板式塔计算

1初始条件气体密度ρv2.7kg/m3液体密度ρL820kg/m3液相表面张力σ0.021N/m摩尔质量78kg/kmol粘度1cp2初估塔径气相流量2880m3/h液相流量6.66m3/h两相流动参数FLV0.0403初定板间距HT0.4m一般取200~900mm具体选取参照下表塔径D/m0.3~0.50.5~0.80.8~1.61.6~2.02.0~2.4大于2.4板间距HT/m0.2~0.30.3~0.350.35~0.450.45~0.60.5~0.8大于等于0.6查图6.10.19可得C200.075气体负荷因子C0.076液泛气速uf1.318m/s取泛点率为0.8操作气速u1.054m/s气体流通截面积0.759m2选取单流型、弓形降液管塔板取降液管截面积占全塔截面积的比率Ad/AT为0.07一般取0.06~0.12则全塔截面积为0.816m2则塔径D为1.019m按照实际塔径圆整塔径D为1mU型流型单流型双流型阶梯流型1小于7小于451.4小于9小于702小于11小于9090~1603小于11小于110110~200200~3004小于11小于110110~230230~3505小于11小于110110~250250~4006小于11小于110110~250250~450根据塔径圆整结果，相应的其他参数为：塔板截面积AT0.785m2降液管截面积Ad0.055m2气体流通截面积A0.730m2实际操作气速u1.096m/s实际泛点率0.8323塔内件设计查图6.10.24得bd/D0.125则降液管宽度bd为0.125m取进出口安定区宽度bs和bs'为0.07m一般取0.05~0.1取边缘区宽度bc为0.05m一般取0.05则x为0.305r为0.45有效传质区面积Aa0.503m2取筛孔直径do4mm筛孔中心距12mm则开孔率φ为0.101筛孔直径一般取1.5~25mm对泡沫态操作的筛板，do取3~8mm，以5mm最佳对喷射态筛板的do取12~25mm注意双弓型的有效传质区面积其他公式，这里不计算校验前面所选板间距与参照表1和表2是否一致，如果不一致则返回迭代表1板间距与塔径经验关系塔径D/m液体流量/m3/h表2选择液流形式参考表筛板开孔率一般为5%~15%孔心距一般取2.5~3.5do每块板的压降约为0.4~1.1kPa减压塔一般开孔率要取大一些而加压塔开孔率多小于10%筛孔总截面积0.0507m2筛孔气速15.777筛孔个数4037取堰高hw0.05m对常压和加压塔hw=40~80mm，对减压塔hw=25mm查图6.10.24得lw/D为0.65堰长lw为0.65ql/lw^2.519.552查图6.10.25得液流收缩系数E为1则液头高度how为0.0134mhow一般不宜小于6mm取降液管底隙hb30mm塔板厚度δ4mm一般hb不超过堰高25mm，塔板厚度一般为3~4mm4塔板校核（1）液沫夹带量由Flv=0.04和泛点率0.846，查图6.10.28得液沫夹带分数ψ为0.1单位质量气体夹带的液体质量为ev=0.0780kg液体/kg气体符合要求（2）塔板阻力hfdo/δ1查图6.10.30得孔流系数Co0.82干板阻力ho0.0621m液柱ua1.185气体动能因子Fa1.947查图6.10.31得充气系数β0.6液层阻力hl0.0380m液柱客服表面张力阻力hσ0.00261m液柱总阻力hf0.103m液柱（3）降液管阻力液体通过降液管的流动阻力hd0.00138取塔板上泡沫层高度Hf为0.3m液体横向流过塔板的平均宽度b0.825液面落差△2.33137E-05则降液管清液高Hd0.168取降液管中泡沫层的相对密度Ф0.6一般取0.5~0.6降液管泡沫高Hd’0.279不发生液泛（4）停留时间τ停留时间τ11.881＞5s满足要求（5）严重漏夜校核严重漏液的干板阻力ho’0.0112m液柱1/k=uo’/uo=0.425则k为2.352满足要求漏液点气速uo’为6.708通过以上校核表示可用并不表示适宜5负荷性能曲线（1）过量液沫夹带线设ev=0.1qvv=A(B-Cqvl^（2/3)）A=16654.13356B=0.275C=0.009461997qvv=4579.89-157.58qvl^（2/3)qvlqvv14422.30537634252.10430454119.11605474003.24837993898.071806113800.475569133708.654903153621.445097173538.03933193457.849591213380.430619233305.435006253232.585093273161.65453293092.455723313024.830987（2）液相下限线设how=6mmqvl=1.99611.99610001.99650001.996（3）严重漏液线qvv=a*(b+cqvl^(2/3))^0.5a=11549.92281b=0.009489423c=0.000491757qvlqvv11153.90496331184.20901851207.35815671227.17120991244.883109111261.095974131276.161352151290.307347171303.692712191316.433629211328.618399231340.316142251351.582265271362.462057291372.993143311383.207215（4）液相上限线停留时间τ为5sqvl=15.8256m3/h115.826250015.826500015.826（5）降液管液泛线a*qvv^2=b-c*qvl^2-d*qvl^(2/3）a=7.49295E-09b=0.19c=3.10322E-05d=0.006055678qvlqvv14954.27539134861.97552854784.40044774711.35255894639.493207114567.132188134493.215383154416.988563174337.853037194255.292206214168.828701234077.995853253982.315913273881.280903293774.333358313660.8446956设计点qvlqvv006.662880010002000300040005000600002040qvv/m3/hqvl/m3/h过量液沫夹带线液相下限线严重漏液线液相上限线降液管液泛线设计点