原油常壓蒸餾常壓塔塔板水力學計算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u21300原油常壓蒸餾常壓塔塔板水力學計算過程案例 141081.1基礎數據 1317391.2塔板的結構計算 1211761.3溢流堰及降流管的確定 3146141.4計算塔高 4224421.5塔板壓力降 547531.6驗算漏液 5150771.7計算淹塔 581901.8霧沫夾帶線 6232641.9降液管的負荷 71.1基礎數據應該用氣相負荷最大的板（第2層板）上的氣相物性等數據進行塔板設計計算。第2層板上的氣液相物性等數據如下：操作溫度T=116℃操作壓力P=0.1575MPa液相流率Vl=341.76m3/h=0.095m3/s氣相流率Vv=67161m3/h=18.65m3/s液相密度ρl=681.49kg/m3氣相密度ρv=65740+54530+237832.5+8641.81/67161=5.46kg/m31.2塔板的結構計算（1）選擇塔板間距Ht選Ht=0.7m（2）最大的允許氣體速度Wmax0.055×9.81×（3）適宜的氣體操作速度Wa其實KS—因為系統(tǒng)輕微起泡，取K為安全系數，取K=0.82（直徑大于0.9m，Ht>0.5m）=0.82×0.95×1.88=1.46m/s氣相空間截面積Fa=18.65/1.46=12.77m2（4）降液管內液體流速Vda.Vb.當Ht<0.75m時，0.7×（684.49-5.46）=0.13m/s取a和b中間的最大值，所以我們應該選擇Vd=0.132m/s（5）降液管面積Fd’=0.095/0.13=0.731m2=0.11×12.77=1.4047m2取以上最大的值Fd’=1.4047m2（6）塔橫截面積Ft及塔徑Dc=12.77+1.4047=11.175m214.175/0.785=1.25m（7）塔徑D及設計空塔氣速W根據計算得來塔徑Dc，圓整后,得塔徑D=5.9m。塔截面積為=0.785×5.92=27.33m2空塔氣速為=18.65/27.33=0.68m/s降液管面積為’=(27.33/11.175)×1.4047=2.788m2降液管面積Fd在塔截面積F所占的百分數為(2.788/27.33)×100%=10.2%還需要對浮閥進行計算：（1）浮閥的選取選則F1型33g重型閥（dh=0.039m），并且是三角形叉排方式。（2）φ和(Wh)c及浮閥數量的計算a.臨界速度(Wh)c=1.6m/sb.開孔率=0.68/1.6％=11.78％因為開孔率在0.1-0.15內，符合經驗值，故合理。c.浮閥個數N閥孔總面積=27.33×0.1478=1.04m2N==1.04÷0.785×0.0392=3383個1.3溢流堰及降流管的確定（1）確定液體在塔板上的流動形式由D=5.9m,VL=341.76m3/h,應選雙溢流塔板（雙號板為兩側降液，單號板為中間降液），故采用平直溢流堰及弓形降液管。（2）確定溢流堰a.兩側降液：0.5×F查圖5-8弓形降液管的參數關系圖得：0.587，0.587×5.9=3.4633m0.09，0.09×5.9=0.531mb.中間降液：由幾何計算將自己的數據代入可算出θ=170.075。則中間堰長：2×=5.88m中間堰寬：2×=0.5133m（3）溢流堰高hw及板上清液層高度取堰高hw=0.050m。堰上液頭高度how=0.00284E×（VL兩側：hw1=0.00284×1.02×（341.76/3.4633）0.6667=0.0378m中間：hw2=0.00284×1.015×（170.88/5.88）0.6667=0.0264m塔板上清液層高度分別為：0.050+0.0378=0.0878m0.050+0.0264=0.0764m（4）停留時間τ及其降液管流速Vd2.788×0.7/0.095=20.54s，因停留時間大于5秒，故合理。0.095/2.788=0.034m/s（5）進口受液盤綜合多種因素，應選凹槽受液盤。（6）降液管底隙高度h0及底隙流速取降液管底隙流速則降液管底隙高度為：h0=h01=0.095/(2×3.4633×0.2)=0.0686m（兩側降液）h02=0.095/(2×5.88×0.2)=0.0404m（中間降液）1.4計算塔高（1）塔頂空間取Hd=1.5m。既能減少氣體攜帶的液體量，又能利于氣體中液滴自由下沉。（2）塔底部高（塔底第一塊塔板與塔底切線的距離）考慮到塔底部需要留有一定量的儲液，取t=10min，則：=10×341.76/(60×0.785×5.92)=2.08m，取Hb=2.1m（3）汽化段高度Hl閃頂油進料板高HF=Ht=0.70m。結合經驗，應取汽化段高度Hl=1.5m。（4）設計人孔個數：現在設定工藝為每6塊板開設一個人孔（一般情況下每6~8塊塔板開設一個人孔，），共有33層塔板，可在塔板間開5個人孔，開孔處的板間距Hp=0.80m，人孔直徑Ht=0.50m。（5）裙座高度H2根據以往經驗，取裙座高度H2為3米。（6）塔體高度H所有高度H=H1+Hd+（n-6）Ht+nHp+Hb+H2=1.5+1.5+27×0.7+5×0.8+2.1+3.0=28.3m圓整取塔高為29米。1.5塔板壓力降（1）氣體通過干板壓降ΔPdΔpd=5.37×（W（2）氣體通過塔上液層的壓降ΔPl兩側降液：=0.0467m(液柱)中間降液：=0.0377m(液柱)加入忽略液層表面張力造成壓降的影響，可求氣體通過塔板的壓降為：=0.04+0.0467=0.0867m(液柱)=0.04+0.0377=0.0777m(液柱)1.6驗算漏液取閥孔動能因數作為塔操作負荷下限值，則閥孔動能因數為：=1.6×5.460.5=10.75m/s?(kg?m-3)1/2閥孔動能因數大于下限5,故在正常范圍內。1.7計算淹塔其中，為氣體通過一塊塔板的總壓力降，m液柱。為不設進口堰時液相通過降液管壓力降，m液柱。為氣體通過一塊塔板的總壓力降，m液柱。=0.0061m(液柱)=0.0867+0.0878+0.0061=0.1801m(液柱)=0.0777+0.0764+0.0061=0.1597m(液柱)=0.5×(0.7+0.05)=0.375m(液柱)所以不會發(fā)生淹塔。1.8霧沫夾帶線當時，，，其中，ε=F-2Fd/F=27.33-2×2.788/27.33=0.796參數1）求取δL已知d420=0.7491，d15.615.6=0.7491+0.0048=0.7539，K=11.3，tMe=116℃，第2層板上液相內回流的恩氏蒸餾10%～90%的餾分的曲線斜率內插結果為假設tv=118℃，查文獻P56圖2-1-1得tMe′=115.65℃，與tMe接近，則假設正確，由P127圖4-2-2查得臨界溫度Tc=245.9℃，則：（Tc-T）/Tc=（245.9-116）/（245.9）=0.528查P571圖14-3-1得：σK=180，δL=180/11.3=15.93達因/厘米（2）求取μv氣相分子量=65740+54530+237832.5+8641.81=366699.06X1=65740/366699.06=17.93％X1=54530/366699.06=11.87％X1=8641.81/366699.06=2.36％X1=237832.5/366699.06=61.84％由文獻P448圖11-2-5得：μv=0.0106厘伯=0.0106×1.02×10-4=10.8kg·s/m2則m=5.63×10-5×（15.93/5.46）0.295×[（681.49-5.46）/10.8×10-7]0.4