精馏段气、液相体积流率为 Vs? Ls?VMVm206.23?81.78??1638.06L/s

3600?Vm3600?2.86LMLm166.23?83.48??4.79L/s

3600?Lm3600?805.190.2?L??V?????C由max，式中C由C?C20?L?计算，其中的C20由下

?V?20?图查取：

图9 史密斯关联图?10?

Ls图的横坐标为

Vs??L????V????12

4.79?805.19????1638.06?2.86?12?0.049

一般选取板上液层高度在0.05～0.08m，在此处取hL?0.05m。且暂取板间距HT?0.6m，则HT?hL?0.6?0.05?0.55m 查斯密斯关联图（图9）得C20?0.138。

由上述计算可知液体的表面张力C20不为标准值20mN/m,则应按下式进行校正，即

21

???C?C20?L??20?0.2?20.81??0.138???20??0.2?0.139

?max?C?L??V805.19?2.86?0.139?2.33m/s ?V2.86取安全系数为0.7，则空塔气速为

u?0.7umax?0.7?2.33?1.63m/s

D?4Vs??u4?1638.06?1.59m

??1.63按标准塔径圆整后为D?2.0m。

查阅下表中塔径与合理的塔板间距的关系

表10塔板间距与塔径的关系

塔径 D/mm 塔板间距 HT/mm 0.3~0.5 200~300 0.5~0.8 0.8~1.6 1.6~2.0 2.0~2.4 >2.4 ≥800 300~500 350~450 450~600 600~800 可知用假设的塔板间距符合计算得到的塔径所对应的塔板间距的取值范围，即假设成立。则精馏段的塔径为D?2.0m。 (2)提馏段塔径计算 提馏段气、液相体积流率为

Vs'?'s?3600?VmVMVm?206.23?81.78?1551.28L/s

3600?3.02LMLm308.23?83.48L???9.05L/s

3600?Lm3600?789.630.2?L??V???由 ?max?C,式中C由C?C20?L?计算，其中的C20由史密

?V?20???L??L?斯关联图(图10)得图的横坐标是：?V?????V?'s's129.05?786.2????1551.28?3.02?12?0.094

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取板间距HT?0.6m，板上液层高度hL?0.05m，则

HT?hL?0.6?0.05?0.55m

'查斯密斯关联图((图10),得C20?0.054

'??L?C'?C20???20?0.2?20.81??0.054???20??0.2?0.0544

?'max?C'?L???V??V?786.2?3.02?0.0544?0.876m?s?1

3.02取安全系数为0.7，则空塔气速为

'u'?0.7umax?0.7?0.876?0.613m?s?1 '4V4?1551.28sD'???1.68m '?u??0.613按标准塔径圆整后为 D'?2.0m。圆整后D'=D，故塔径为2.0m。 查阅表10中塔径与合理的塔板间距的关系,可知用假设的塔板间距符合计算得到的塔径所对应的塔板间距的取值范围，即假设成立。 塔截面积为 AT??4D2??4?2.02?3.14m2

Vs1.64??0.52m/s 实际空塔气速为：精馏段 u0?AT3.14Vs'1.55??0.494m/s 提馏段 u?AT3.14'0（3）精馏塔有效高度计算

（N精?1)HT?(11?1)?0.6?6.0m 精馏段有效高度Z精?（N提?1)HT?(15?1)?0.6?8.4m 提馏段有效高度Z提?在进料板上方开一人孔，其高度为0.8m。

故筛板塔的有效高度为Z?Z精?Z提?0.8?6.0?8.4?0.8?15.2m

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6.2.3.塔板主要工艺尺寸的计算

6.2.3.1溢流装置设计 （1）降液管类型与溢流方式 ①降液管的类型

降液管是塔板间液体流动的通道也是溢流液中夹带的气体得以分离的场所。降液管有圆形与弓形两类。弓形降液管的堰于壁之间的全部界面区域均为降液空间，塔板面积利用率最高。 因此，本设计使用弓形降液管。 ②溢流方式

单溢流方式中液体自受液盘横向流过塔径至溢流堰。液体流径较长，踏板效率较高，塔板结构简单，加工方便。在直径小于2.2m的塔中被广泛使用。

因此，本设计也是用单溢流的方式。 （2）精馏段溢流装置的设计计算 ①堰长lW

用单溢流降液方式，常用的弓形降液管lW=（0.6～0.8）D 取 lW?0.7D?0.7?2?1.4m ②溢流堰高度hW

堰高与板上清液层高度及堰上液层高度的关系为

hW?hL?hOW

选用平直堰，堰上液层高度hOW用弗兰西斯公式计算，即

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