浮阀塔塔板工艺尺寸计算

塔板工艺尺寸计算(1)塔径欲求塔径应先求出空塔气速u，而u=(安全系数)×umaxumax=C√ρL−ρVρV式中C可由史密斯关联图查出，其横坐标的数值为LhVh(ρLρV)0.5=0.010×36002.65×3600(611.923.35)0.5=0.051取板间距HT=0.45m，取取板上液层高度hL=0.05m，则HT-hL=0.5-0.05=0.45m查得C20=0.1C=C20(σL20)0.2=0.1×(13.6320)0.2=0.093umax=C√ρL−ρVρV=0.093√611.92−3.353.35=1.25m/s取安全系数为0.7，则空塔气速为u=0.7umax=0.88m/s塔径D=√4Vsπu=√4×2.653.14×0.88=1.96m按标准塔径圆整为D=2m，则塔截面积AT=π4D2=3.14m2实际空塔气速u=2.65/3.14=0.84m/s(2)溢流装置选用单溢流弓形降液管，不设进口堰。①堰长lW：取堰长lW=0.66D，即lW=0.66×2=1.32m②出口堰高hW：hW=hL-hOW采用平直堰，近似取E=1，堰上液层高度hOW=2.841000E(LhlW)23⁄=2.841000×1×(0.0095×36001.32)23⁄=0.025mhW=hL-hOW=0.05-0.025=0.025m③弓形降液管宽度Wd和面积Af，由图弓形降液管的宽度与面积查得：AfAT=0.072，WdD=0.124Af=0.072AT=0.072×3.14=0.23m2Wd=0.124D=0.124×2=0.25m液体在降液管中停留时间，即θ=3600HTAfLh=HTAfLs=0.23×0.50.0095=12.11s﹥5s，故降液管尺寸可用。④降液管底隙高度h0：h0=Lh3600lWu0′=LslWu0′取降液管底隙处液体流速u0′=0.13m/s，则h0=0.00951.32×0.13=0.055m(3)塔板布置及浮阀数目与排列取阀孔动能因子F0=10u0=F0√ρV=10√3.06=5.71m/s每层塔板上的浮阀数取阀孔直径d0=0.039mN=Vsπ4u0d02=2.673.144×5.71×(0.039)2=392取边缘区宽度Wc=0.06m，破沫区宽度Ws=0.10m，计算塔板上的鼓泡区面积Aa=2[x√R2−x2+π180R2arcsinxR]R=D2-Wc=0.94mx=D2-(Wd+Ws)=0.65mAa=2[0.65√(0.94)2−(0.65)2+π180°(0.94)2arcsin0.650.94]=2.23m2浮阀排列方式采用等腰三角形叉排。取同一横排的孔心距t=0.075m，估算排间距t′，即t′=AaNt=2.23392×0.075=0.076m考虑到塔的直径较大，必须采用分块式踏板，而各分块板的支承与衔接也要占去一部分鼓泡区面积，因此排间距不宜采用76mm，而应小于此值，故取t′=65mm按t=75mm，t′=65mm以等腰三角形叉排方式作图，排得阀数366个。按N=366重新核算孔速及阀孔动能因数：u0=Vsπ4Nd02=2.673.144×366×(0.039)2=6.11m/sF0=u0√ρV=6.11×√3.06=10.69阀孔动能因数F0变化不大，仍在9～12范围内塔板开孔率=uu0=0.856.11×100%=13.91%塔板流体力学验算(1)气相通过浮阀塔板的压强降hp=hc+hl+hσ①干板阻力u0c=√73.1ρV1.825=√73.13.061.825=5.69m/s因u0﹥u0c，故hc=5.34ρVu022ρLg=5.34×3.06×(6.11)22×613.6×9.81=0.051m液住②板上充气液层阻力：本设备分离正戊烷和正己烷的混合液，即液相为碳氢化合物，可可取充气系数ε0=0.5