第四章塔径泛点气速空塔气速填料高度压降等计算
空塔气速的计算
空塔气速的计算1 先确定液泛气速=C X： (p L- P G) / P G O.5(m/S ) (0.5为上标)C:气体负荷因子C20/C=(20/ d) 0.2C20-表面张力为20mN/m时的C值，可查表得到。
d—物系的液体表面张力，据物料的性质可得，mN/mP L、p G—气相、液相的密度2、确定空塔气速u——般取(0.6-0.8 ) uf填料塔4.1.3填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
4.1.3.1 塔径的计算填料塔直径仍采用式4-1计算，即(4-1)式中气体体积流量Vs由设计任务给定。
由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空塔气速u。
(1)空塔气速的确定①泛点气速法泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.5~0.85对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.6~0.95泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方面的因素。
设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
a .贝恩(Bain)—霍根(Hougen)关联式填料的泛点气速可由贝恩一霍根关联式计算，即(4-2)式中uF ――泛点气速，m/sg ---- 重力加速度，9.81 m/s2 ;at --- 填料总比表面积，m2/m3;A K――关联常数。
常数A和K与填料的形状及材质有关，不同类型填料的A、K值列于表4-3中。
由式4-2计算泛点气速，误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A K值散装填料类型b.埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示。
计算时，先由气液相负荷及有关物性数据求出横坐标的值，然后作垂线与相应的泛点线相交，再通过交点作水平线与纵座标相交，求出纵座标值。
空塔气速的计算
空塔气速的计算之杨若古兰创作1、先确定液泛气速=C×［（ρL-ρG）/ρG］0.5(m/s）（0.5为上标）C：气体负荷因子C20/C=（20/σC20—概况张力为20mN/m时的C值，可查表得到.σ—物系的液体概况张力，据物料的性质可得，mN/mρL、ρG—气相、液相的密度2、确定空塔气速u—普通取（0.6-0.8）uf填料塔4.1.3 填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包含塔径的计算、填料层高度的计算及分段等. 填料塔直径仍采取式4-1计算，即 (4-1)式中气体体积流量Vs由设计任务给定.由上式可见，计算塔径的核心成绩是确定空塔气速u. (1) 空塔气速的确定①泛点气速法泛点气速是填料塔操纵气速的上限，填料塔的操纵空塔气速必须小于泛点气速，操纵空塔气速与泛点气速之比称为泛点率. 对于散装填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.5~0.85对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.6~0.95泛点率的选择次要考虑填料塔的操纵压力和物系的发泡程度两方面的身分.设计中，对于加压操纵的塔，应取较高的泛点率；对于减压操纵的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率. 泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取. a .贝恩(Bain)—霍根(Hougen)关联式填料的泛点气速可由贝恩—霍根关联式计算，即 (4-2)式中uF——泛点气速，m/sg——重力加速度，9.81 m/s2 ； at——填料总比概况积，m2/m3；ε——填料层空隙率，m3/m3；ρV、ρL——气相、液相密度，kg/m3；μL——液体粘度，mPa·s； wL、wV——液相、气相质量流量，kg/h； A、K——关联常数. 常数A和K与填料的外形及材质有关，分歧类型填料的A、K值列于表4-3中.由式4-2计算泛点气速，误差在15%之内. 表4-3 式3-34中的A、K值散装填料类型 AK规整填料类型 A K 塑料鲍尔环 0.062251.75 b.埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示.计算时，先由气液相负荷及有关物性数据求出横坐标的值，然后作垂线与响应的泛点线订交，再通过交点作水平线与纵座标订交，求出纵座标值.此时所对应的u即为泛点气速uF. 应予指出，用埃克特通用关联图计算泛点气速时，所需的填料因子为液泛时的湿填料因子，称为泛点填料因子，以ΦF暗示.泛点填料因子ΦF与液体喷淋密度有关，为了工程计算的方便，常采取与液体喷淋密度有关的泛点填料因于平均值.表4-4列出了部分散装填料的泛点填料因子平均值，可供设计中参考. 图4-5 填料塔泛点和压降的通用关联图图中u0——空塔气速，m /s；φ——湿填料因子，简称填料因子，1 /m；ψ——水的密度和液体的密度之比； g——重力加速度，m /s2；ρV、ρL——分别为气体和液体的密度，kg /m3； wV、wL——分别为气体和液体的质量流量，kg /s. 此图适用于乱堆的颗粒形填料，如拉西环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鲍尔环等，其上还绘制了整砌拉西环和弦栅填料两种规整填料的泛点曲线.对于其他填料，尚无可靠的填料因子数据. 表4-4 散装填料泛点填料因子平均值填料类型填料因子，1/mDN16DN25DN38DN50DN76金属鲍尔环 410—117160—金属环矩鞍——160140—塑料鲍尔环 55028018414092塑料阶梯环—260170127—瓷矩鞍②气相动能因子(F因子)法气相动能因子简称F因子，其定义为 (4-3)气相动能因子法多用于规整填料空塔气速的确定.计算时，先从手册或图表中查出填料在操纵条件下的F因子，然后根据式4-3即可计算出操纵空塔气速u.罕见规整填料的适宜操纵气相动能因子可从有关图表中查得. 应予指出，采取气相动能因子法计算适宜的空塔气速，普通用于低压操纵(压力低于0.2 MPa)的场合. ③气相负荷因子(Cs因子)法气相负荷因于简称Cs因子，其定义为 (4-4)气相负荷因子法多用于规整填料空塔气速的确定.计算时，先求出最大气相负荷因子Cs,max，然后根据以下关系 Cs=0.8Cs.max (4-5) 计算出Cs，再根据式4-4求出操纵空塔气速u. 经常使用规整填料的Cs.max的计算见有关填料手册，亦可从图4-6所示的Cs.max曲线图查得.图中的横坐标ψ称为流动参数，其定义为 (4-6)图4-4曲线适用于板波纹填料.若以250Y型板波纹填料为基准，对于其他类型的板波纹填料，须要乘以批改系数C，其值拜见表4-5. 表4-5 其他类型的波纹填料的最大负荷批改系数填料类型型号修正系数板波纹填料 BX0.8(2) 塔径的计算与圆整根据上述方法得出空塔气速u后，即可由式4-1计算出塔径D.应予指出，由式4-1计算出塔径D后，还应按塔径系列尺度进行圆整.经常使用的尺度塔径为：400、500、600、700、800、1000、1 200、1400、1600、2000、2200mm 等.圆整后，再核算操纵空塔气速u与泛点率. (3) 液体喷淋密度的验算填料塔的液体喷淋密度是指单位时间、单位塔截面上液体的喷淋量，其计算式为 (4-5) 式中U——液体喷淋密度，m3/(m2·h)； Lh——液体喷淋量，m3/h； D——填料塔直径，m. 为使填料能获得良好的润湿，塔内液体喷淋量应不低于某一极限值，此极限值称为最小喷淋密度，以Umin暗示. 对于散装填料，其最小喷淋密度通常采取下式计算，即 Umin=(LW) minat (4-6)式中Umin——最小喷淋密度，m3/(m2·h)； (LW) min——最小润湿速率，m3/(m·h)； at——填料的总比概况积，m2/m3. 最小润湿速率是指在塔的截面上，单位长度的填料周边的最小液体体积流量.其值可由经验公式计算(见有关填料手册)，也可采取一些经验值.对于直径不超出75 mm的散装填料，可取最小润湿速率(LW) min为0.08 m3/(m·h)；对于直径大于75 mm的散装填料，取(LW) min=0.12 m3/(m·h).对于规整填料，其最小喷淋密度可从有关填料手册中查得，设计中，通常取Umin=0.2. 实际操纵时采取的液体喷淋密度应大于最小喷淋密度.若液体喷淋密度小于最小喷淋密度，则需进行调整，从头计算塔径.。
第四章塔径泛点气速空塔气速填料高度压降等计算
第四章 填料精馏塔的工艺计算4.1 低压塔塔径、泛点气速、空塔气速、填料高度及压降计算由第一章PROII 模拟出的说明书可以得到数据表4.1塔顶蒸汽量G 2 塔中蒸汽量G 14 塔中蒸汽量G 15 塔底蒸汽量G 27 4368Kg/HR 4383Kg/HR 4445Kg/HR 4886Kg/HR 塔顶液体量L 1 塔中液体量L 13 塔中液体量L 14 塔底液体量L 26 3140Kg/HR 3155Kg/HR 7784Kg/HR 8224Kg/HR 汽相密度ρG2 汽相密度ρG14汽相密度ρG15汽相密度ρG272.874369Kg/m 33.03973Kg/m 33.06215Kg/m 33.34082Kg/m 3液相密度ρL1 液想密度ρL13液相密度ρL14液相密度ρL26816.676Kg/m 3 796.028Kg/m 3793.248Kg/m 3777.496Kg/m 3汽相粘度μG2 汽相粘度μG14汽相粘度μG15汽相粘度μG278.9907E-06Pa ·s 9.1563E-06Pa ·s9.1528E-06Pa ·s9.0660E-06Pa ·s液相粘度μL1液想粘度μL13液相粘度μL14液相粘度μL263.1054E-04Pa ·s 2.6658E-04Pa ·s 2.6165E-04Pa ·s 2.2445E-04Pa ·s根据表4.1求平均值可得下表4.2表4.2低压塔精馏段 提馏段 液体量L Kg/HR 3147.5 8004 液相密度ρ Kg/m 3 806.352785.372 液相粘度μ Pa ·s 2.8856 E-04 2.4305 E-04 蒸汽量G Kg/HR 4375.5 4665.5 汽相密度ρ Kg/m 3 2.9570453.2014854.1.1 塔经的计算L G GL FP ρρ=式中：L ——塔内液相流率，Kg/h ； G ——塔内气相流率，Kg/h ； ρG ——塔内气相密度，Kg/m 3； ρL ——塔内液体密度，Kg/m 3。
空塔气速的计算
空塔气速的计算1、先确定液泛气速 =C×［（ρL-ρG）/ρG］0.5(m/s）（0.5为上标）C：气体负荷因子C20/C=（20/σ）0.2C20—表面张力为20mN/m时的C值，可查表得到。
σ—物系的液体表面张力，据物料的性质可得，mN/mρL、ρG—气相、液相的密度2、确定空塔气速u—一般取（0.6-0.8）uf填料塔4.1.3 填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
4.1.3.1塔径的计算填料塔直径仍采用式4-1计算，即(4-1)式中气体体积流量Vs由设计任务给定。
由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空塔气速u。
(1) 空塔气速的确定①泛点气速法泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.5~0.85对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.6~0.95泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方面的因素。
设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
a .贝恩(Bain)—霍根(Hougen)关联式填料的泛点气速可由贝恩—霍根关联式计算，即(4-2)式中 uF——泛点气速，m/sg——重力加速度，9.81 m/s2 ；at——填料总比表面积，m2/m3；ε——填料层空隙率，m3/m3；ρV、ρL——气相、液相密度，kg/m3；μL——液体粘度，mPa·s；wL、wV——液相、气相质量流量，kg/h；A、K——关联常数。
常数A和K与填料的形状及材质有关，不同类型填料的A、K值列于表4-3中。
由式4-2计算泛点气速，误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A、K值散装填料类型 AK规整填料类型AK塑料鲍尔环0.09421.75金属丝网波纹填料0.301.75金属鲍尔环0.11.75塑料丝网波纹填料0.42011.75塑料阶梯环0.2041.75金属网孔波纹填料0.1551.47金属阶梯环0.1061.75金属孔板波纹填料0.2911.75瓷矩鞍0.1761.75塑料孔板波纹填料0.2911.5630.062251.75b.埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示。
空塔气速的计算
空塔气速的估计之阳早格格创做1、先决定液泛气速=C×［（ρL-ρG）/ρG］0.5(m/s）（0.5为上标）C：气体背荷果子C20/C=（20/σC20—表面弛力为20mN/m时的C值，可查表得到.σ—物系的液体表面弛力，据物料的本量可得，mN/mρL、ρG—气相、液相的稀度2、决定空塔气速u—普遍与（0.6-0.8）uf挖料塔4.1.3 挖料塔工艺尺寸的估计挖料塔工艺尺寸的估计包罗塔径的估计、挖料层下度的估计及分段等. 挖料塔直径仍采与式4-1估计，即 (4-1)式中气体体积流量Vs由安排任务给定.由上式可睹，估计塔径的核心问题是决定空塔气速u. (1) 空塔气速的决定①泛面气速法泛面气速是挖料塔支配气速的上限，挖料塔的支配空塔气速必须小于泛面气速，支配空塔气速与泛面气速之比称为泛面率. 对付于集拆挖料，其泛面率的体味值为u/uF=0.5~0.85对付于规整挖料，其泛面率的体味值为u/uF=0.6~0.95泛面率的采用主要思量挖料塔的支配压力战物系的收泡程度二圆里的果素.安排中，对付于加压支配的塔，应与较下的泛面率；对付于减压支配的塔，应与较矮的泛面率；对付易起泡沫的物系，泛面率应与矮限值；而无泡沫的物系，可与较下的泛面率. 泛面气速可用体味圆程式估计，亦可用闭联图供与. a .贝恩(Bain)—霍根(Hougen)闭联式挖料的泛面气速可由贝恩—霍根闭联式估计，即 (4-2)式中uF——泛面气速，m/sg——沉力加速度，9.81 m/s2 ； at——挖料总比表面积，m2/m3；ε——挖料层清闲率，m3/m3；ρV、ρL——气相、液相稀度，kg/m3；μL——液体粘度，mPa·s； wL、wV——液相、气相品量流量，kg/h； A、K——闭联常数. 常数A 战K与挖料的形状及材量有闭，分歧典型挖料的A、K值列于表4-3中.由式4-2估计泛面气速，缺面正在15%以内. 表4-3 式3-34中的A、K值集拆挖料典型 AK规整挖料典型 A K 塑料鲍我环 0.062251.75 b.埃克特(Eckert)通用闭联图集拆挖料的泛面气速可用埃克特闭联图估计，如图4-5所示.估计时，先由气液相背荷及有闭物性数据供出横坐目标值，而后做垂线与相映的泛面线相接，再通过接面做火仄线与纵座标相接，供出纵座标值.此时所对付应的u即为泛面气速uF. 应予指出，用埃克特通用闭联图估计泛面气速时，所需的挖料果子为液泛时的干挖料果子，称为泛面挖料果子，以ΦF表示.泛面挖料果子ΦF与液体喷淋稀度有闭，为了工程估计的便当，常采与与液体喷淋稀度无闭的泛面挖料果于仄衡值.表4-4列出了部分别拆挖料的泛面挖料果子仄衡值，可供安排中参照. 图4-5 挖料塔泛面战压落的通用闭联图图中u0——空塔气速，m /s；φ——干挖料果子，简称挖料果子，1 /m；ψ——火的稀度战液体的稀度之比； g——沉力加速度，m /s2；ρV、ρL——分别为气体战液体的稀度，kg /m3； wV、wL——分别为气体战液体的品量流量，kg /s. 此图适用于治堆的颗粒形挖料，如推西环、弧鞍形挖料、矩鞍形挖料、鲍我环等，其上还画造了整砌推西环战弦栅挖料二种规整挖料的泛面直线.对付于其余挖料，尚无稳当的挖料果子数据. 表4-4 集拆挖料泛面挖料果子仄衡值挖料典型挖料果子，1/mDN16DN25DN38DN50DN76金属鲍我环 410—117160—金属环矩鞍——160140—塑料鲍我环 55028018414092塑料阶梯环—260170127—瓷矩鞍②气相动能果子(F果子)法气相动能果子简称F果子，其定义为 (4-3)气相动能果子法多用于规整挖料空塔气速的决定.估计时，先从脚册或者图表中查出挖料正在支配条件下的F果子，而后依据式4-3即可估计出支配空塔气速u.罕睹规整挖料的相宜支配气相动能果子可从有闭图表中查得. 应予指出，采与气相动能果子法估计相宜的空塔气速，普遍用于矮压支配(压力矮于0.2 MPa)的场合. ③气相背荷果子(Cs果子)法气相背荷果于简称Cs果子，其定义为 (4-4)气相背荷果子法多用于规整挖料空塔气速的决定.估计时，先供出最大气相背荷果子Cs,max，而后依据以下闭系 Cs=0.8Cs.max (4-5) 估计出Cs，再依据式4-4供出支配空塔气速u. 时常使用规整挖料的Cs.max的估计睹有闭挖料脚册，亦可从图4-6所示的Cs.max直线图查得.图中的横坐标ψ称为震动参数，其定义为 (4-6)图4-4直线适用于板波纹挖料.若以250Y型板波纹挖料为基准，对付于其余典型的板波纹挖料，需要乘以建正系数C，其值拜睹表4-5. 表4-5 其余典型的波纹挖料的最大背荷建正系数挖料类型型号建正系数板波纹挖料 BX0.8(2) 塔径的估计与圆整根据上述要领得出空塔气速u后，即可由式4-1估计出塔径D.应予指出，由式4-1估计出塔径D后，还应按塔径系列尺度举止圆整.时常使用的尺度塔径为：400、500、600、700、800、1000、1 200、1400、1600、2000、2200mm等.圆整后，再核算支配空塔气速u与泛面率. (3) 液体喷淋稀度的验算挖料塔的液体喷淋稀度是指单位时间、单位塔截里上液体的喷淋量，其估计式为 (4-5) 式中U——液体喷淋稀度，m3/(m2·h)； Lh——液体喷淋量，m3/h； D——挖料塔直径，m. 为使挖料能赢得良佳的潮干，塔内液体喷淋量应没有矮于某一极限值，此极限值称为最小喷淋稀度，以Umin表示. 对付于集拆挖料，其最小喷淋稀度常常采与下式估计，即 Umin=(LW) minat (4-6)式中Umin——最小喷淋稀度，m3/(m2·h)； (LW) min——最小潮干速率，m3/(m·h)； at——挖料的总比表面积，m2/m3. 最小潮干速率是指正在塔的截里上，单位少度的挖料周边的最小液体体积流量.其值可由体味公式估计(睹有闭挖料脚册)，也可采与一些体味值.对付于直径没有超出75 mm的集拆挖料，可与最小潮干速率(LW) min为0.08 m3/(m·h)；对付于直径大于75 mm的集拆挖料，与(LW) min=0.12 m3/(m·h). 对付于规整挖料，其最小喷淋稀度可从有闭挖料脚册中查得，安排中，常常与Umin=0.2. 本量支配时采与的液体喷淋稀度应大于最小喷淋稀度.若液体喷淋稀度小于最小喷淋稀度，则需举止安排，沉新估计塔径.。
填料塔工艺尺寸的计算.
第三节 填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料能高度的计算及分段3.1 塔径的计算1. 空塔气速的确定——泛点气速法对于散装填料，其泛点率的经验值u/u f =0.5~0.85贝恩（Bain ）—霍根（Hougen ）关联式 ，即：2213lg V F L L u a gρμερ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦=A-K 1418V L V L w w ρρ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ （3-1） 即：112480.23100 1.18363202.59 1.1836lg[()1]0.0942 1.759.810.917998.24734.4998.2Fu ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以：2F u /9.81（100/0.9173）（1.1836/998.2）=0.246053756UF=3.974574742m/s其中：f u ——泛点气速，m/s;g ——重力加速度，9.81m/s 223t m /m α--填料总比表面积， 33m /m ε--填料层空隙率33V 998.2/1.1836kg /m l kg m ρρ==液相密度。
气相密度W L =5358.89572㎏/h W V =7056.6kg/h A=0.0942； K=1.75； 取u=0.7 F u=2.78220m/s0.7631D === （3-2）圆整塔径后 D=0.8m 1. 泛点速率校核：260003.31740.7850.83600u ==⨯⨯ m/s3.31740.83463.9746F u u == 则Fuu 在允许范围内 2. 根据填料规格校核：D/d=800/50=16根据表3-1符合 3. 液体喷淋密度的校核：(1) 填料塔的液体喷淋密度是指单位时间、单位塔截面上液体的喷淋量。
(2) 最小润湿速率是指在塔的截面上，单位长度的填料周边的最小液体体积流量。
对于直径不超过75mm 的散装填料，可取最小润湿速率()3min 0.08m /m h w L ⋅为。
空塔气速的计算精编版
空塔气速的计算文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）空塔气速的计算1、先确定液泛气速 =C×［（ρL-ρG）/ρG］(m/s）（为上标）C：气体负荷因子C20/C=（20/σ）C20—表面张力为20mN/m时的C值，可查表得到。
σ—物系的液体表面张力，据物料的性质可得，mN/mρL、ρG—气相、液相的密度2、确定空塔气速u—一般取（）uf填料塔填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
填料塔直径仍采用式4-1计算，即(4-1)式中气体体积流量Vs由设计任务给定。
由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空塔气速u。
(1) 空塔气速的确定①泛点气速法泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为u/uF=~对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=~泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方面的因素。
设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
a .贝恩(Bain)—霍根(Hougen)关联式填料的泛点气速可由贝恩—霍根关联式计算，即(4-2)式中 uF——泛点气速，m/sg——重力加速度， m/s2 ；at——填料总比表面积，m2/m3；ε——填料层空隙率，m3/m3；ρV、ρL——气相、液相密度，kg/m3；μL——液体粘度，mPa·s；wL、wV——液相、气相质量流量，kg/h；A、K——关联常数。
常数A和K与填料的形状及材质有关，不同类型填料的A、K值列于表4-3中。
由式4-2计算泛点气速，误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A、K值散装填料类型A K规整填料类型AK塑料鲍尔环金属丝网波纹填料金属鲍尔环塑料丝网波纹填料塑料阶梯环金属网孔波纹填料金属阶梯环金属孔板波纹填料瓷矩鞍塑料孔板波纹填料金属环矩鞍b.埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示。
空塔气速的计算
空塔气速的计算1、先确定液泛气速=C×［（ρL-ρG）/ρG］0.5(m/s）（0.5为上标）C：气体负荷因子C20/C=（20/σ）0.2C20—表面张力为20mN/m时的C值，可查表得到。
σ—物系的液体表面张力，据物料的性质可得，mN/mρL、ρG—气相、液相的密度2、确定空塔气速u—一般取（0.6-0.8）uf填料塔4.1.3 填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
4.1.3.1塔径的计算填料塔直径仍采用式4-1计算，即(4-1)式中气体体积流量Vs由设计任务给定。
由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空塔气速u。
(1) 空塔气速的确定①泛点气速法泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.5~0.85对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.6~0.95泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方面的因素。
设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
a .贝恩(Bain)—霍根(Hougen)关联式填料的泛点气速可由贝恩—霍根关联式计算，即(4-2)式中uF——泛点气速，m/sg——重力加速度，9.81 m/s2 ；at——填料总比表面积，m2/m3；ε——填料层空隙率，m3/m3；ρV、ρL——气相、液相密度，kg/m3；μL——液体粘度，mPa·s；wL、wV——液相、气相质量流量，kg/h；A、K——关联常数。
常数A和K与填料的形状及材质有关，不同类型填料的A、K值列于表4-3中。
由式4-2计算泛点气速，误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A、K值散装填料类型 A K规整填料类型AK塑料鲍尔环0.09421.75金属丝网波纹填料0.301.75金属鲍尔环0.11.75塑料丝网波纹填料0.42011.75塑料阶梯环0.2041.75金属网孔波纹填料0.1551.47金属阶梯环0.1061.75金属孔板波纹填料0.2911.75瓷矩鞍0.1761.75塑料孔板波纹填料0.2911.563金属环矩鞍0.062251.75b.埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示。
空塔气速的计算(终审稿)
空塔气速的计算文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-空塔气速的计算1、先确定液泛气速 =C×［（ρL-ρG）/ρG］0.5(m/s）（0.5为上标）C：气体负荷因子C20/C=（20/σ）0.2C20—表面张力为20mN/m时的C值，可查表得到。
σ—物系的液体表面张力，据物料的性质可得，mN/mρL、ρG—气相、液相的密度2、确定空塔气速u—一般取（0.6-0.8）uf填料塔4.1.3 填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
填料塔直径仍采用式4-1计算，即(4-1)式中气体体积流量Vs由设计任务给定。
由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空塔气速u。
(1) 空塔气速的确定①泛点气速法泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.5~0.85对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.6~0.95泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方面的因素。
设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
a .贝恩(Bain)—霍根(Hougen)关联式填料的泛点气速可由贝恩—霍根关联式计算，即(4-2)式中 uF——泛点气速，m/sg——重力加速度，9.81 m/s2 ；at——填料总比表面积，m2/m3；ε——填料层空隙率，m3/m3；ρV、ρL——气相、液相密度，kg/m3；μL——液体粘度，mPa·s；wL、wV——液相、气相质量流量，kg/h；A、K——关联常数。
常数A和K与填料的形状及材质有关，不同类型填料的A、K值列于表4-3中。
空塔气速的计算
空塔气速的计算1、先确定液泛气速=C×［（ρL-ρG）/ρG］0.5(m/s）（0.5为上标）C：气体负荷因子C20/C=（20/σ）0.2C20—表面张力为20mN/m时的C值，可查表得到。
塔气速u。
(1) 空塔气速的确定①泛点气速法泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.5~0.85对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.6~0.95泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方面的因素。
设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
4-2计算泛点气速，误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A、K值散装填料类型 AK规整填料类型AK塑料鲍尔环0.09421.75塑料阶梯环0.2041.75金属网孔波纹填料0.1551.47金属阶梯环0.1061.75金属孔板波纹填料0.2910.062251.75b.埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示。
计算时，先由气液相负荷及有关物性数据求出横坐标的值，然后作垂线与相应的泛点线相交，再通过交点作水平线与纵座标相交，求出纵座标值。
此时所对应g——重力加速度，m /s2；ρV、ρL——分别为气体和液体的密度，kg /m3；wV、wL——分别为气体和液体的质量流量，kg /s。
此图适用于乱堆的颗粒形填料，如拉西环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鲍尔环等，其上还绘制了整砌拉西环和弦栅填料两种规整填料的泛点曲线。
对于其他填料，尚无可靠的填料因子数据。
表4-4 散装填料泛点填料因子平均值117160—金属环矩鞍170150135120金属阶梯环—92塑料阶梯环—260127—瓷矩鞍1100550200②气相动能因子(F因子)法气相动能因子简称F因子，其定义为(4-3)气相动能因子法多用于规整填料空塔气速的确定。
空塔气速的计算
空塔气速的计算1、先确定液泛气速=C×［(ρL-ρG)/ρG］0、5(m/s) (0、5为上标)C:气体负荷因子C20/C=(20/σ)0、2C20—表面张力为20mN/m时的C值,可查表得到。
σ—物系的液体表面张力,据物料的性质可得,mN/mρL、ρG—气相、液相的密度2、确定空塔气速u—一般取(0、6-0、8)uf填料塔4、1、3 填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
4、1、3、1塔径的计算填料塔直径仍采用式4-1计算,即(4-1)式中气体体积流量Vs由设计任务给定。
由上式可见,计算塔径的核心问题就是确定空塔气速u。
(1) 空塔气速的确定①泛点气速法泛点气速就是填料塔操作气速的上限,填料塔的操作空塔气速必须小于泛点气速,操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料,其泛点率的经验值为u/uF=0、5~0、85对于规整填料,其泛点率的经验值为u/uF=0、6~0、95泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力与物系的发泡程度两方面的因素。
设计中,对于加压操作的塔,应取较高的泛点率;对于减压操作的塔,应取较低的泛点率;对易起泡沫的物系,泛点率应取低限值;而无泡沫的物系,可取较高的泛点率。
泛点气速可用经验方程式计算,亦可用关联图求取。
a 、贝恩(Bain)—霍根(Hougen)关联式填料的泛点气速可由贝恩—霍根关联式计算,即(4-2)式中uF——泛点气速,m/sg——重力加速度,9、81 m/s2 ;at——填料总比表面积,m2/m3;ε——填料层空隙率,m3/m3;ρV、ρL——气相、液相密度,kg/m3;μL——液体粘度,mPa·s;wL、wV——液相、气相质量流量,kg/h;A、K——关联常数。
常数A与K与填料的形状及材质有关,不同类型填料的A、K值列于表4-3中。
由式4-2计算泛点气速,误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A、K值散装填料类型 A K规整填料类型AK塑料鲍尔环0、09421、75金属丝网波纹填料0、301、75金属鲍尔环0、11、75塑料丝网波纹填料0、42011、75塑料阶梯环0、2041、75金属网孔波纹填料0、1551、47金属阶梯环0、1061、75金属孔板波纹填料0、2911、75瓷矩鞍0、1761、75塑料孔板波纹填料0、2911、563金属环矩鞍0、062251、75b、埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算,如图4-5所示。
填料塔流体力学计算说明书
GBL-T5102丝网波纹填料塔内件设计说明书2.1设计方案的确定根据用户要求，本设计采用BX(500)丝网波纹填料塔进行分离。
BX(500)的相关参数见第4节。
2.2水力性能的计算2.2.1填料塔上段(1)喷淋密度322484543.0168/3.1410431.4S L m m h S L⨯===⨯⨯(2)泛点气速118420.213lg ()()()F l l v A K l g v l w u a w νρρμρρε⎡⎤=-⎢⎥⎦⎢⎣112840.23403353785000.3044lg ()()0.30 1.759.811024.50.90.30440.451042.5()F u ⎡⎤=-⎢⎦⎢⎣⨯ u F =5.44m/s(3)空塔气速3.62/u m s === (4) 液泛率3.6266.5%5.44F uu == (5)持液量质量 m=4033×0.042=169.386Kg体积3169.3960.162481042.5V m == 填料体积2'34.154224V H m D π== 持液量 V/V ’=0.16248/4.15422=0.039112 m 3/ m 3(6)压降△P=2.7×5×10=135Pa（7）操作弹性由所选液体分布器：308个小孔直径为2mm ，布液管直径为20mm ，分配管及液位管直径130mm当分配管内液流速最大0.3m/s 时，求得最大允许流量2max 1042.5360014936.250.3Kg/h 40.13Q π⨯==⨯⨯⨯ 而填料允许最小喷淋密度为1 m 3/(m 2h)时2min 1042.536001604.761Kg/h 4 1.4Q π⨯⨯==⨯⨯液相负荷上限 4845×1.2=5814 Kg/h ＜Qmax液相负荷下限 4845×0.5=2422.5 Kg/h ＞Qmin操作弹性为 14936.75/1604.76=9.3所以设计合理。
空塔气速的计算
空塔气速得计算１、先确定液泛气速=C×［（ρL-ρG)/ρG］0、5（ｍ/s）(0、５为上标)C：气体负荷因子C20/C=（20/σ)0、２C20—表面张力为20mN/m时得Ｃ值,可查表得到。
σ—物系得液体表面张力,据物料得性质可得,ｍＮ/mρＬ、ρＧ—气相、液相得密度2、确定空塔气速u-一般取（0、6—0、8)uf填料塔4、１、3 填料塔工艺尺寸得计算ﻫ填料塔工艺尺寸得计算包括塔径得计算、填料层高度得计算及分段等。
ﻫ４、1、3、１塔径得计算填料塔直径仍采用式4—1计算，即(4—1）式中气体体积流量Vｓ由设计任务给定。
由上式可见，计算塔径得核心问题就是确定空塔气速ｕ。
1(ﻫ）空塔气速得确定①泛点气速法泛点气速就是填料塔操作气速得上限,填料塔得操作空塔气速必须小于泛点气速,操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
ﻫ对于散装填料,其泛点率得经验值为u／uF=0、5~0、8５对于规整填料，其泛点率得经验值为u／uF=0、６～0、９5ﻫ泛点率得选择主要考虑填料塔得操作压力与物系得发泡程度两方面得因素。
设计中,对于加压操作得塔，应取较高得泛点率；对于减压操作得塔，应取较低得泛点率；对易起泡沫得物系,泛点率应取低限值；而无泡沫得物系，可取较高得泛点率。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
ﻫa 、贝恩（Bａｉn)—霍根（Hｏuｇen)关联式填料得泛点气速可由贝恩-霍根关联式计算,即ﻫ（4—2）ﻫ式中ｕF——泛点气速，m/sﻫｇ-—重力加速度,９、81 ｍ/ｓ2 ; ﻫat——填料总比表面积，m2/ｍ３；ε——填料层空隙率，m３/ｍ3；ρV、ρL—-气相、液相密度，ｋg/m3；ﻫμL——液体粘度,mPａ·ｓ；wL、wV——液相、气相质量流量，kg/h; ﻫA、K——关联常数.常数Ａ与K与填料得形状及材质有关,不同类型填料得A、K值列于表４－3中.由式4-2计算泛点气速，误差在15%以内. ﻫ表4—3式３-34中得A、K值ﻫﻫ散装填料类型 AﻫK规整填料类型A ﻫK塑料鲍尔环 0ﻫ、０94２1ﻫ、75ﻫ金属丝网波纹填料 0ﻫ、３01、75ﻫﻫ金属鲍尔环 0ﻫ、1１、７５塑料丝网波纹填料 0ﻫ、42011、75ﻫ塑料阶梯环0、204１、75ﻫ金属网孔波纹填料 0ﻫ、155１、4７ﻫﻫ金属阶梯环0、1061、７5ﻫ金属孔板波纹填料0、2911、75ﻫﻫ瓷矩鞍 0ﻫ、１7６1、７５ﻫ塑料孔板波纹填料0、2９11ﻫ、563ﻫ金属环矩鞍 0ﻫ、062251、７5ﻫﻫﻫﻫb、埃克特（Ｅckｅrt）通用关联图散装填料得泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4－5所示.计算时,先由气液相负荷及有关物性数据求出横坐标得值，然后作垂线与相应得泛点线相交，再通过交点作水平线与纵座标相交，求出纵座标值。
空塔气速的计算
空塔气速的计算1、先确定液泛气速=C×［（ρL-ρG）/ρG］0.5(m/s）（0.5为上标）C：气体负荷因子C20/C=（20/σ）0.2C20—表面张力为20mN/m时的C值，可查表得到。
σ—物系的液体表面张力，据物料的性质可得，mN/mρL、ρG—气相、液相的密度2、确定空塔气速u—一般取（0.6-0.8）uf填料塔4.1.3 填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
4.1.3.1塔径的计算填料塔直径仍采用式4-1计算，即(4-1)式中气体体积流量Vs由设计任务给定。
由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空塔气速u。
(1) 空塔气速的确定①泛点气速法泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.5~0.85对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.6~0.95泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方面的因素。
设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
a .贝恩(Bain)—霍根(Hougen)关联式填料的泛点气速可由贝恩—霍根关联式计算，即(4-2)式中uF——泛点气速，m/sg——重力加速度，9.81 m/s2 ；at——填料总比表面积，m2/m3；ε——填料层空隙率，m3/m3；ρV、ρL——气相、液相密度，kg/m3；μL——液体粘度，mPa·s；wL、wV——液相、气相质量流量，kg/h；A、K——关联常数。
常数A和K与填料的形状及材质有关，不同类型填料的A、K值列于表4-3中。
由式4-2计算泛点气速，误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A、K值散装填料类型 A K规整填料类型AK塑料鲍尔环0.09421.75金属丝网波纹填料0.301.75金属鲍尔环0.11.75塑料丝网波纹填料0.42011.75塑料阶梯环0.2041.75金属网孔波纹填料0.1551.47金属阶梯环0.1061.75金属孔板波纹填料0.2911.75瓷矩鞍0.1761.75塑料孔板波纹填料0.2911.563金属环矩鞍0.062251.75b.埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示。
空塔气速的计算
.WORD完美格式.空塔气速的计算1、先确定液泛气速 =C×［（ρL-ρG）/ρG］0.5(m/s）（0.5为上标）C：气体负荷因子C20/C=（20/σ）0.2C20—表面张力为20mN/m时的C值，可查表得到。
σ—物系的液体表面张力，据物料的性质可得，mN/mρL、ρG—气相、液相的密度2、确定空塔气速u—一般取（0.6-0.8）uf填料塔4.1.3 填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
4.1.3.1塔径的计算填料塔直径仍采用式4-1计算，即(4-1)式中气体体积流量Vs由设计任务给定。
由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空塔气速u。
(1) 空塔气速的确定①泛点气速法泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.5~0.85对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.6~0.95泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方面的因素。
设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
a .贝恩(Bain)—霍根(Hougen)关联式填料的泛点气速可由贝恩—霍根关联式计算，即(4-2)式中 uF——泛点气速，m/sg——重力加速度，9.81 m/s2 ；at——填料总比表面积，m2/m3；ε——填料层空隙率，m3/m3；ρV、ρL——气相、液相密度，kg/m3；μL——液体粘度，mPa·s；wL、wV——液相、气相质量流量，kg/h；A、K——关联常数。
常数A和K与填料的形状及材质有关，不同类型填料的A、K值列于表4-3中。
由式4-2计算泛点气速，误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A、K值.WORD完美格式.散装填料类型 AK规整填料类型AK塑料鲍尔环0.09421.75金属丝网波纹填料0.301.75金属鲍尔环0.11.75塑料丝网波纹填料0.42011.75塑料阶梯环0.2041.75金属网孔波纹填料0.1551.47金属阶梯环0.1061.75金属孔板波纹填料0.2911.75瓷矩鞍0.1761.75塑料孔板波纹填料0.2911.563金属环矩鞍.WORD完美格式.0.062251.75b.埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示。
空塔气速的计算
空塔气速的计算1、先确定液泛气速=C×［（ρL-ρG）/ρG］0.5(m/s）（0.5为上标）C：气体负荷因子C20/C=（20/σ）0.2C20—表面张力为20mN/m时的C值，可查表得到。
σ—物系的液体表面张力，据物料的性质可得，mN/mρL、ρG—气相、液相的密度2、确定空塔气速u—一般取（0.6-0.8）uf填料塔4.1.3 填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
4.1.3.1塔径的计算填料塔直径仍采用式4-1计算，即(4-1)式中气体体积流量Vs由设计任务给定。
由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空塔气速u。
(1) 空塔气速的确定①泛点气速法泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.5~0.85对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.6~0.95泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方面的因素。
设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
a .贝恩(Bain)—霍根(Hougen)关联式填料的泛点气速可由贝恩—霍根关联式计算，即(4-2)式中uF——泛点气速，m/sg——重力加速度，9.81 m/s2 ；at——填料总比表面积，m2/m3；ε——填料层空隙率，m3/m3；ρV、ρL——气相、液相密度，kg/m3；μL——液体粘度，mPa·s；wL、wV——液相、气相质量流量，kg/h；A、K——关联常数。
常数A和K与填料的形状及材质有关，不同类型填料的A、K值列于表4-3中。
由式4-2计算泛点气速，误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A、K值散装填料类型 A K规整填料类型AK塑料鲍尔环0.09421.75金属丝网波纹填料0.301.75金属鲍尔环0.11.75塑料丝网波纹填料0.42011.75塑料阶梯环0.2041.75金属网孔波纹填料0.1551.47金属阶梯环0.1061.75金属孔板波纹填料0.2911.75瓷矩鞍0.1761.75塑料孔板波纹填料0.2911.563金属环矩鞍0.062251.75b.埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示。
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第四章 填料精馏塔的工艺计算4.1 低压塔塔径、泛点气速、空塔气速、填料高度及压降计算由第一章PROII 模拟出的说明书可以得到数据表4.1塔顶蒸汽量G 2 塔中蒸汽量G 14 塔中蒸汽量G 15 塔底蒸汽量G 27 4368Kg/HR 4383Kg/HR 4445Kg/HR 4886Kg/HR 塔顶液体量L 1 塔中液体量L 13 塔中液体量L 14 塔底液体量L 26 3140Kg/HR 3155Kg/HR 7784Kg/HR 8224Kg/HR 汽相密度ρG2 汽相密度ρG14汽相密度ρG15汽相密度ρG272.874369Kg/m 33.03973Kg/m 33.06215Kg/m 33.34082Kg/m 3液相密度ρL1 液想密度ρL13液相密度ρL14液相密度ρL26816.676Kg/m 3 796.028Kg/m 3793.248Kg/m 3777.496Kg/m 3汽相粘度μG2 汽相粘度μG14汽相粘度μG15汽相粘度μG278.9907E-06Pa ·s 9.1563E-06Pa ·s9.1528E-06Pa ·s9.0660E-06Pa ·s液相粘度μL1液想粘度μL13液相粘度μL14液相粘度μL263.1054E-04Pa ·s 2.6658E-04Pa ·s 2.6165E-04Pa ·s 2.2445E-04Pa ·s根据表4.1求平均值可得下表4.2表4.2低压塔精馏段 提馏段 液体量L Kg/HR 3147.5 8004 液相密度ρ Kg/m 3 806.352 785.372 液相粘度μ Pa ·s 2.8856 E-04 2.4305 E-04 蒸汽量G Kg/HR 4375.5 4665.5 汽相密度ρ Kg/m 3 2.9570453.2014854.1.1 塔经的计算L G GL FP ρρ=式中：L ——塔内液相流率，Kg/h ； G ——塔内气相流率，Kg/h ； ρG ——塔内气相密度，Kg/m 3； ρL ——塔内液体密度，Kg/m 3。
由表4-2数据代入公式得： 对于精馏段：04356.0352.806957045.25.43755.3417===L G GL FP ρρ 查《现代填料塔应用指南》第四章图4-8:得：250Y 型C max =0.075； 设计值取Cs=0.8C max =0.0.06。
计算塔截面积：()[]5.03600G L G s T C GA ρρρ-=()[]5.0957045.2352.806957045.206.036005.4375-⨯⨯=T A =0.4156m 2 塔内径m A D TT 728.014.34156.044=⨯==π取D T =800mm 对于提馏段：1095.0372.785201485.35.46658004===L G GL FP ρρ 查<现代填料塔应用指南>第四章图4-8:得：250Y 型C max =0.0648； 设计值取Cs=0.8C max =0.05184。
计算塔截面积：()[]5.03600G L G s T C GA ρρρ-=()[]5.0201485.3372.785201485.305184.036005.4665-⨯⨯=T A=0.4996m 2 塔内径m A D TT 798.014.34996.044=⨯==π取D T =800mm所以塔内径为800mm （取精馏段和提馏段内径的大值）。
4.1.2 填料层高度计算由于填料选用不锈钢金属孔波纹填料250Y ，每米1.5块理论板。
精馏段塔板数（n t ）精=13，精馏段填料层高度Z 精=(13-1)/1.5=8m ；提馏段塔板数（n t ）提=27-13=14，提馏段填料层高度Z 提=(14-1)/1.5=8.67m=9m ； 填料层总高度Z=8＋9=17m 。
4.1.3 液体负荷及持液量的计算低压塔塔径D=800mm ，则2225024.048.014.34m D A T =⨯==πLT A Ll ρ=式中： l ——液体负荷，m 3/(m 2 s) L ——液相的质量流量，Kg/h ； ρL ——液体的密度，Kg/m 3; D ——塔的内径，m; A T ——塔的截面积，m 2。
由表4-2数据代入公式得 精馏段的液体负荷：()()s m m h m m A L l LT ∙⨯=∙=⨯==-23323/101582.2/7965.7352.8065024.05.3147ρ查现代填料塔技术指南图4-17得 持液量h=2.49×10-2 (m 3/m 3)提馏段的液体负荷：()()s m m h m m A L l LT ∙⨯=∙=⨯==-23323/106348.5/2853.20372.7855024.08004ρ查现代填料塔技术指南图4-17得 持液量h=4.92×10-2 (m 3/m 3)4.1.4 泛点气速计算泛点气速计算，根据《现代填料塔应用指南》计算泛点气速公式为：81412.0375.1lg ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∙∙∙L G L G Gf G L A a g u ρρμρρε 式中：u Gf ——泛点空塔气速，m/s ；g ——重力加速度，9.81m/s 2； a/ε2——干填料因子，m -1； μL ——液相粘度，mPa ·s ；L 、G ——液相、气相的质量流量，Kg/h ；ρG 、ρL ——液体、气体的密度，Kg/m 3。
金属孔波纹填料250Y 的常用A 值为0.291；a=250；ε=0.97； 由表4-2数据代入公式得 精馏段：ρG =2.957045Kg/m 3 ρL =806.352Kg/m 3G=4375.5Kg/h L=3147.5Kg/h μL =2.8856mPa ·s 代入方程，81412.03352.80657045.25.43755.314775.128856.0352.806957045.297.025081.9lg ⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∙∙∙A u Gf 得到 u Gf =2.0207m/s 提馏段：ρG =3.201485Kg/m 3 ρL =785.372Kg/m 3 G=4665.5Kg/h L=8004Kg/h μL =2.4305mPa ·s 代入方程，81412.03372.785201485.35.4665800475.124305.0372.785201485.397.025081.9lg ⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∙∙∙A u Gf 得到 u Gf =1.4977m/s4.1.5 空塔气速计算精馏段u G =0.8u Gf =0.8×2.0207=1.61656m/s 提馏段u G =0.8u Gf =0.8×1.4977=1.19816m/s4.1.6 压强降计算根据《现代填料塔应用指南》的第四章中计算湿填料压降公式4-8可化简为 降此计算式的计算值与实测值相比，平均偏差为5.5%,最大偏差为10% △P=94.8×（u G ×ρG0.5）1.72式中： △P ——每米填料压降，Pa/m ； u G ——空塔气速，m/s ； ρG ——气体密度，Kg/m 3； 由表4-2数据代入公式得 于是精馏段和提馏段的压降分别为：精馏段 △P=94.8×(1.61656×2.9507450.5)1.72=550.2045 Pa/m 提馏段 △P=94.8×(1.19816×3.2014850.5)1.72=351.9298 Pa/m4.2 高压塔塔经、泛点气速、空塔气速、填料高度及压降计算由第二章模拟出的说明书可以得到数据表4.3塔顶蒸汽量G 2 塔中蒸汽量G 19 塔中蒸汽量G 20 塔底蒸汽量G 35 4608Kg/HR 4647Kg/HR 6018Kg/HR 6617Kg/HR 塔顶液体量L 1 塔中液体量L 18 塔中液体量L 19 塔底液体量L 34 3595Kg/HR 3634Kg/HR 8771Kg/HR 9370Kg/HR 汽相密度ρG2 汽相密度ρG19汽相密度ρG20汽相密度ρG3512.48289Kg/m 3 13.10694Kg/m 313.18546Kg/m 314.20185Kg/m 3液相密度ρL1 液想密度ρL18液相密度ρL19液相密度ρL34742.902Kg/m 3 721.183Kg/m 3719.252Kg/m 3700.900Kg/m 3汽相粘度μG2 汽相粘度μG19汽相粘度μG20汽相粘度μG351.0520E-05Pa ·s 1.0597E-05Pa ·s 1.0586E-05Pa ·s1.0420E-05Pa ·s液相粘度μL1 液想粘度μL18液相粘度μL19液相粘度μL341.8048E-04Pa ·s 1.4527E-04Pa ·s 1.4544E-04Pa ·s 1.2614E-04Pa ·s根据表4.3求平均数可得下表表4.4高压塔精馏段 提馏段 液体量L Kg/HR 3614.5 9250.5 液相密度ρ Kg/m 3 732.0425 710.076 液相粘度μ Pa ·s 1.62875 E-04 1.3579 E-04 蒸汽量G Kg/HR 4627.5 6317.5 汽相密度ρ Kg/m 3 12.79491513.6936554.2.1 塔经的计算L G GL FP ρρ=式中：L ——塔内液相流率，Kg/h ； G ——塔内气相流率，Kg/h ； ρG ——塔内气相密度，Kg/m 3； ρL ——塔内液体密度，Kg/m 3。
由表4-4数据代入公式得 对于精馏段：10326.00425.732794915.125.46275.3614===L G GL FP ρρ 查《现代填料塔应用指南》第四章图4-8:得：250Y 型C max =0.0.0653 设计值取Cs=0.8C max =0.0.0522 计算塔截面积()[]5.03600G L G s T C GA ρρρ-=()[]5.0794915.120425.732794915.120522.036005.4627-⨯⨯=T A=0.2565m 2 塔内径 m A D TT 572.014.32565.044=⨯==π取D T =600mm 对于提馏段：2033.0076.710693655.135.63175.9250===L G GL FP ρρ 查<现代填料塔应用指南>第四章图4-8:得：250Y 型C max =0.0586 设计值取Cs=0.8C max =0.0469 计算塔截面积()[]5.03600G L G s T C GA ρρρ-=()[]5.0693655.13076.710693655.130469.036005.6317-⨯⨯=T A =0.3834m2塔内径 m A D TT 695.014.33834.044=⨯==π取D T =700mm所以塔内径为700mm （取精馏段和提馏段内径的大值） 4.2.2 填料层高度计算精馏段塔板数（n t ）精=18，精馏段填料层高度Z 精=(18-1)/1.5=11.33m=12m提馏段塔板数（n t ）提=35-18=17，提馏段填料层高度Z 提=(17-1)/1.5=10.67m=11m (由于填料选用不锈钢金属孔波纹填料250Y ，每米1.5块理论板) 填料层总高度Z=12＋11=23m 。