发布时间 : 星期一 文章第四章塔径泛点气速空塔气速填料高度压降等计算更新完毕开始阅读
精馏段 △P=94.8×(1.61656×2.9507450.5)1.72=550.2045 Pa/m 提馏段 △P=94.8×(1.19816×3.2014850.5)1.72=351.9298 Pa/m
4.2 高压塔塔经、泛点气速、空塔气速、填料高度及压降计算
由第二章模拟出的说明书可以得到数据表4.3
塔顶蒸汽量G2 4608Kg/HR 塔顶液体量L1 3595Kg/HR 汽相密度ρG2 12.48289Kg/m3 液相密度ρL1 742.902Kg/m3 汽相粘度μG2 液相粘度μL1
根据表4.3求平均数可得下表
表4.4
高压塔
液体量L Kg/HR 液相密度ρ Kg/m3 液相粘度μ Pa·s 蒸汽量G Kg/HR 汽相密度ρ Kg/m3
4.2.1 塔经的计算
FP?LG塔中蒸汽量G19 4647Kg/HR 塔中液体量L18 3634Kg/HR 汽相密度ρ液想密度ρ汽相粘度μ液想粘度μ
G19
塔中蒸汽量G20 6018Kg/HR 塔中液体量L19 8771Kg/HR 汽相密度ρ液相密度ρ汽相粘度μ液相粘度μ
塔底蒸汽量G35 6617Kg/HR 塔底液体量L34 9370Kg/HR 汽相密度ρ液相密度ρ汽相粘度μ液相粘度μ
G35
G20
13.10694Kg/m3
L18
13.18546Kg/m3
L19
14.20185Kg/m3
L34
721.183Kg/m3
G19
719.252Kg/m3
G20
700.900Kg/m3
G35
1.0520E-05Pa·s 1.0597E-05Pa·s 1.0586E-05Pa·s
L18
L19
1.0420E-05Pa·s
L34
1.8048E-04Pa·s 1.4527E-04Pa·s 1.4544E-04Pa·s 1.2614E-04Pa·s
精馏段 3614.5 732.0425 1.62875 E-04 4627.5 12.794915
提馏段 9250.5 710.076 1.3579 E-04 6317.5 13.693655
?G?L
式中：L——塔内液相流率，Kg/h； G——塔内气相流率，Kg/h； ρG——塔内气相密度，Kg/m3； ρL——塔内液体密度，Kg/m3。
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由表4-4数据代入公式得 对于精馏段：
FP?L?G3614.512G??.794915?0.10326 L4627.5732.0425查《现代填料塔应用指南》第四章图4-8:得：250Y型Cmax=0.0.0653 设计值取Cs=0.8Cmax=0.0.0522 计算塔截面积
AT?G3600Cs??G??L??G??0.5
A.5T?46273600?0.0522?12.794915??732.0425?12.794915??0.5
=0.2565m2 塔内径 DAT4?0.2565T?4??3.14?0.572m
取DT=600mm 对于提馏段：
FP?L?GG??9250.513.693655710.076?0.2033 L6317.5查<现代填料塔应用指南>第四章图4-8:得：250Y型Cmax=0.0586 设计值取Cs=0.8Cmax=0.0469 计算塔截面积
AT?G3600Cs??G??L??G??0.5
A.5T?63173600?0.0469?13.693655??710.076?13.693655??0.5 =0.3834m
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塔内径 D4AT0.3834T???4?3.14?0.695m
取DT=700mm
所以塔内径为700mm（取精馏段和提馏段内径的大值） 4.2.2 填料层高度计算
精馏段塔板数（nt）精=18，精馏段填料层高度Z精=(18-1)/1.5=11.33m=12m
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提馏段塔板数（nt）提馏段填料层高度Z提=(17-1)/1.5=10.67m=11m 提=35-18=17，(由于填料选用不锈钢金属孔波纹填料250Y，每米1.5块理论板) 填料层总高度Z=12＋11=23m。
4.2.3 液体负荷及持液量的计算
高压塔塔径D=700mm，
则A?D23.14?0.72T?4?4?0.38465m2
l?LAT?
L式中： l——液体负荷，m3/(m2 s) L——液相的质量流量，Kg/h； ρ3
L——液体的密度，Kg/m; D——塔的内径，m; AT——塔的截面积，m2。 由表4-4数据代入公式得 精馏段的液体负荷：
l?L2A?3614.50.38465?732.0425?12.8365m3/?m?h??3.5657?10?3m3/?m2?s?T?L查现代填料塔技术指南图4-17得 持液量h=3.68×10-2 (m3/m3)
提馏段的液体负荷：
l?L5A710.076?33.8684m3/?m2?h??9.4079?10?3m3/?m2T??9250.L0.38465??s?
查现代填料塔技术指南图4-17得 持液量h=7.11×10-2 (m3/m3)
4.2.4 泛点气速计算
泛点气速计算，根据《现代填料塔应用指南》计算泛点气速公式为：
lgu11??Gf?a?G2??L?4??8?g?3????0.???A?1.75?G?L????G????L?? 式中：uGf——泛点空塔气速，m/s；
g——重力加速度，9.81m/s2；
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a/ε2——干填料因子，m-1； μL——液相粘度，mPa·s；
L、G——液相、气相的质量流量，Kg/h； ρG、ρL——液体、气体的密度，Kg/m3。
金属孔波纹填料250Y的常用A值为0.291；a=250；ε=0.97； 由表4-4数据代入公式得 精馏段：ρ3G=12.794915Kg/m ρL=732.0425Kg/m3 G=4627.5Kg/h L=3614.5Kg/h μL=0.162875mPa·s 代入方程，
lg?u11?Gf?9.81?2500.973?12.794915732.0425?0.1628750.2????A?1.75??3614.5?4?12.794915?8?44627.5????732.0425?? 得到 uGf=0.7657m/s 提馏段：ρG=13.693655Kg/m3 ρL=710.076Kg/m3 G=9250.5Kg/h L=6317.5Kg/h μL=0.13579mPa·s 代入方程，
lg?u11?Gf25013.693655?.5?4?13.963655?9.81?0.973?710.076?0.135790.2????A?1.75?9250?8?6317.5????710.076?? 得到 uGf=0.6012m/s
4.2.5 空塔气速计算
精馏段uG=0.8uGf=0.8×0.7657=0.61256m/s 提馏段uG=0.8uGf=0.8×0.6012=0.48096m/s
4.2.6 压强降计算
根据《现代填料塔应用指南》的第四章中计算湿填料压降公式4-8可化简为降此计算式的计算值与实测值相比，平均偏差为5.5%,最大偏差为10% △P=94.8×（u1.72G×ρ
0.5G
）
式中： △P——每米填料压降，Pa/m； uG——空塔气速，m/s；
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