浮阀塔的设计.ppt

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1、塔设计板式塔的工艺设计主要包括两大方面：(1)塔高、塔径以及塔板结构尺寸的计算；(2)塔板的流体力学校核以及塔板的负荷性能图的确定。浮阀塔工艺尺寸的计算1.塔高可根据实验数据或用经验公式估算塔高主要取决于实际塔板数和板间距。给定任务所需实际塔板数可通过求得所需的理论板数N，然后由全塔效率(总板效率)修正塔高塔径D，m0.3~0.50.5~0.80.8~1.61.6~2.02.0~2.4>2.4板距HT，mm200~300300~350350~450450~600500~800≥600式中：Z1——最上面一块塔板距塔顶的高度，m；Z2——

2、最下面一块塔板距塔底的高度，m。HT对塔的生产能力、操作弹性以及塔板效率均有影响HT，允许的操作气速，塔高,塔径。。对D>0.8m的塔，为了安装及检修需要，需开设人孔。人孔处的板间距一般不应小于0.6m。塔板效率塔板效率反映了实际塔板的气液两相传质的完善程度。(1)全塔效率全塔效率反映塔中各层塔板的平均效率，它是理论板层数的一个校正系数，其值恒小于100%。总板效率(2)单板效率单板效率又称默弗里（Murphree）效率，它是以混合物经过实际板的组成变化与经过理论板的组成变化之比来表示的，单板效率即可用气相组成表示，也可用液相组

3、成表示，分别称为气相单板效率和液相单板效率。气相单板效率液相单板效率单板效率分析(3)点效率点效率是指塔板上各点的局部效率。点效率分析溢流式塔板的塔截面分为两个部分：气体流通截面和降液管所占截面（液体下流截面）。求得A’与Af/AT后，即可求得AT，而塔径AT-塔板总截面积，A’-气体流道截面积，Af-降液管截面积2.塔径设适宜气速为u，当体积流量为Vs时，A’=Vs/u求，A’的关键在于确定流通截面积上的适宜气速u塔板的计算中，通常是以夹带液泛发生的气速（泛点气速）作为上限。一般取A’的计算——索德尔斯和布朗（SoudersandBr

4、own）公式L、V——液、气相的密度，kg/m3；C——气体负荷因子，m/s。C由实验确定。实验研究表明，C值与气、液流量及密度、板上液滴沉降高度以及液体的表面张力有关。史密斯（Smith,R.B）关系曲线HThL：液滴沉降高度HT可根据塔径选取，hL为板上液层高度常压塔hL=50~100mm；减压塔hL=25~30mm。注意：液相表面张力=210-2N/m若实际液相表面张力不同，按下式校正u，A’最后进行圆整。Af/AT的确定Af/AT：降液管面积与塔截面积之比，与液体溢流形式有关。求取方法：(1)按D和液体流量选取溢流形式

5、，由溢流形式确定堰长lw与D的比值。单流型：lw/D=0.6~0.8双流型：lw/D=0.5~0.7易起泡物系lw/D可高一些，以保证液体在降液管中的停留时间。(2)由选定的lw/D值查图得Af/AT。(3)由确定的A’与Af/AT求得塔板面积AT和塔径D，并进行圆整。注意：塔高和D的计算涉及的参数(HT、hL)是按经验数据在一定范围选取的，故所得塔高和D是初估值，需根据后面介绍的流体力学原则进行校核。塔板结构设计鼓泡区：取决于所需浮阀数与排列溢流区：与所选溢流装置类型有关以上两区均需根据塔板上的流体力学状况进行专门计算塔板布置rxWs

6、’AfDhwAAh0HTAfAaWslwWd’WdWc塔板结构设计进口安定区(分布区)：保证进塔板液体的平稳均匀分布，也防止气体窜入降液管。Ws=50~100mm出口安定区(脱气区)：避免降液管大量气泡夹带。Ws=70~100mm塔板布置D<800mm整块式塔板；D>900mm分块式塔板。边缘区(无效区）：塔板支撑件塔板连接。D<2.5mWC=50mm；D>2.5mWC60mmrxWs’AfDhwAAh0HTAfAaWslwWd’WdWc溢流装置溢流装置：由降液管、溢流堰和受液盘组成。降液管：连通塔板间液体的通道，也是供溢流中所夹带的

7、气体分离的场所。常见的有弓形、圆形和矩形降液管弓形降液管：有较大容积，能充分利用塔板面积，一般塔径大于800mm的大塔均采用弓形。溢流形式的选择：根据塔径及流体流量等条件全面考虑。D<2.0m单溢流式D>2.0m双溢流式或阶梯流式单溢流弓形降液管结构尺寸的计算降液管的宽度Wd和截面积Af计算塔径时已根据溢流形式确定了堰长与塔径的比值lw/D。由lw/D查图可得Wd/D和Af/AT，D和AT已确定，故降液管的宽度Wd和截面积Af也可求得。液体在降液管中的停留时间为为降低气泡夹带，一般不应小于3~5s，对于高压塔以及易起泡沫的物系，停留

8、时间应更长些。若计算出的过短，不满足要求，则应调整相关的参数，重新计算。出口溢流堰与进口溢流堰出口堰：维持板上液层高度，各种形式的降液管均需设置。出口堰长lw：弓形降液管的弦长，由液体负荷及流形式决定。单