沈阳化工大学化工原理课程设计
表3-4 回流管参数表 内管 d2?s2
外管d1?s1 半径R
H1
H2
内管重?kgm?
108?4 159?4.5 325 150 200 10.26
注：摘自《浮阀塔》P197表5-3。
3.塔顶蒸气接管
从塔顶至冷凝器的蒸气导管，尺寸必须适合，以免产生过压降，特别在减压过程中，过大压降会影响他的真空度。
操作压力为常压，蒸气速度WV?12～20ms，本次设计取WV?16ms。
dD?4V14?11178.42??0.472m，
3600?WV?V3600?3.14?16?1.1088式中：V?(R?1)D??(1.63?1)?4250.35?11178.42kg/h
V——塔顶蒸汽质量流量，kg/h； ?V——塔顶气相密度，kg/m3。 圆整后dP?480mm
4. 塔釜出料管
塔釜流出液体的速度WW一般可取0.5～1.0ms，本次设计取WW?0.5ms。
4W?4?974.73??0.027m3600?WW?L3600?3.14?0.5?944.65dW?式中：W——塔釜蒸汽质量流量，kg/h
?L——塔釜气相密度，kg/m3。 圆整后：dW?32mm
? 第31页
沈阳化工大学化工原理课程设计
表3-5 塔釜蒸气管参数表 内管d2?s2 外管d1?s1
半径R
H1
H2
内管重?kgm?
32?3.5
76?4 120 120 150 2.46
3.3.2除沫器
为了确保气体的纯度，减少液体的夹带损失，选用除沫器。常用的除沫器装置有折板除沫器、丝网除沫器以及旋流板除沫器。本设计塔径较小，且气液分离，故采用小型除沫器，装入设备上盖。 气速计算
WK?K?L??V ?V式中 K———常数，取0.107；
?L、?V———精馏段气体和液体密度?kgm3?。
WK?0.107?836.633?0,9939?3.103ms
20.9939除沫气体器直径计算：D?4V ?WK式中，V———气体处理量 m3s
V??V精3600??V精?10251.64?2.865m3/s
3600?0.9939所以 D?4?2.685?1.084m
3.14?3.1033.3.3液体分布器
采用莲蓬头式喷淋器。选用此装置能使截面积的填料表面较好的润湿。结构简单，制造了和维修方便，喷洒比较方便，安装方便。
? 第32页
沈阳化工大学化工原理课程设计
1.回流液分布器
测量系数?取0.82~0.85，本次设计?取0.84，推动力液柱高度H可取0.12~0.15m以上，本次设计取0.17m。
则小孔中液体流速W??2gH?0.84?2?9.81?0.17?1.534ms 小孔输液能力计算
Q?L?L?3600?6928.07?2.095?10?3m2s
918.75?3600由Q??fW得 小孔总面积
Q2.095?10?3f???1.626?10?3m2
?W0.84?1.534所以，小孔数
1.626?10?3n???23.14d?5?10?344f??2?82.83?83?孔?
式中 W——小孔流速，m/s； f——小孔总面积，m2；
H——推动力液柱高度，m，取H?0.17m；
d——小孔直径，一般取4~10mm,视介质污洁而异，本次设计取5mm； ?——流速系数，取0.84； n——小孔总数；
Q——小孔输液能力，m3/s。 喷洒器球面中心到填料表面距离计算
gr2h?rcot?? 222Wsin?式中 r——喷射圆周半径，m；
?——喷射角，即小孔中心线与垂直轴线间的夹角，??40?，取??40?
? 第33页
沈阳化工大学化工原理课程设计
r?D1600??75～100???80?720mm?0.72m 22gr2h?rcot??
2W2sin2?9.81?0.722?0.72?cot40??
2?1.5342?sin240??3.22m
2. 进料液分布器
由前知，小孔流速 W?1.534ms 小孔的输液能力
Q?F?22222??6.72?10?3m2s
?L2?3600918.72?3600取d?5mm，??0.84 小孔总面积
Q6.72?10?3f???5.215?10?3m2
?W0.84?1.5345.215?10?3?所以，小孔数n??23.14d?5?10?344f??2?265.73?266?孔?
??40?
gr2h?rcot??
2W2sin2?9.81?0.722?0.72?cot40?? 222?1.534?sin40??3.22m
因为莲蓬头直径d可取(0.2～0.3)D，本设计选d?0.2D?0.2?1600?320mm
3.3.4液体再分布器
? 第34页
沈阳化工大学化工原理课程设计
由于规整填料本身就具有使液体均与分布的性能，故本次设计不需另外设液体再分布器对液体再次分布。
3.3.5填料及支撑板的选择
本设计采用波纹板网板支撑板，板网支撑的结构简单，重量轻，自由截面大，但强度较低。本设计填料高度较低，所以此支撑板适用。
表3-6 梁型气体喷射式支撑的设计参数表
塔径mm 板外径mm 承载力/Pa 近似重量N 1600 1575 60760 860
注：摘自《塔设备设计》P272表5-36。 表3-7 支撑圈尺寸参数表（采用不锈钢）
塔径mm D1mm D2mm 厚度mm 重量N 1600 1592 1472 8 1820
注：摘自《塔设备设计》P273表5-41。
3.3.6塔釜设计
料液在釜内停留15min，装料系统取0.5 塔底高?h?:塔径?d??2:1 塔底料液量 LW?塔底体积 VW?因为 VW?LW8.305??16.069m3 0.50.5d2h，
h?2 dL??L?15129943.24???8.305m3s 604931.685?4? 第35页
分离 甲醇-水 混合液(混合气)的 填料 精馏塔-沈阳化工大学课程设计
