精馏塔和塔板的主要工艺尺寸的计算
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塔和塔板的主要工艺尺寸的计算
（一）塔径 D 参考下表 初选板间距H T =0.40m,取板上液层高度
H L =0.07m 故： ①精馏段：
H T -h L =0.40-0.07=0.3
11
220.00231394.3()()()()0.04251.04 3.78s L s V L V ρρ== 查图表 20C =0.078；依公式
0.20.2
2026.06(
)0.078(
)0.0733
C C σ
===；
max
0.078 1.496/u m s ==
=
，则：
u=0.7⨯u =0.7⨯2.14=1.047m/s 故： 1.265D m =
==； 按标准，塔径圆整为1.４m,
则空塔气速为22
44 1.04
0.78/1.3s V u m s D ππ⨯=
==⨯ 塔的横截面积2221.40.63644
T A D m ππ
===
②提馏段：
11
''22''0.002771574.8
()()()()0.05070.956 5.14s L s V L V ρρ==；查图
20C
0.2
0.222.09()0.0680.069420C C σ⎛⎫
==⨯= ⎪⎝⎭
； max 1.213/u m s
===
，
'0.70.7 1.2130.849/u u m s =⨯=⨯=；
' 1.20D m =
==； 为了使得整体的美观及加工工艺的简单易化,在提馏段与精馏段的塔径相差不大的情况下选择相同的尺寸; 故:D '取1.４m
塔的横截面积:''2221.4 1.3274
4
T A D m ππ
===
空塔气速为22
440.956
'0.720/1.3
s V u m s D ππ⨯=
==⨯ 板间距取0.4m 合适
（二）溢流装置
采用单溢流、弓形降液管、平形受液盘及平形溢流堰，不设
进流堰。各计算如下： ①精馏段：
1、溢流堰长 w l 为0.7D ，即：0.7 1.40.91w l m =⨯=；
2、出口堰高 h w h w =h L -h ow 由l w /D=0.91/1.４=0.7, 2.5 2.5
8.28
10.480.91
h w L l m ==查手册知：
E 为1.03 依下式得堰上液高度：
2
2
33
2.84 2.848.281.030.013100010000.91h ow w L h E m l ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故：L ow h -h 0.070.0130.057w h m ==-=
3、 降液管宽度d W 与降液管面积f A
有/w l D =0.7查手册得/0.14,/0.08d f
T W D A A ==
故：d W =0.14D=0.14 ⨯1.3=0.182m
2220.080.08 1.30.106244f A D m π
π
==⨯⨯=
()0.10620.418.55,0.0023
f T s A H s s L τ⨯===>符合要求
4、降液管底隙高度0h
取液体通过降液管底隙的流速0u =0.1m/s 依式计算降液管底隙高度0h ， 即：000.0023
0.0250.910.1
s w L h m l u =
==⨯ ②提馏段：
1、 溢流堰长'w l 为0.7'D ，即：'0.7 1.40.91w l m =⨯=；
2、
出口堰高'w h ''
w L ow h =h -h ；
由 '/D=0.91/1.4=0.7w l ，'2.5 2.5
9.98
12.630.91
h w L l m =
=查手册知 E 为1.04依下式得堰上液高度：
2
2
3
3
'
'2.84 2.849.981.040.0146100010000.91h ow
w L h E m
l ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭
⎝⎭
0.070.01460.0554w h m =-=。
3、
降液管宽度d W ‘与降液管面积f A ‘
有/w l D ‘
’=0.7查手册得/0.14,/0.08d f T W D A A ==‘’‘’
故：d W ‘=0.14D=0.14 ⨯1.４=0.182m
2220.08
'0.08 1.40.106244f A D m ππ
==⨯⨯=‘ ()0.10620.418.55,0.0023
f T s A H s s L τ⨯===>符合要求降液管底隙高度'
0h
取液体通过降液管底隙的流速0u =0.008m/s
依式计算降液管底隙高度'0h ：即
''
0'00.00142
0.03170.560.08
s w L h m l u ===⨯
（三）塔板布置
1、取边缘区宽度c W =0.035m ,安定区宽度s W =0.065m ①精馏段：依下式计算开孔区面积
212sin 180x A R R
απ-⎛⎫= ⎪⎝⎭
其中()()1.3
0.1820.0650.40322d s D x W W m =-+=-+=
1.3
0.0350.61522
c D R W m =-=-=
故:
210.40320.615sin 1800.615
A απ-⎛⎫= ⎪⎝
⎭
2
0.915m
=
②提馏段：依下式计算开孔区面积
''
'21'2sin
x A x R απ-⎛⎫= ⎪⎝ 210.22320.365sin 1800.365π-⎛
⎫= ⎪⎝
⎭ =0.304 2m
其中()()''
''0.8
0.1120.0650.22322
d s D x W W m =-+=-+=