武汉工程大学课程设计说明书
气体通过液层的阻力h1可由下式计算：h1??hL 按面积计算的气体流速为： （AT?2Af） ua?Vs0.837??1.754m/s;
AT?Af0.5024?0.02512 气体能动因子Fa?ua?v?1.754?1.142?1.874Kg/(s.m)；
1212 查（《化工原理》（下）P182 图10-46）充气系数与能动因子关联图得：β=0.57， 则
； h1??hL??（hw?how）?0.57?(0.0423?0.00769)?0.0285m液柱（3）液体表面张力阻力计算
液面的表面张力的阻力h?可由下式计算：
4?L.M4? 22?10?3 h????0.00224m液柱
?L.Mgd0802.32?9.81?0.005 气体通过每层塔板的液面高度为：
hp?hf?h??hc?h1?h??0.0745?0.0258?0.00224?0.0653m液柱； 气体通过每层塔板的压降为：
△P?802.32?9.81?514Pa?700Pa ??hp?Lg?0.06534.3.1.2液面落差（忽略液面落差的影响） 4.3.1.3液沫夹带
eV?5.7?10?6?m1(ua)3.2 (4.11)
HT?hfhf?2.5hL (4.12)
eV?5.7?10?6ua5.7?10?3?1.7543.23.2()??0.0571kg液3.2HT?hf22?(0.45?0.125)kg气?0.1故在本设计
?L中液沫夹带量在允许范围内。
4.3.1.4漏液
u0,min?4.4C0(0.0056?0.13hL?h?)?Lm1?Vm1 (4.13)
u0,min?4.4?0.772实际孔速uo?17.7m/s?u0,min 稳定系数为K?(0.0056?0.13?0.05?0.00224)?802.32?8.94m/s
1.142uou0.min?17.7?1.98?(1.5~2.0) 8.04故本设计中无明显漏液。 4.3.1.5液泛
为防止发生液泛，降液管内也层高度应满足：
Hd??(HT?hw) (4.14)
取??0.5得到：?(HT?hw)?0.5?(0.45?0.0423)?0.246m
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hd?0.153?(u0')2?0.153?0.072?0.00075m液柱 Hd?0.0653?0.05?0.00075?0.243m液柱??（HT?hW)
故本设计中不发生液泛。 4.3.2提馏段
提馏段计算方法与精馏段相同，验算结果如下：
4.3.2.1塔板压降（1）干板阻力hc计算
则hc?0.051?(24.3620.9133)()?0.0249m液柱。 0.772948.99（4） 气体通过液层的阻力h1的计算
气体通过液层的阻力h1可由下式计算：h1??hL 按面积计算的气体流速为： （AT?2Af） ua?Vs0.8242??1.727m/s;
AT?Af0.5024?0.02512 气体能动因子Fa?ua?v?1.754?1.142?1.874Kg/(s.m)；
1212 查（《化工原理》（下）P182 图10-46）充气系数与能动因子关联图得：β=0.58， 则
h1??hL??（hw?how）?0.58?(0.0368?0.0132)?0.029m液柱；
（3）液体表面张力阻力计算
液面的表面张力的阻力h?可由下式计算：
4?L.M4? 37.8?10?3 h????0.00342m液柱
?L.Mgd0900.625?9.81?0.005 气体通过每层塔板的液面高度为：
hp?hf?h??hc?h1?h??0.0249?0.029?0.00342?0.0573m液柱； 气体通过每层塔板的压降为：
△P?802.32?9.81?45P1a?70P0a（设计允许） ??hp?Lg?0.05734.3.2.2液面落差（忽略液面落差的影响） 4.3.2.3液沫夹带
eV?5.7?10?6?m2(ua)3.2 (4.15)
HT?hfhf?2.5hL (4.16)
eV?5.7?10?6?Lua5.7?10?3?1.7273.23.2()??0.0277kg液3.2HT?hf22?(0.45?0.125)kg气?0.1故在本设计
中液沫夹带量在允许范围内。
4.3.2.4漏液
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u0,min?4.4C0(0.0056?0.13hL?h?)?Lm2?Vm2 (4.17)
u0,min?4.4?0.772实际孔速uo?17.4m/s?u0,min 稳定系数为K?(0.0056?0.13?0.05?0.00224)?900.625?10.59m/s
0.9133uou0.min?17.4?1.65?(1.5~2.0) 10.59本设计中无明显漏液。 4.3.2.5液泛
为防止发生液泛，降液管内也层高度应满足：
Hd??(HT?hw) (4.18)
取??0.5得到：?(HT?hw)?0.5?(0.45?0.0368)?0.243m
hd?0.153?(u0')2?0.153?0.072?0.00075m液柱
Hd?0.0573?0.05?0.00075?0.108m液柱??（HT?hW)
故本设计中不发生液泛。
4.4板塔的负荷性能图
4.4.1精馏段 4.4.1.1漏液线：
由u0,min?4.4C0 how,(0.0056?0.13hL?h?)?L?v2 ，
Vh,min?3600u0,minA0,
L32.84 ； hL?hw?how; ?E（h）1000Lw得Vh,minL2.84{0.0056?0.13[0.0423??(h)3]?0.0017}802.3210001.40?3600?4.4C0A01.142232
?0.16557.7984?99.3844Lh
把漏液点近似看成直线，可由下面表中4点大致确定其位置， 3Lh/(m/h) 0.0002 0.001 0.0018 Vh/(m3/h) 4.4.1.2液沫夹带线
0.4721 0.4907 0.5089 0.0026 0.5149 19
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VsVsVsua???AT?Af0.5024?0.027630.47477hW?0.0368,how?1.0882Ls2/3hf?2.5hL?2.5(hw?how)?2.5(0.0368?1.0882Ls)?0.092?2.7205Ls2/32/32/3HT?hf?0.45?0.092?2.7205Ls?0.358?2.7205Ls
2/3
ev4.4.1.3液相负荷下限：
对于平直堰，取堰上液层高度how?0.005m作为最小液体负荷标准，由式
2h48?10?3E（Lhow?2.3L） 取 E=1， w则 L?l（h3w0.48E）2?1.4?（0.0053owh,min230.48?1）?0.00031m/s 4.4.1.4液相负荷上限：
取液体在降液管中的停留时间为5s. 根据 ??HTAfL ，可得： LTAfh,max?H?0.02512?0.45h,max?4?0.002490m3/s4.4.1.5液泛线
V2s,min?0.9731?4616.5L2s?12.33L2/3s (4.23)精馏段负荷性能图:
漏液线 液沫夹带线 Ls/(m3/s) Vs/(m3/s) Ls Vs 0 0.393 0 1.241 0.00045 0.41 0.00045 1.191 0.0006 0.414 0.0006 1.18 0.00075 0.417 0.00075 1.171 0.0009 0.42 0.0009 1.161 0.004 0.462 0.004 1.026 液泛线 Ls Vs 0 1.935 0.00045 1.886 0.0006 1.875 0.00075 1.863 0.0009 1.853 0.004 1.57
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图4.1 精馏段负荷性能图
1
由图得到： Vs,max=0.988, Vs,min=0.48 操作弹性为： Vs,max/Vs,min= 2.058333 4.4.2提馏段 4.4.2.1漏液线：
由u0,min?4.4C0 how,
(0.0056?0.13hL?h?)?L?v2 ，
Vh,min?3600u0,minA0,
L32.84 ； hL?hw?how; ?E（h）1000Lw得Vh,minL2.84{0.0056?0.13[0.0368??(h)3]?0.0017}900.62510001.40?3600?4.4C0A00.9133232
?4.5780.006964?0.141Lh
把漏液点近似看成直线，可由下面表中4点大致确定其位置，
4.4.2.2液沫夹带线：
4.4.2.3液相负荷下限：对于平直堰，取堰上液层高度how?0.005m作为最小液体负荷标准，由式
L3 取 E=1， how?2.48?10E（h）Lw?32则 Lh,min3how30.00522?l（）?1.4?（）?0.00031m3/s w0.48E0.48?121
