筛板塔设计PPT课件

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1、 第一部分：化工原理课程设计任务书一一. 设计题目：苯设计题目：苯甲苯混合液筛板甲苯混合液筛板(浮阀浮阀)精馏塔设计精馏塔设计 二二. 原始数据原始数据年处理量：年处理量：25000 30000 35000 40000 45000 5000025000 30000 35000 40000 45000 50000吨吨料液初温：料液初温：3535料液浓度：料液浓度：40% 45% 50% 55% 60%40% 45% 50% 55% 60%（苯质量分率）（苯质量分率）塔顶产品浓度：塔顶产品浓度：98.5%98.5%（苯质量分率）（苯质量分率）塔底釜液含甲苯量不低于塔底釜液含甲苯量不低于 98%(9

2、8%(以质量计以质量计) )每年实际生产天数：每年实际生产天数：330330天（一年中有一个月检修）天（一年中有一个月检修）精馏塔塔顶压强：精馏塔塔顶压强：4 kpa4 kpa（表压）（表压）冷却水温度：冷却水温度：1010饱和水蒸汽压力：饱和水蒸汽压力：0.25Mpa(0.25Mpa(表压表压) )设备型式：筛板设备型式：筛板( (浮阀浮阀) )塔塔厂址：江苏地区厂址：江苏地区 四四. . 设计内容设计内容 1.1. 工艺设计工艺设计 4 4板式塔： 逐级接触式，内装塔板，气液传质在板上液层空间内进行第二部分： 板 式 塔板式塔溶剂气体一. .塔板结构l筛板塔操作弹性小小孔筛板易堵塞缺：板效

3、率较高小气流压降小、液面落差结构简单、造价低优：筛板l泡罩塔板：泡罩塔板：渐被淘汰板效率低、生产能力低到限制雾沫夹带严重，气速受液层厚，气流压降大结构复杂、造价高缺：定操作弹性高、板效率稳优：不易漏液和堵塞、塔板泡罩l浮阀塔板： 粘粘度度大大的的系系统统缺缺：不不宜宜处处理理易易结结焦焦或或造造价价低低板板效效率率较较高高小小气气流流压压降降小小、液液面面落落差差大大生生产产能能力力大大、操操作作弹弹性性优优：浮浮阀阀塔塔板板三种塔板的比较三种塔板的比较: :l生产能力： 筛板 浮阀 泡罩l压降： 泡罩 浮阀 筛板l操作弹性： 浮阀 泡罩 筛板l造价： 泡罩 浮阀 筛板l板效率： 浮阀、筛板相

4、当 泡罩l喷射型塔板：喷射型塔板：舌形塔板舌形塔板浮舌塔板浮舌塔板 板 式 塔塔板类型 板板效效率率并并不不是是很很高高新新，传传质质效效果果提提高高传传质质表表面面增增大大且且不不断断更更并并流流喷喷射射，液液面面落落差差小小高高，生生产产能能力力增增大大雾雾沫沫夹夹带带少少，气气速速可可较较压压降降降降低低无无溢溢流流堰堰，液液层层较较薄薄，塔塔板板喷喷射射型型特适用减压蒸馏操作弹性大、压降低，、浮舌塔板板效率降低存在漏夜和吹干现象，弹性大气流截面积可调，操作、浮动喷射塔板降低气相夹带严重，板效率弹性小气流截面积固定，操作、舌型塔板cba气液接触状态二. .塔板上汽液两相的流动现象 塔板上

5、汽液两相的流动现象塔板上汽液两相的流动现象注意塔板上汽液两相的流动现象l通常希望在泡沫状态、喷射状态或两者的过渡状态下操作l液汽比较大时处于泡沫状态，较小时处于喷射状态l易挥发组分与难挥发组分的表面张力的相对大小对汽液接触状态有影响 易难，宜在泡沫状态下操作 这时汽液两相所形成的泡沫层中的气泡稳定，泡沫层较高，汽液两相接触面积大，塔板效率高l筛板的筛孔孔径与开孔率较小时易形成泡沫接触状态l雾( (液) )沫夹带：*分析：板板 间间 反反 混混塔塔 板板 效效 率率 降降 低低*产生原因：气气 速速 过过 大大板板 间间 距距 过过 小小*确定原则：()()0.1kgkg液液气气夹夹 带带 量量

6、*防范措施：适当加大板间距三、塔板上汽液两相的非理想流动现象l 气泡夹带l空间不均匀流动l 气体流速不均匀l 液体流速不均匀l液泛( (淹塔) )：四、塔板上汽液两相的不正常流动现象*危害性：*产生原因：*防范措施：优化板结构, ,增大板间距, ,可提高液泛气速操作被完全破坏()上上 限限 为为 液液 泛泛 气气 速速上上 下下 板板 间间 压压 降降气气 流流 过过 大大过过 量量 雾雾 沫沫 夹夹 带带液液 泛泛降降 液液 管管 负负 担担液液 流流 过过 大大液液 体体 来来 不不 及及 下下 流流液液 泛泛过过 量量 雾雾 沫沫 夹夹 带带塔板上汽液两相的流动现象l 漏液： 塔板上汽液

7、两相的流动现象*危害性：*产生原因：*防范措施：预留安定区 10%()一一 般般 ： 板板 效效 率率 下下 降降严严 重重 ： 不不 能能 操操 作作（ 漏漏 液液 量量液液 体体 流流 量量 ）此此 时时 为为 气气 速速 下下 限限漏漏 夜夜 气气 速速气气 流流 过过 小小气气 布布 不不 均均塔板上汽液两相的流动现象l塔板效率：l表示法：五、塔板效率、塔高及塔径计算0()E全 塔 效 率总 板 效 率100% ()TTPNNN理 论 板 数实 际 板 数不 包 括 蒸 馏 釜()ME默 弗 里 效 率单 板 效 率气 相 表 示 :液 相 表 示 ：*1*11(1)nnnM Vnnn

8、nyyxEyyyx；*1*1(1)nnnM LnnnnxxyExxxy； 塔板效率说明：不同板的 通常不相等； ME总板效率 ， 但 。 01E0MEEl影响因素：物系性质：粘度、密度、表面张力、扩散系数等； 塔板结构：塔径、板间距、堰高、开孔率等； 操作条件：温度、压强、气速、气液量比等。 塔板效率第三部分：筛板式精馏塔设计方法 一工艺计算 2022-6-94 4、塔塔的的气气液液负负荷荷计计算算 (1)、精馏段气液负荷计算VRD 1 LRD VVMSVmVm3600 LLMSLmLm3600 V塔内气体摩尔流量 kmol/h Vs塔内气体体积流量 ms3 MVm、MLm分别为精馏段气相平均

9、分子量、液相平均分子量 VmLm、分别为精馏段气相平均密度、液相平均密度 kg m3 (2)、提馏段气液负荷计算(同上)2022-6-95 5、 热热 量量 衡衡 算算 总 热 量 衡 算 QQQQQQVWLBFR式 中 ：QQQQQQVWLBFR、分 别 是 塔 顶 蒸 汽 带 出 的 热量 、 塔 底 产 品 带 出 的 热 量 、 塔 设 备 的 热 损 失 、 塔 釜 加 热 量 、 进 料 带 入的 热 量 、 回 流 带 入 热 量 、 其 中 ： 塔 设 备 的 热 损 失QQLB 0 1 . 再 沸 器 热 负 荷 QQQQQBVWRF1 1 . 冷 凝 器 热 负 荷 QQQ

10、QCVDR QQCD、分 别 为 塔 顶 冷 凝 器 带 走 热 量 、 塔 顶 产 品 带 走 热 量2022-6-92022-6-92022-6-95.0232323220)()(ln)43196.049123.0088307.007291.0(ln)3212.139.1079.0474675.0(4695.65496.56562.1531.4expVLvLTvvVLLhHZLZZZLZZZZZZC3 液流型式的选择 2022-6-92022-6-94 4、 溢溢 流流 堰堰 （ 出出 口口 堰堰 ） 的的 设设 计计(1).堰 长Wl: 依 据 溢 流 型 式 及 液 体 负 荷 决 定

11、 堰 长 ,单 溢 流 型 塔 板 堰长lW一 般 取 为 (0.6 0.8)D ； 双 溢 流 型 塔 板 ， 两 侧 堰 长 取 为 (0.5 0.7)D， 其 中 D 为 塔 径(2).堰 上 液 层 高 度hO W： 堰 上 液 层 高 度 应 适 宜 ， 太 小 则 堰 上 的 液 体 均 布 差 ， 太 大 则 塔 板 压强 增 大 ， 物 沫 夹 带 增 加 。 对 平 直 堰 ， 设 计 时hO W一 般 应 大 于0 0. .0 00 06 6m，若 低 于 此 值 应 改 用 齿 形 堰 。hO W也 不 宜 超 过0 0. .0 06 6 0 0. .0 07 7m ，

12、否 则 可 改用 双 溢 流 型 塔 板 。 平 直 堰 的hO W按 下 式 计 算 hELlO WhW2 8 41 0 0 023. 式 中 Wl堰 长 , m; Lh 塔 内 液 体 流 量 ，mh3 E 液 流 收 缩 系 数 ， 查 图 求 取 。 一 般 可 取 为 1， 误 差 不 大2022-6-9 齿 形 堰 hO W不 超 过 齿 顶 时 2517.1WnSOWlhLh hO W超 过 齿 顶 时2525735.0nOWOWnWShhhhlL SL 塔 内 液 体 流 量 ,Sm3 nh 齿 深 , m;可 取 为 0 0. .0 01 15 5m(3).堰 高Wh 堰 高

13、 与 板 上 液 层 高 度 及 堰 上 液 层 高 度 的 关 系 ： OWLWhhh2022-6-95 5、 降降 液液 管管 的的 设设 计计（ 1） 、 降 液 管 的 宽 度dW与 截 面 积fA 可 根 据 堰 长 与 塔 径 比 值DlW， 查 图 求 取 。 降 液 管 的 截 面 积 应 保 证 溢 流 液 中 夹 带 的 气 泡 得 以 分 离 ， 液 体 在 降液 管 中 的 停 留 时 间 一 般 等 于 或 大 于3 3 5 5 秒 ， 对 低 发 泡 系 统 可 取 低 值 ，对 高 发 泡 系 统 及 高 压 操 作 的 塔 ， 停 留 时 间 应 加 长 些。

14、故 在 求 得 降 液 管 的 截 面 积 之 后 ， 应 按 下 式 验 算 液 体 在 降 液 管 内 的停 留 时 间 ， 即 AHLfTS 液 体 在 降 液 管 中 的 停 留 时 间 ，s Af 降 液 管 截 面 积 ，m3（ 2） .降 液 管 底 隙 高 度hO 为 保 证 良 好 的 液 封 ， 又 不 致 使 液 流 阻 力 太 大 ， 一 般 取 为 hhOW0 0060 012., m hO也 不 易 小 于 0 0. .0 02 2 0 0. .0 02 25 5m m， 以 免 引 起 堵 塞 ， 产 生 液 泛 。2022-6-96 6、 塔塔 板板 设设 计计

15、 (1).塔 板 布 置 i i. .开开 孔孔 区区 面面 积积Aa对对 于于 单单 流流 型型 塔塔 板板 )(sin21222rxrxrxAa 式 中 xDWWdS2() ,m rDWC2 ,m sin1xr以 弧 度 表 示 的 反 三 角 函 数对 于 双 流 型 塔 板Axrxrxrxrxrxra222221121221sinsin式 中 xWWdS12(Wd为 双 溢 流 中 间 降 液 管 的 宽 度) )其 它 符 号 与 单 流 型 塔 板 公 式 同2022-6-9 ii 溢溢 流流 区区 溢溢 流流 区区 面面 积积Af及及Af分分 别别 为为 降降 液液 管管 和和

16、受受 液液 盘盘 所所 占占 面面 积积 . . iii 安安 定定 区区 开开 孔孔 区区 与与 溢溢 流流 区区 之之 间间 的的 不不 开开 孔孔 区区 域域 为为 安安 定定 区区 ， 其其 作作 用用 为为使使 自自 降降 液液 管管 流流 出出 液液 体体 在在 塔塔 板板 上上 均均 布布 并并 防防 止止 液液 体体 夹夹 带带 大大 量量 泡泡 沫沫 进进 入入 降降 液液管管 。 其其 宽宽 度度WS( (WS) )指指 堰堰 与与 它它 最最 近近 一一 排排 孔孔 中中 心心 之之 间间 的的 距距 离离 ， 可可 参参 考考 下下列列 经经 验验 值值 选选 定定 ：

17、2022-6-9 溢 流 堰 前 的 安 定 区 WS=7 70 0 1 10 00 0mm 进 口 堰 后 的 安 定 区 WS=5 50 0 1 10 00 0mm 直 径 小 于 1 1m 的 塔 可 适 当 减 小 。 iv 无无 效效 区区 在 靠 近 塔 壁 的 塔 板 部 分 需 留 出 一 圈 边 缘 区 域 供 支 撑 塔 板 的 边 缘之 用 ，称 无 效 区 。其 宽 度 视 需 要 选 定 ,小 塔 为3 30 0 7 75 5mm，大 塔 可 达5 50 07 75 5mm。 为 防 止 液 体 经 边 缘 区 流 过 而 产 生 短 路 现 象 ， 可 在 塔 板

18、上 沿 塔 壁设 置 旁 流 挡 板 。2022-6-9（2） 、 筛 板 的 筛 孔 和 开 孔 率 i 筛筛 孔孔 孔孔 径径 d d0 0孔 径d0的 选 取 与 塔 的 操 作 性 能 要 求 、 物 系 性 质 、 塔 板 厚 度 、 材 质及 加 工 费 等 有 关 。 工 业 上 常 用 d0=3 8mm， 推 荐 4 6mm。 ii 筛筛 孔孔 厚厚 度度 一 般 碳 钢 =3 4mm 不 锈 钢 =2 2.5mmiii 孔孔 心心 距距 t t筛 孔 在 筛 板 上 一 般 按 正 三 角 形 排 列 ， 常 用 孔 心 距t= (2.5 5)d0,推荐 (3 4)d0。 t

19、/ d0过 小 易 形 成 气 流 相 互 扰 动 ， 过 大 则 鼓 泡 不 均 匀 ， 影 响塔 板 传 质 效 率 。2022-6-9 开开 孔孔 率率 开 孔 率是 指 筛 孔 总 面 积 Ao m2与 开 孔 面 积 Aa m2之 比 ， 即 200)/(907.0dtAAa一 般 ,开 孔 率 大 , 塔 板 压 降 低 ,雾 沫 夹 带 量 少 , 但 操 作 弹 性 小 ,漏 夜 量大 ,板 效 率 低 。 通 常 开 孔 率 为 5% 15%。 筛筛 孔孔 数数 n n mmttAna,:11580002孔心距孔 数 确 定 后 ， 在 塔 板 开 孔 区 内 布 筛 孔 ，

20、 若 布 孔 数 较 多 可 在 适 当 位 置堵 孔 。若 塔 内 上 下 段 负 荷 变 化 较 大 时 ， 应 根 据 流 体 力 学 验 算 情 况 ， 分 段 改变 筛 孔 数 以 提 高 全 塔 的 操 作 稳 定 性 。2022-6-97 7、 塔塔 板板 的的 流流 体体 力力 学学 验验 算算塔 板 流 体 力 学 验 算 目 的 是 为 了 检 验 以 上 初 算 塔 径 及 各 项 工 艺 尺 寸 的计 算 是 否 合 理 ， 塔 板 能 否 正 常 操 作 。(1) 气气 体体 通通 过过 塔塔 板板 的的 压压 强强 降降 :ph,m 液液 柱柱 hhhhlCp ph

21、 气 体 通 过 每 层 塔 板 压 降 相 当 的 液 柱 高 度 ， m 液 柱 hC 气 体 通 过 筛 板 的 干 板 压 降 ， m 液 柱 lh 气 体 通 过 板 上 液 层 的 阻 力 ， m 液 柱 h 克 服 液 体 表 面 张 力 的 阻 力 ， m 液 柱2022-6-9i.干干 板板 压压 降降 hC LVCCuh200)(051.0 式 中 u0筛 孔 气 速 ， m/s LV、 分 别 为 液 、 气 密 度 ，kgm3C C0 0 孔 流 系 数 ，孔径与塔板厚度之比).()(000338.0)(00732.0)(0677.08806.00302000ddddC

22、 2022-6-9 i ii i.板 上 液 层 阻 力lh 板 上 充 气 液 层 阻 力 受 堰 高 、 气 速 及 溢 流 长 度 等 因 素 的 影 响 ， 一 般用 下 面 的 经 验 公 式 计 算 ：)(00OWWLlhhhh 式 中 ： hL 板 上 清 液 层 高 度 ， m 0 反 映 板 上 液 层 充 气 程 度 的 因 数 ， 可 称 为 充 气 因 数 ， 无因 次 ,一 般 0=0 0. .5 5 0 0. .6 6。 0与 气 相 动 能 因 子aF有 关 ，185964.000652029.0F )(单流型塔板fTsaVaaAAVuuF iii.液 体 表 面

23、 张 力 的 阻 力 MNgdhL/:40表面张力气 体 通 过 塔 板 的 压 降 （ Pp=hpgL） 应 低 于 设 计 允 许 值 。2022-6-9( (2 2) ) . .降降 液液 管管 内内 液液 体体 高高 度度 ( (液液 泛泛 o or r 淹淹 塔塔 ) ) 降 液 管 内 液 体 高 度Hd代 表 液 体 通 过 一 层 塔 板 时 所 需 液 位 高 度 ， 可用 下 式 表 示 : dpLdhhhH 式 中 进 出 口 堰 之 间 的 液 面 梯 度 ， m 液 柱 (一 般 很 小 ， 可 以忽 略 ) ph气 体 通 过 一 块 塔 板 的 压 降 ， m 液

24、 柱 hd液 体 流 出 降 液 管 的 压 降 ， m 液 柱hd可 按 下 列 经 验 公 式 计 算 ： 无 入 口 堰 : hLLhdSW0 15302. 有 入 口 堰 ： hLlhdSW0 202.2022-6-9 如 果 液 体 和 气 体 流 动 所 遇 阻 力 增 加 ， 降 液 管 中 液 面 上 升 ， 当 超 过上 一 层 塔 板 的 堰 顶 后 ， 产 生 液 体 倒 流 ， 即 发 生 了 液 泛 ， 因 此 ， 需 要 足够 的 降 液 管 高 度 ， 或 控 制 适 当 阻 力 以 防 液 泛 的 发 生。实 际 降 液 管 中 液体 和 泡 沫 的 总 高 度

25、 大 于 用 上 式 计 算 的 值。为 了 防 止 液 泛 ， 应 保 证 降 液管 中 泡 沫 液 体 总 高 度 不 超 过 上 层 塔 板 的 出 口 堰。因 此 HhHTWd 式 中 HT 板 间 距 ， m 系 数 。 为 考 虑 降 液 管 内 液 体 充 气 及 操 作 安 全 两 种 因 素 的校 正 系 数 。 对 于 容 易 起 泡 的 物 系 ， 取0 0. .3 3 0 0. .4 4； 对 不 易 起 泡 的 物 系 ，取 0 0. .6 6 0 0. .7 7； 对 于 一 般 物 系 ， 取 0 0. .5 5。2022-6-9（ 3 3） 雾雾 沫沫 夹夹 带

26、带 雾 沫 夹 带 是 指 板 上 液 体 被 上 升 气 体 带 入 上 一 层 塔 板 的 现 象 。 过 多的 雾 沫 夹 带 将 导 致 塔 板 效 率 严 重 下 降 。 为 了 保 证 板 式 塔 能 维 持 正 常 的操 作 效 果 ， 应 使 每 千 克 气 体 夹 带 到 上 一 层 塔 板 的 液 体 量 不 超 过 0 0. .1 1kg，即 控 制 雾 沫 夹 带 量eV 0 0. .1 1kg(液 )/kg(气 )。 2.36)5.2(107.5LTaVhHue2022-6-9（ 4） 漏漏 液液 点点 气气 速速 uO W当 气 速 逐 渐 减 小 至 某 值 时

27、， 塔 板 将 发 生 明 显 的 漏 夜 现 象 ， 该 气 速 称为 漏 液 点 气 速uO W， 若 气 速 继 续 降 低 ， 更 严 重 的 漏 夜 将 使 筛 板 不 能 积液 而 破 坏 正 常 操 作 ， 故 漏 液 点 气 速 为 筛 板 的 下 限 气 速 。为 使 筛 板 具 有 足 够 的 操 作 弹 性 ， 应 保 持 稳 定 性 系 数 K:若 稳 定 性 系 数 偏 低 ， 可 适 当 减 小 开 孔 率 或 降 低 堰 高 ， 前 者 影 响 较 大 。VLLOWhhCu/)13.00056.0(4.40/.,.0.25.1smuuuuKOWoOWO漏液点气速筛

28、孔气速2022-6-98. 塔板的负荷性能图塔板的负荷性能图 在确定了塔板的工艺尺寸，又按前述各款进行了流体力学验算在确定了塔板的工艺尺寸，又按前述各款进行了流体力学验算之后，便可确认所设计的塔板能在任务规定的气液负荷下正常之后，便可确认所设计的塔板能在任务规定的气液负荷下正常操作。此时，有必要进一步揭示该塔板的操作性能，即求出维操作。此时，有必要进一步揭示该塔板的操作性能，即求出维持该塔板正常操作所允许的气、液负荷波动范围。这个范围通持该塔板正常操作所允许的气、液负荷波动范围。这个范围通常以塔板负荷性能图的形式表示。常以塔板负荷性能图的形式表示。2022-6-9塔板负荷性能图塔板负荷性能图V

29、s ,m3/sLs ,m3/s(1)(1)雾沫夹带线雾沫夹带线(2)(2)液泛线液泛线(3)(3)液相上限线液相上限线(4)(4)漏夜线漏夜线(5)(5)液相负荷下液相负荷下限线限线A Vs,minP操作点B Vs,maxO2022-6-9(1) .雾 沫 夹 带 线 (1) 雾 沫 夹 带 线 表 示 雾 沫 夹 带 量eV= =0 0. .1 1kg( 液 )/kg( 气 ) 时 的VLSS关 系 ， 塔 板 的 适 宜 操 作 区 应 在 此 线 之 下 ， 否 则 将 因 过 多的 雾 沫 夹 带 而 使 板 效 率 严 重 下 降 。 此 线 可 根 据 上 述 流 体 力 学 验

30、算中 雾 沫 夹 带 泛 点 率 公 式 作 出 。 (2).液 泛 线 (2) 液 泛 线 表 示 降 液 管 内 泡 沫 层 高 度 达 到 最 大 允 许 值 时 的 关 系 ，塔 板 的 适 宜 操 作 区 也 应 在 此 线 之 下 ， 否 则 将 可 能 发 生 液 泛 现 象 ，破 坏 塔 的 正 常 操 作 。(3).液 相 负 荷 上 限 线(3) 此 线 反 映 对 于 液 体 在 降 液 管 内 停 留 时 间 的 起 码 要 求 。 对 于尺 寸 已 经 确 定 的 降 液 管 ， 若 液 体 流 量 超 过 某 一 限 度 ， 使 液 体 在降 液 管 中 的 停 留

31、 时 间 过 短 ， 则 其 中 气 泡 来 不 及 放 出 就 进 入 下 层塔 板 ， 造 成 气 相 返 混 ， 降 底 塔 板 效 率 。2022-6-9 液 体 在 降 液 管 内 的 停 留 时 间 为 ： AHLfTS不 应 小 于3 3 5 5s， 按= 5 5s计 算 ， 则 ：5max,TfSHAL 依 此 式 可 求 得 液 相 负 荷 上 限 ， 据 此 作 出 液 相 负 荷 上 限 线 ( 3 ) 。塔 板 的 适 宜 操 作 区 应 在 竖 直 线 ( 3 ) 的 左 方 。( 4 ) .泄 漏 线( 4 ) 由 漏 液 点 气 速uO W标 绘 对 应 的Vs

32、Ls。( 5 ) . 液 相 负 荷 下 限 线 （ 5 ） 对 于 平 直 堰 ， 一 般 取 堰 上 液 层 高 度hO W= 0 0 . . 0 0 0 0 6 6 m m作 为 液 相 负 荷下 限 条 件 ， 低 于 此 限 便 不 能 保 证 板 上 液 流 均 匀 分 布 ， 降 低 气 液 接 触效 果 。 平 直 堰hO W按 下 式 计 算 32min,3600100084.2WsOWlLEh 将 已 知 的lW及hO W的 下 限 值 ( 0 0 . . 0 0 0 0 6 6 m m ) 代 入 上 表 ， 并 取E= 1 1 ， 便 可取 得LS的 下 限 值 ， 据

33、 此 作 出 液 相 负 荷 下 限 线。塔 板 的 适 宜 操 作 区 应在 竖 直 线 （ 5 ） 右 侧。2022-6-9在 负 荷 性 能 图 上 ， 由 上 述 线 所 包 围 的 阴 影 区 域 ， 应 是 所设 计 的 塔 板 用 于 处 理 指 定 物 系 时 的 适 宜 操 作 区。在 此 区 域 内 ，塔 板 上 的 流 体 力 学 状 况 是 正 常 的。（ 6） 塔 的 操 作 弹 性在 塔 的 操 作 液 气 比 下 ， 操 作 线OAB与 界 限 曲 线 交 点 的 气相 最 大 负 荷 与 气 相 允 许 最 低 负 荷 之 比 ， 即 ：min,max,ssVV

34、操作弹性ssVVmax,上操作弹性min,ssVV下操作弹性2022-6-92022-6-92022-6-9四. . 塔体结构2022-6-91 塔 顶 空 间 HD 塔 顶 空 间 HD的 作 用 是 供 安 装 塔 板 和 开 人 孔 的 需 要 ，也 使 气 体 中 的 液 滴 自 由 沉 降 ， 一 般 取 1 1.5m 。 2 塔 底 空 间 HB 塔 底 空 间 HB具 有 中 间 贮 槽 的 作 用 ， 塔 釜 料 液 最 好 能在 塔 底 有 10 15 分 钟 的 储 量 ， 以 保 证 塔 釜 料 液 不 致排 完 。若 塔 的 进 料 设 有 缓 冲 时 间 的 容 量

35、，塔 底 容 量 可取 为 3 5 分 钟 的 储 量 。 3 人 孔 一 般 每 隔 6 8 层 塔 板 设 一 人 孔（ 安 装 、检 修 用 ） ，人孔 处 板 间 距 600m m ， 人 孔 直 径 一 般 为 450 500m m ,其 伸 出 塔 体 的 筒 体 长 为200 250m m ,人 孔 中 心 距 操作 平 台 约 800 1200m m 。 2022-6-9 4 塔 高 H (不 包 括 封 头 、 裙 坐 )H =(n-nF-np-1)HT+nFHF+nPHp+HD+HBn 实 际 塔 板 数 ；nF 进 料 板 数HF 进 料 板 处 板 间 距 ， mnP

36、人 孔 数Hp 设 人 孔 处 的 板 间 距 ， mHD 塔 顶 空 间 ， m （ 不 包 括 头 盖 部 分 ）HB 塔 底 空 间 ， m （ 不 包 括 底 盖 部 分 ）裙坐HHBHFHD职 责设 计制 图签 名日 期年 处 理 浮 阀精 馏 塔 工 艺 流 程 图江 苏 工 业 学 院 系 专 业 化 工 原 理 课 程 设 计序 号名 称规 格数 量备 注V-101V-102V-103P-101P-102P-103E-101E-102E-103E-104E-105C-101A106原 料 贮 罐釜 液 贮 罐产 品 贮 罐原 料 泵釜 液 泵产 品 泵原 料 预 热 器再 沸

37、器全 凝 器冷 却 器冷 却 器精 馏 塔分 配 器1111111111111疏 水 器取 样 口调 节 阀截 止 阀冷 凝 水冷 却 水 (出 )冷 却 水 (入 )低 压 蒸 汽名 称疏 水 器D LW L釜 液产 品液 位流 量温 度压 力放 空名 称代 号LMC WC W RSCLFTP图 例PTPTFPTFLLPTTFTTFFFLLMC WC W RSCW LD L下 水 道V-101P-101V-102V-103P-102P-103E-102E-101E-101E-103E-105A-106C-101二 、生产工艺流程简图示例审 核2022-6-9 渐被淘汰板效率低、生产能力低到限

38、制雾沫夹带严重，气速受液层厚，气流压降大结构复杂、造价高缺：定操作弹性高、板效率稳优：不易漏液和堵塞、塔板泡罩l喷射型塔板：喷射型塔板：舌形塔板舌形塔板浮舌塔板浮舌塔板 板 式 塔塔板类型l液泛( (淹塔) )：四、塔板上汽液两相的不正常流动现象*危害性：*产生原因：*防范措施：优化板结构, ,增大板间距, ,可提高液泛气速操作被完全破坏()上上 限限 为为 液液 泛泛 气气 速速上上 下下 板板 间间 压压 降降气气 流流 过过 大大过过 量量 雾雾 沫沫 夹夹 带带液液 泛泛降降 液液 管管 负负 担担液液 流流 过过 大大液液 体体 来来 不不 及及 下下 流流液液 泛泛过过 量量 雾雾

39、 沫沫 夹夹 带带塔板上汽液两相的流动现象2022-6-95 5、 降降 液液 管管 的的 设设 计计（ 1） 、 降 液 管 的 宽 度dW与 截 面 积fA 可 根 据 堰 长 与 塔 径 比 值DlW， 查 图 求 取 。 降 液 管 的 截 面 积 应 保 证 溢 流 液 中 夹 带 的 气 泡 得 以 分 离 ， 液 体 在 降液 管 中 的 停 留 时 间 一 般 等 于 或 大 于3 3 5 5 秒 ， 对 低 发 泡 系 统 可 取 低 值 ，对 高 发 泡 系 统 及 高 压 操 作 的 塔 ， 停 留 时 间 应 加 长 些。 故 在 求 得 降 液 管 的 截 面 积 之 后 ， 应 按 下 式 验 算 液 体 在 降 液 管 内 的停 留 时 间 ， 即 AHLfTS 液 体 在 降 液 管 中 的 停 留 时 间 ，s Af 降 液 管 截 面 积 ，m3（ 2） .降 液 管 底 隙 高 度hO 为 保 证 良 好 的 液 封 ， 又 不 致 使 液 流 阻 力 太 大 ， 一 般 取 为 hhOW0 0060 012., m hO也 不 易 小 于 0 0. .0 02 2 0 0. .0 02 25 5m m， 以 免 引 起 堵 塞 ， 产 生 液 泛 。