太大，一般正常压降p/Z 147 490 Pa ,真空操作下p/Z 78.45 Pa-规整填料计算出的塔径 D (JB-1153-71)1m 100mm必要时D在700mm以下可50mm1m200m必要时D在2m以下可用100mm为间隔.) 所需物性数据物性数据：气体混合物的密度、液体混合物的密度、液体混合物的粘度、外表张力计算式：气体混合物 G pM

10、RT液体混合物：1 wiiLiwi组分i 的质量分数1/ 3x1/3m含水溶液的外表张力： 1 / 4 mi1 /4W 1S OO式中：SW xV/VSWW xV/VSOSOOS计算精馏段塔径时物性数据的处理：以上方程所用物性数据近似按塔顶第一板处理. 如pM1GRT1以上方程中所用物性数据均取塔顶第一板与加料板物性数据的平均值计算提馏段塔径时物性数据的处理：以上方程所用物性数据近似按加料板处理.以上方程中所用物性数据均取加料板与塔釜物性数据的平均值II 填料层高度计算-理论板当量高度(HETP)法 (精馏塔承受)理论板当量高度的值与填料塔内的物系性质、气液流淌状态、填料的特性等多种因素有关，

11、一般 源于实测数据或由阅历关联式进展估算。在实际设计缺乏牢靠数据时，也可取文献(匡国柱.化工单元过程与设备课程设计.北京：化学工业出版社.2022,264-265)P273页所列数据作参考。填料尺寸/mm253850矩鞍环430550750鲍尔环420540710阶梯环环鞍矩鞍环430550750鲍尔环420540710阶梯环环鞍430530650以上关于HETP 的取法是基于一种生疏，即填料塔的分别效率与被分别物系的物理性质无关或影响很小，明显这与实际状况相比，有时会消灭较大的偏差，故在设计时应特别赐予留意。N精馏段Z HETNRRNTSMNTSM1m 填料分别力量相当的塔板数HETP1 层

12、理论板分别力量相当的填料层高度精馏段总压降 p Z ( 式中： p/Z 每米填料层压降提馏段的计算方法与精馏段一样。-填料层的分段目的：使填料层内气液两相处于良好的分布状态。填料种类填料高度/塔径最大高度/m填料种类填料高度填料种类填料高度/塔径最大高度/m填料种类填料高度/塔径最大高度/m拉西环2.536鲍尔环5106矩鞍环矩鞍环586阶梯环8156规整填料的分段：填料种类孔板波浪250Y丝网波浪500(BX)丝网波浪 700(CY)每段填料最大高度/m631.5提示：为了保证工程上的牢靠性，计算出的填料层高度还应加上20%左右的裕度。塔高塔高=填料层高度+附属部件的高度+塔顶空间填料塔流体

13、力学参数计算填料塔压力降p p pp123pp p 其他塔内件的压力降.123泛点率G气体动能因子 F G附属内件的选型包括液体初始分布器、填料压紧装置、填料支撑装置、液体再分布器、气体入塔分布器塔附属高度(包括液体收集器)的所需空间高度、塔釜高度及支座高度。 塔的上部空间高度塔的上部空间高度的作用：在塔填料层以上，有一足够的空间高度，以使随气流携带的液滴能从气相1.21.5m. 安装液体分布器和再分布器(包括液体收集器)所需空间高度其高度值依据分布器的形式而定，一般取11.5m 的空间高度。 塔釜高度釜液所占高度的计算：依据釜液流量、釜液的停留时间、塔径计算。例：釜液体积流量为Ls m3/s

14、, 塔径为D m, 停留时间为t min15min，装填系数取 0.5，塔釜高h/塔径D=2:1塔釜液量 LW塔釜体积V L 15 60s L/0.5V d2h 2 dd3WWW442釜液所占高度 h 2dm液面上方的气液分别高度要求：满足安装塔底气相接收所需空间高度和气液分别所需空间高度。 塔底裙座高度(当用裙式支座时用)：塔底封头至根底环之间的高度(查化工设备设计手册)接收规格确实定包括进料管、回流管、塔顶蒸汽接收、塔釜出料管 s设计依据: s计化工工艺设计手册下册)，选定管子规格重u冷凝器的传热面积的估算冷凝器：依据当地气候条件确定冷却水的温度，选择冷却水的出口温度计算对数平均推动力依据

15、A QC/ Ktm原料泵的选型绘制精馏塔的装配图撰写设计说明书简洁板式精馏塔设计设计条件与任务：F、xF、xD、xw F、xF、xD 和，塔顶设全凝器，泡点回流，塔底间接(直接)蒸汽加热。全塔物料衡算求产品流量与组成1间接蒸汽加热F D W(1)Fx DxFDWxW(2) 假设规定F、x 、x 、x则直接联立求解方程(1)与(2)FDw 假设规定F、x 、x和FD DxD(3)FxF先由式(3x ，再联立求解方程(1)与(2)。D直接蒸汽加热F S DW(1)Fx DxFDWxW(2)S V (R1)D(1q)FW L RDqF计算最小回流比设夹紧点在精馏段，其坐标为(xe,ye)则xeRD

16、yxeminy xee设夹紧点在提馏段，其坐标为(xe,ye)LRDqFyxmineWV(Rmin1)D (1 q)Fx xeW根底数据：气液相平衡数据3 确定操作回流比R (1.1 2.0)Rmin计算精馏段、提馏段理论板数 抱负溶液 图解法或求出相对挥发度用逐板计算法求取。 非抱负溶液 相平衡数据为离散数据,用图解法或数值积分法求取精馏段 NR dN xDdxR1xfxxn1n因ynRR1xn1DxR1x所以dx(4)Rxyxfnn(xDy )/Rn提馏段NS NS dN xfdx1xx x因yR1xWn1nxWxnRn1R蒸汽回流比R V(R 1)D (1 q)F (R1)D(1q) F

17、WWWW所以xfdx(5)Sxyxwnn(y x )/(R1)nw式(4)、(5)中塔板由下往上计数。冷凝器和再沸器热负荷冷凝器的热负荷QV(ICI)DL再沸器的热负荷QQBDIDWIWFIF待求量：进料温度t 、塔顶上升蒸汽温度t(与x对应的露点温度)、回流温度tx对应的泡点FDVDDLD温度)、再沸器温度tw(与x对应的泡点温度)。W物性数据： 各组分在平均温度下的液相热容、气相热容或汽化热。 各组分的热容方程常数如 c A BT CT2 DT3p1T 由沃森公式计算汽化热计算实际塔板数HHV2(r21T2r1)0.38ET 0.49(L)0.245 O”Connel 公式式中：塔顶与塔底

18、平均温度下的相对挥发度； 塔顶与塔底平均温度下的液相粘度, mPa.sL 精馏段ET 0.49(L)0.245式中：精馏段平均温度下的相对挥发度； 精馏段平均温度下的液相粘度, mPa.s(N )p 精LNR留意：要圆整塔板数E 提馏段ET0.49(T)0.245L式中：提馏段平均温度下的相对挥发度； 提馏段平均温度下的液相粘度, mPa.s(N )p 提 NS 1EL留意：要圆整塔板数TNp(N )p 精 (N )p 提全塔效率： ET (NT1)/ Np提示：0.30.7 之间估算塔径初高板间距，估算塔径。 su (0.6 0.8)umaxuC(m a xLG )0 . 5GWC=CL)0

19、.2C=f(-h) LG0 . 5 ()20202 0TLWGL式中：C操作物系的负荷因子; 操作物系的液体外表张力，mN/m；HT板间距；hLL板上液层高度。留意：(1) 板上液层高度由设计者选定。对常压塔一般取为0.050.08m，对减压塔一般取为0.0250.03m。(2) 肯定要按压力容器标准圆整塔径。常用的标准塔径为400、500、600、700、800、1000、1200、1400、1600、2022、2200mm 等。(3)以上计算的塔径只是初估值，要依据流体力学原则进展验算。因精馏段与提馏段的气液负荷及物性数据不同，故设计中两段的塔径应分别计算，假设二者相差不大， 应取较大者作

20、为塔径，假设二者相差较大，应承受变塔径。所需物性数据物性数据：气体混合物的密度、液体混合物的密度、液体混合物的外表张力计算式：气体混合物 pMGRTi1wi液体混合物： Liwi组分i 的质量分数含水溶液的外表张力： 1 / 4 mS W W 1S OO式中：SW xV/VSWW xV/VSOSOOS计算精馏段塔径时物性数据的处理：以上方程所用物性数据近似按塔顶第一板处理. 如 pM1GRT1以上方程中所用物性数据均取塔顶第一板与加料板物性数据的平均值计算提馏段塔径时物性数据的处理：以上方程所用物性数据近似按加料板处理.以上方程中所用物性数据均取加料板与塔釜物性数据的平均值板式塔的塔板工艺尺寸

21、计算溢流装置的设计溢流装置包括溢流堰、降液管和受液盘等几局部，其构造与尺寸对塔的性能有重要的影响。 降液管的类型与溢流方式降液管的类型：圆形降液管一般用于小直径塔；对于直径较大的塔，常用弓形降液管。溢流方式： U 形流、单溢流、双溢流及阶梯式双溢流。依据塔径大小和液体流量选取适宜的溢流方式。 溢流装置的设计计算溢流装置的设计包括堰长 lW、堰高hW、弓形降液管的宽度W、截面积A ，降液管底隙高度h，进口堰的高度h 与降液管间的水平距离h 等。df0Wl溢流堰(出口堰)：堰长和堰高溢流堰有平直型与齿形两种，设计中一般承受平直型溢流堰。堰长 弓形降液管的弦长。其值据阅历定。lW (0.6 0.8)

22、DlW (0.5 0.6)D堰高 降液管端面高出塔板板面的距离hw堰上液层高度太小液体在堰上分布不均匀，影响传质效果，设计时应使h6mm，低于此值应采OW用齿形堰。堰上液层高度太大增大塔板压降及液沫夹带量，h6070mm 时改用双溢流堰。OWh hhLWoW式中：h板上清液层高度, m；h堰上液层高度,mLOWh hhWLoWhOW 2.84103 E(Lh/l)2/3W式中：E液流收缩系数，依据设计阅历可取1。hw 0.05hOW h 0.1hWOW在工业塔中，hw 0.040.05m0.0150.025m0.040.08m，一般不宜超过0.1m。降液管(以弓形降液管为例进展争辩)W 及截面

23、积AdfW/D f (ld/D) WdA/Af f (lW/D) AfA 0. 72T校核：缘由：为使液体中夹带的气泡得以分别，液体在降液管内应有足够的停留时间，实践证明，液本在降35s，对于高压下操作的塔及易起泡物系，停留时间应更长一些。HA方法： T3 5Lmax式中：L液体流量上限，m3/s；H 板间距，m；A 降液管截面积，m2。maxTf留意：液相负荷上限与气相液量无；假设校核不能满足要求，应调整降液管尺寸或板间距，直至满足要求为止。h0降液管底隙高度是指降液管下端与塔板间的距离必需满足h hOW保证降液管底端有良好的液封，一般不应低于6mm，即h =hOW-0.006h也可按下式计

24、算：Oh LOs/(lwu)ou 液体通过底隙时的流速，m/s。o依据阅历，一般取u =0.070.25m/s。o降液管底隙高度一般不宜小于 2025mm，否则易于堵塞，或因安装偏差而使液流不畅，造成液泛。受液盘受液盘有平受液盘和凹受形液盘两种形式。平受液盘：一般需在塔板上设进口堰，但进口堰既占用板面，又易使沉淀物淤积此处造成堵塞。凹形受液盘：既可在低液量时形成良好的液封，又有转变液体流向的缓冲作用，并便于液体从侧线的抽出。对于600mm 以上的塔，多承受凹形受液盘。凹形受液盘的深度一般在50mm 以上，有侧线采出时宜取深些。凹形受液盘不适于易聚合及有悬浮固体的状况，因易造成死角而堵塞。塔板设

25、计(以筛板为例) 塔板布置(无效区)。WWcARftA”flWAaW”sWdxWSD塔板的构造开孔区 上图虚线以内的区域为布置筛孔的有效传质区，亦称鼓泡区。开孔区面积以Aa 表示。对单溢流型塔板，开孔区面积按下式计算：A2(xa R2R2 R2 x2xsin1 R)DDxx W )，m；R W，msin1为以角度表示的反正弦函数。2ds2CR溢流区 溢流区为降液管及受液盘所占的区域，其中降液管所占面积以Af 表示，受液盘所占面积Af”表示。安定区 开孔区与溢流区之间的不开孔区域称为安定区，也称为破沫区。W以免液体大量夹带气泡进入降液管。进口堰后的安定区(入口安定区)：其宽度为 Ws”，其作用是

26、在液体入口处，由于板上液面落差，液层较厚，有一段不开孔的安全地带，可削减漏液量。进口堰后的安定区(入口安定区)宽度 W 50 100mms溢流堰前安定区(出口安定区)宽度 Ws 70 100mm对小直径的塔(D1m)，因塔板面积小，安定区要相应减小。无效区 在靠近塔壁的一圈边缘区域供支持塔板的边梁之用，称为无效区，也称边缘区。无效区宽度为Wc，其值视塔板的支承需要而定。小塔3050mm大塔5070mm为防止液体经无效区流过而产生短路现象，可在塔板上沿塔壁设置档板。 筛孔的计算及其排列筛孔直径 筛孔直径的选取与塔的操作性能要求、物系性质、塔板厚度、加工要求等有关，是影响气相分散和气液接触的重要工

27、艺尺寸。外表张力为正系统的物系 do=38mm(45mm) 小孔径 外表张力为负系统的物系 do=1025mm(45mm) 大孔径筛板厚度碳钢塔板： 厚度 =34mm do不锈钢塔板：厚度 =22.5mm do(1.52)孔中心距 相邻两筛孔中心的距离称为孔中心距，以t 表示。一般t=(2.55)do。t/do 过小易使气流相互干扰，过大则鼓泡不均匀，都会影响传质效率。推举 t=(34)do。筛孔的排列与筛孔数 筛孔按正三角形排列。按正三角形排列时，筛孔数目的计算式为：n 1.155Aa/t2式中：Aa鼓泡区面积，m2；t筛孔的中心距，m。开孔率A o 100%AaAd当按正三角形排列时 o

28、100Aa )t提示：按上述方法求筛孔直径 do、筛孔数目n 后，还需通过流体力学性能验算，检验是否合理，假设不合理需进展调整。筛板的流体力学性能验算塔板流体体力学验算的目的在于检验初步设计的塔板计算是否合理，塔板能束正常操作。验算内容有：塔 板压力降、液面落差、液沫夹带、漏液及液泛等。塔板压降气体通过筛板时，需抑制筛板本身的干板阻力、板上充气液层的阻力及液体外表张力造成的阻力，这些阻 力即形成了筛板的压降。p ghPLPh hPCh hlhC与气体通过筛板的干板压降相当的液柱高度,m 液柱；h 与气体通过板上液层的压降相当的液柱高度,m 液柱；lh 与抑制液体外表张力的压降相当的液柱高度,m

29、 液柱；(I) 干板阻力按阅历公式估算:uAh 0.051( o )2 (G )1(o )2 CCAoLa式中：uo气体通过筛孔的速度,m/s；Co流量系数,Co=f(do/ )。(II)气体通过液层的阻力h hl (hWh)OW 充气系数，反映板上液层的充气程度。 =f(F )0.50.60VFuoaGuASA)aTfa(III) 液体外表张力的阻力4hLgdLopP应小于设计允许值液面落差流体横向流过塔板时，抑制板上的摩擦阻力和板上部件(如泡罩、浮阀等)的局部阻力，需要肯定的液位差，在板上形成由液体进入板面到离开板面的液面落差。D1600mm的筛板，液面落差可无视不计。对于液体流量很大及D

30、2022mm 的筛板，需要考虑液面落差的影响。液沫夹带液沫夹带造成液相在塔板间的返混，严峻的液沫夹带会使塔板效率急剧下降，为保证塔板效率的根本稳定，通常将液沫夹带量限制在肯定范围内，设计中规定液沫夹带量eV=0.1kg 液/kg 气。确定方法：亨特关联图或亨特关联式5.7106ue()3.2vHhLTfh2.5hfwh)2.5(how 2.84103 E(Lh/l)2/3)w按气体实际通过面积计算的气速( uV/(A )；H板间距；h 泡沫层高度.a漏液nsTfTf 10%10%时的气速称为漏 液点气速，它是塔板操作气速的下限，以uo,min表示。uo,min 的计算方法：u4. 4C0 ,

31、m i n(0. 0561h )/LLGhL30mmd03mm 时u 4. (0.01. 13h )/0 , m i n0LLGVs,minuA0,min0h hhLw h 2.84103 E(Lw/l)2/3w 动能因子法FGuGo,mino,min式中：F0,min漏液点动能因子，F0,min 810。稳定系数KuK ouuo,minK 1.52。(V)液泛液泛分为降液管液泛和液沫夹带液泛两种状况。设计中已对液沫夹带液泛进展了验算，故在筛板塔的流体力学验算中通常只对降液管液泛进展验算。为使液体能由上层塔板稳定地流入下层塔板，降液管内须维持肯定的液层高度 Hd。降液管内液层高度用来抑制相邻两

32、层板间的压降、板上清液层的阻力和液体流过降液管的阻力。H hdhhLd式中 Hd降液管中清液层高度,m 液柱; hp与塔板压降相当的液柱高度,m 液柱；hd与液体流过降液管的压降相当的液柱高度，m液柱。hL板上清液层高度,m。hd 的计算方法为： 塔板上设置进口堰Lh 0.2(s)3dl hw o 0.2(u)20 塔板上不设置进口堰sh 0.153( Lsdl h)3 0.153(u)20w o检验：为防止液泛，应保证降液管中泡沫层液体总高度不能超过上层塔塔板的出口堰，即H (HdTh )w安全系数。对易发泡物系，=0.30.5；不易发泡物系，=0.60.7塔板的负荷性能图负荷性能图：对于肯

33、定的物系和塔构造，将其适宜的气液负荷范围在直角坐标中，以液相负荷L 为横坐标，气相负荷V 为纵坐标进展绘制，所得图形称为塔板的负荷性能图。下面争辩适宜气液负荷范围确实定。气相负荷下限线漏液线确定依据：漏液线由不同流量下的漏液点组成，其位置漏液点气速确定。确定方法：在操作范围内任取几个液相流量下，计算相应的漏液点气速，气相负荷Vs 由公式计算(以筛板塔为例)uA ；0,min0u0,minVs,min 4.4C(0.0056(0.00560.12hh )L/LuA0,min0h hhLw h 2.84103 E(Lw/l)2/3w堰高；h堰上液高；l 溢流堰长度；h 以清液高表示的液层阻力；h

34、液体外表张力的wowwL阻力。整理后得到V f (L )(a)。在操作范围内任取几个液相流量下，依式(a)计算出 Vs。ss意义：当操作的气相负荷低于此线时，将发生严峻的漏液现象。此时的漏液量大于液体流量的 10%。塔板的适宜操作区应在该线以上。气相负荷上限线过量液沫夹带线确定依据：该线通常以e =0.1kg 液/kg 气为依据确定的。V确定方法：亨特关联图或亨特关联式5.7106eua)3.2vHhLTfh2.5hfwh)2.5(how 2.84103 E(Lh/l)2/3)w按气体实际通过面积计算的气速( uV /(A A )；H板间距；h 泡沫层高度.aasTfTf整理后得到Vs f (

35、Ls )(b)在操作范围内任取几个液相流量下，依式(b)计算出 Vs。意义：假设气液负荷点位于此线上方，说明液沫夹带现象严峻，已不宜承受。液相负荷下限线确定依据：对于平直堰，其位置可依据how=6mm 确定。h 2.84103 E(Low/l)2/3w液相负荷下限与气相液量无关。意义：假设操作的液相负荷低于此下限时，说明液体流量过低，板上液体流淌不能均匀分布，气液接触不良，易产生干吹、偏流等现象，导致塔板效率急剧下降。塔板的适宜操作区应在该线以右。液相负荷上限线确定依据：液体在降液管内的停留时间为35sHT Af3 5Lmax式中：L液体流量上限，m2/s；H 板间距，m；A 降液管截面积，m

36、2。液相负荷上限与气相液量无maxTf关。意义：液量超过此上限，液体在降液管内停留时间过短，进入降液管内的气泡来不及与液相分别而被带入下层塔板，造成气相返混，使塔板效率下降，以致消灭溢流液泛。塔板的适宜操作区应在该线以左。溢流液泛线确定依据：溢流液泛条件Hd (HTh )w式中H 降液管内清液层高度；H 板间距；h 堰高。依上式得到V f (L )(c)dTwss意义：假设操作的气液负荷超过此线时，塔内将发生液泛现象，使塔不能正常操作。塔板的适宜操作区在该线以下。负荷性能图液Vmax相/)h负/3m荷下气相负荷上限线操作线C溢流液泛线A液相负荷(V限Vmin操作点上B限气相负荷下限线线L(m3

37、/h)塔板负荷性能图提示：要分别求出精馏段和提馏段的塔板负荷性能图板式塔的构造塔体构造 塔顶空间塔顶空间指塔内最上层塔板与塔顶的间距。作用：使出塔气体夹带的液滴因沉降作用而与气流分别。高度：为利用出塔气体夹带的液滴沉降，其高度应大于板间距为 1.52.0)HT。假设要安装除沫器时，需要依据除沫器的安装要求确定塔顶间距。 塔底空间塔底空间指塔内最下层塔板到塔底距离。其值由如下因素打算：塔底储液空间依据储存液量停留 38min(易结焦物料可缩短停留时间而定；再沸器的安装方式及安装高度；塔底液面至最下层塔板之间要留有12m 的间距。 人孔D1000mm 68 层塔板设一人孔。人孔直径一般为450mm600mm，其伸出塔体的筒体长为 2