华南理工大学化工原理课件化工原理第五章蒸馏优质课件.ppt

第八节 板式塔 图5-32弓形降液管宽度与截面积 ②弓形降液管:弓形降液管的设计参数有降液管的宽度 及截面积 。 该数据一般是根据堰长与塔径之比 由图5-32查得。 * 第八节 板式塔 降液管应有足够的横截面积，以保证液体在降液管内有足够的沉降时间分离出其夹带的气泡。由实践经验可知，液体在降液管内的停留时间不应小于3～5s,对于高压操作的塔及易起泡的物系，停留时间应更长一些，因此，在求得降液管截面积Af之后，应按下式验算管内液体停留时间θ： ③降液管底隙高度：其确定原则是应保证液体流经此处时的阻力不太大，同时要有良好的液封。一般按下式计算 ，即： ，式中 为液体通过底隙时的流速，一般取0.07～0.25m/s。 降液管底隙高度不宜小于20～25mm,否则易于堵塞。塔径较小时可取为25～30mm,塔径较大时可取40mm左右。　　　　 * 第八节 板式塔 ④进口堰及受液盘：塔板上接受上一层流下的液体的部位称为受液盘，受液盘有两种形式：平受液盘和凹形受液盘，如图5-33所示。 图5-33 受液盘示意图 （a）平受液盘；（b）凹形受液盘 * 第八节 板式塔 平受液盘一般需在塔板上设置进口堰，以保证降液管的液封，并使液体在板上分布均匀。进口堰的高度hw ，可按下述原则考虑。当出口堰的高度hw大于降液管底隙高度h0时, 则取hw/和hw相等。在个别情况hwh0时，则应取hw/ h0,以保证液封。进口堰与降液管的水平距离h1不应小于h0 ，以保证液流畅通。 对于φ800mm以上的塔，多采用凹形受液盘。这种结构便于液体的侧线采出，在液量较低时仍可形成良好的液封，且有改变液体流向的缓冲作用。其深度一般在50mm以上，但不能超过板间距的三分之一。 * 第八节 板式塔 4.塔板板面的布置 以单溢流为例，通常可分为以下四个区域，如图5-36所示。 （1）溢流区:即受液盘和降液管所占的区域。一般这两个区域的面积相等，均可按降液管的截面积Af计。 （2）鼓泡区:该区为图5-36中虚线以内的区域，为塔板上汽液接触的有效区域。 （3）安定区：鼓泡区与溢流区之间的区域称为安定区。此区域不开孔。其作用有两方面：一是在液体进入降液管之前，以避免液体大量夹带气泡进入降液管；另一是在液体入口处，由于板上液面落差，液层较厚，有一段不开口的安定带，可减少漏液量。安定区的宽度以Ws表示，可按下述范围选取，即： 当D1.5m,Ws=60～75mm；当D≥1.5m,Ws=80～110mm,直径小于1m的塔，Ws可适当减小。 （4）无效区：即靠近塔壁的部分，需要留出一圈边缘区域，供支持塔板的边梁之用。这个区域也叫边缘区，其宽度视塔板支承的需要而定，小塔在30～50mm,大塔一般为50～70mm。 * 第八节 板式塔 5.浮阀的数目与排列 5.1气体通过阀孔的速度u0:浮阀塔的操作性能以板上所有浮阀处于刚刚全开时的情况为最好,综合实验结果，可采用由气速和密度组成的“动能因数”作为衡量气体流动时动压大小的指标。 气体通过阀孔时的动能因数为： 　　　　　　　　　　　（5-57） 式中　 ——气体通过阀孔时的动能因数； 　　　 ——气体通过阀孔时的气速，m/s； 　　　 ——气相密度，㎏／m3。 * 第八节 板式塔 根据工业生产装置的数据，对于F1型重阀，当板上所有浮阀刚刚全开时，F0的数值常在9～12之间。所以，设计时可在此范围内选择合适的值，然后按式（5-57）计算阀孔气速。 图5-34浮阀排列示意图 （a）顺排；（b）叉排 * 第八节 板式塔 5.2阀孔数n的确定：阀孔数n可根据上升蒸汽量 、阀孔气速 、和孔径 由下式算出：　　 　　　　（5-58） 式中　为上升蒸汽量，m3/s； 为阀孔直径， ＝0.039m。 求出阀孔n后，尚须根据实际排列情况作图或计算，加以园整或调整。浮阀在塔板鼓泡区内的排列一般按三角形排列。三角形排列中有顺排和叉排两种方式，如图5-34所示。采用叉排时，相邻阀孔中吹出的气流搅动液层的作用较顺排显著，鼓泡均匀，故一般采用叉排。 在整块式塔板中，浮阀常以等边三角形排列，其孔心距t为75、100、125、1