最新三章蒸馏和吸收塔设备

E—液流收缩系数，见图3-11
当E=1时，可用列线图3-12求hOW。 齿形堰：一般齿深hn<15mm 当液层高度不超过齿顶时，
2
hO W0.044L2lhW hn 5
当液层高度超过齿顶时（要试差）
L h26 lh W 4 n 6 h O 5 2 W (h OW hn)5 2
对常压塔， hL0.0~ 50.1 m 则 0 .1 h O W h W 0 .0 h 5 OW 堰高一般： h W0.0~ 30.0m 5 (1) 弓形降液管的宽度和截面积
三章蒸馏和吸收塔设备
3-1-1 塔板类型
逆流塔板，少用 错流塔板，常用 错流塔板主要形式有：
生产能力小 气流阻力大 一、泡罩塔板 操作弹性大 结构复杂
二、 筛板
生产能力大 气流阻力小
操作弹性小 结构简单
图中 Vh、Lh—气、液两相的体积流量，m3/h； V、L—气、液两相的密度，kg/m3； hL—板上液层高度，m；
(1) 出口堰（溢流堰）
(0.6~0.8)D ，单溢流
堰长 lW
，双溢流
(0.5~0.6)D
hLhWhOW
式中 hL—板上液层高度，m； hw—堰高，m；
how—堰上液层高度，m。
<6mm，采用齿形堰
hOW
>6mm，单溢流
>60mm，双溢流
平直堰：
2
hOW12.0804E0lLWh
3
式中 Lh—塔内液体流量，m3/h。
u0c
73.1
1.825
V
(1) 板上充气液层阻力
（经h验l 公0式hL ）
式中 hL—液层高度，m；
0—充气因数
水
0.5
0 = 油
0.2~0.35
碳氢化合物 0.4~0.5
(2) 液体表面张力所造成的阻力（很小，可忽略）
h
2 hLg
式中 —液体的表面张力，N/m；
h—浮阀的开度，m。
265~530Pa，常压和加压塔
一般：pp =
200Pa，减压塔
2．液泛
H dhphLhd
式中 Hd—降液管内的清液层高度，m； hp—塔板压力降相当的液柱高度，m； hL—板上液层高度，m； hd—降液管压力降相当的液柱高度，m。
0.15t3 w Lh s020.15u0 3 2 ，无进口堰
hd
0.2tw Lhs02 0.2u02
30~50mm, 小塔 Wc 50~75mm, 大塔 5．浮阀的数目与排列 浮阀塔的操作性能可采用由气体通过阀孔时速度与密度组成的“动能因子”来衡 量，其定义式为
F0 u0 V
式中 F0—气体通过阀孔时的动能因数； u0—气体通过阀孔时的速度，m/s； V —气体密度，kg/m3。
对于F1型浮阀，F0=9~12，选定F0，后求uo：
，阀全开前(u0≤u0c) ，阀全开后(u0≥u0c)
式中 u0c—临界孔速，即板上所有阀刚好全部开启时的孔速，m/s； u0—阀孔气速，m/s； L—液体密度，kg/m3； V—气体密度，kg/m3。
先联立求解临界孔速u0c，即令：
1.99u0 0c.1L75 5.342Vu V0 2 gc
将g=9.81m/s2代入，解得：
从图3-13据可求出Wd和Af，求出Af之后，应验算停留时间：
3L 6 A h fH 0 T 0 3 ~ 5 s(u L A L s f H T )
(2) 降液管底隙高度
既要液体阻力小，又要气体不短路
一般
ho
Lh 360lW 0uo
式中 u o —液体通过降液管底隙时的流速，m/s。
经验值： u o 0 .0~ 7 0 .2m 5 /s
u0
F0 V
再求阀孔数N
N
4
Vs d02u0
式中 d0—阀孔直径，do=0.039m
浮阀在塔板鼓泡区内的排列有正三角形和等腰三角形两种形式，按照阀孔中心联线与
液流方向的关系，又有顺排与叉排之分。
d0
0.097A（a 等边三角形）
A0
t
Aa N t
（等腰三角形）
式中 t—同一排孔心距，m；
t —相邻两排孔心距，m；
，有进口堰
式中 u 0 —液体通过降液管底隙时的流速，m/s。
必须： H dH T h w
0.3~0.4，一般物系
式中 —校正系数 =
0.6~0.7，不易发泡物系
p p p c p l p
式中 pp—塔板压力降，Pa；
pc—平板压力降，Pa；
pl—液层压力降，Pa；
p—克服表面张力的压力降，Pa。
或
p Lg p L pg c L pg l ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱp L g
hphchl h
(1) 平板阻力 对F1型阀，hc
19.9
u 0.175 0
L
5.35 Vu02 2L g
Ls ( —L )液12 气动能参数
Vs V
校正负荷系C数C20200.2 式中 —操作物系的液体表面张力，mN/m。
u(0.6~0.8)umax
求出塔径后还需园整，之后还要进行流体力学核算。
3．溢流装置 溢流堰
溢流装置 降液管
园形，一般用于小塔 弓形，常用
U型流，一般用于小塔 单溢流，D<2.2m 液流型式 双溢流，D>2 m 阶梯流，D>3 m
改变液体流向的缓冲作用，一般深度>50mm。
4．塔板布置 塔板可分为： 整块式，D800mm
分块式，D≥900mm 塔板面积分区： 鼓泡区，有效传质区
溢流区，降液管（及受液盘）所占区域 破沫区（安定区），进口防漏液，出口防汽泡夹带
60~75mm，D<1.5m
Ws
80~110mm，D>1.5m 无效区（边缘区），支承塔板
d0—阀孔直径，m； A0—阀孔总面积，，m2； Aa—鼓泡区面积，m2； N—阀孔总数。
而 式中
A a 2 xR 2 x 2 10 8 R 2s 0 i1R x n
xD 2WdWs ，m；
R D2 Wc sin 1 x
R
，m； —以角度数表示的反三角函数值。
二、 浮阀塔板的流体力学验算 1．气体通过浮阀塔板的压力降 气体通过一层浮阀塔板时的压力降应为：
或 hohW0.006
25~30mm，小塔
ho 40mm，大塔 150mm，最大
(1) 进口堰及受液盘
进口堰可以保证降液管的液封，并使塔板上液体分布均匀，但占用塔面，易使沉淀 物淤积，故多数不采用。
当
hW ho时， hW hW ；
hW ho 时 ，hW ho ，保证液封，
避免短路。
进口堰与降液管的水平距离h1≥ho。 800以上的塔，多采用受液盘，这种结构便于侧线抽液体，低液流时液封良好，具有