文档介绍：筛板精馏塔设计例如
化工原理课程设计任务书 设计题目:分别苯-甲苯混合液的筛板精馏塔
在一常压操作的连续精馏塔内分别苯-甲苯混合液。原料液的处理量为 4000kg/h，组成为 (苯的质量分率)，要求塔顶馏出液的组成为 mN/m
精馏段液相平均外表张力为
σ Lm=〔+〕/2= mN/m
液体平均粘度计算
液相平均粘度依下式计算，即
lgμ Lm=Σxilgμ i
塔顶液相平均粘度的计算由 tD＝℃，查手册得
μ A= mPa·s μ B= mPa·s
lgμ LDm=×lg()+ (1-)×lg()
解出 μ LDm= mPa·s 进料板液相平均粘度的计算由 tF＝℃，查手册得
μ A= mPa·s μ B= mPa·s
lg μ LFm=×lg()+ (1-)×lg()
解出 μ LFm= mPa·s 精馏段液相平均粘度为
μ Lm=(+)/2= mPa·s
精馏塔的塔体工艺尺寸计算
塔径的计算
精馏段的气、液相体积流率为
由 umax = C·
式中 C 由式 3-5 计算，其中的C20 由图 3-2 查取，图的横坐标为
取板间距 HT=，板上液层高度hL＝，则
HT-hL＝- ＝ m
查图 3-2 得C20=
C＝·
umax = C·
取安全系数为 ，则空塔气速为
u = ×umax＝×＝ m/s
(m/s)
D = m
按标准塔径圆整后为 D＝
塔截面积为AT==×= u=VS/AT==
精馏塔有效高度的计算精馏段有效高度为
Z 精=( N 精-1)HT=(10-1) ×= m
提馏段有效高度为
Z 提=( N 提-1)HT=(15-1) ×= m
在进料板上方开一人孔，其高度为
故精馏塔的有效高度为
Z= Z 精+ Z 提+=++=10m
塔板主要工艺尺寸的计算
溢流装置计算
因塔径 D＝，可选用单溢流弓形降液管，承受凹形受液盘。各项计算如下：
①堰长 lw
取
②溢流堰高度 hw
由
选用平直堰，堰上液层高度 hOW 由式 3-7 计算，即
近似取 E＝1,则
取板上清液层高度 hL＝60 mm
故
③弓形降液管宽度 Wd 和截面积Af
由 ，查图 3-10，得
依式 3-13 验算液体在降液管中停留时间，即
>5s
故降液管设计合理。
④降液管底隙高度 h0
取降液管底隙的流速 ，则
>
故降液管底隙高度设计合理。
选用凹形受液盘，深度 =50mm。
塔板布置
①塔板的分块
因 D≥800mm，故塔板承受分块式。查表 3-7 得，塔极分为 3 块。
②边缘区宽度确定
取 Ws= = m ,Wc= m
③开孔区面积计算
开孔区面积 Aa 按式 3-16 计算，即
其中 x = D /2 - (Wd + Ws )= -(+)= m
r = D /2 - Wc =-= m
故
④筛孔计算及其排列
本例所处理的物系无腐蚀性，可选用 δ ＝3 mm 碳钢板，取筛孔直径 d0＝5 mm。筛孔按正三角形排列，取孔中心距 t 为
t＝3d0＝3 × 5＝15mm
筛孔数目 n 为
开孔率为
Φ = A0 /A a = /(t/d0)2 = %
气体通过筛孔的气速为
筛孔气速 u 0 =VS / A 0 =/( × )=
筛板的流体力学验算
塔板压降
①干板阻力 hc 计算
干板阻力 hc 由式 3-26 计算，即
由 d0／δ ＝5／3＝，查图 3-14 得，C0＝
故
②气体通过液层的阻力 hl 计算
气体通过液层的阻力 hL 由式 3-31 计算，即
查图 3-15，得 β =0.