板式塔化工设计程序
装置的有关条件：操作条件、物料平衡、热量平衡、分离要求、榙板数。 给定塔板设计条件
气液流量的范围、物性常数、允许压力降。
准备事项
确认物料的起泡性能、选定塔盘型式。
确定塔径
假定塔板间距、气液接触区面积、溢流区面积及塔径的确定。 溢流区的设计1
气液接触区的设计筛板塔2
浮阍数及排列（浮阀塔盘）、泡罩的设计及排列（泡罩塔盘）、孔径、开孔面积及排列（筛板塔盘）。
各项校核计算3
有下述情况时，须对以上步骤中的1~5项，作重复计算。
溢流区设计算得的出口堰长度，使气体通道的面积不够或不在限定的范围内。
孔的排列间距及开孔面积不在限定的范围内。
雾沫夹带量超过限度或发生液泛。
允许压力降及漏液量超出限度。
降液管内的液体高度超出限度。
题目
拟建一浮阀塔用以分离某种液体混合物，决定采用F1型浮阀（重阀，33g），试按所给条件进行浮阀塔的设计计算。
塔设备主要结构尺寸的确定
塔高
板式塔的高度（如图）系由主体高度Hz、顶部空间高度Ha、底部空间高度Hb、以及裙座高度Hs构成。
塔的顶部、底部空间及裙座高度
塔的顶部空间高度
塔的顶部空间高度是批塔顶第一导塔盘到塔顶封头切线的距离，为了减少塔顶出口气体中夹带的液体量，顶部空间一般取1.2~1.5m。有时为了提高产品质量，必须更多地除去气体中夹带的雾沫，则可在塔顶设置除沫器。如有金属除沫网，则网底到塔盘的距离一般不小于塔板间距。
塔的底部空间高度
塔的底部空间高度是批塔底最末一层塔盘到塔底下封头切线处的距离。当进料系统有15min的缓冲容量时，釜液的停留时间可取3~5min，否则须取15min。但对釜液量流量大的塔，停留时间一般也取3~5min；对于易结焦的物料，在塔底的停留时间应缩短，一般取1~1.5min。据此，就可从釜液流量求出底部空间，再由已知的塔径求出底部空间的高度。
加料板的空间高度
加料板的空间高度取决于加料板的结构型式及进料状态。如果是液相进料，其高度可与板间距相同或稍大些，如果是气相进料，则取决于进口的形式。
支座高度
塔体常由裙座支承。裙座的型式分为圆柱形和圆锥形两种。裙座高度是指从塔底封头切线到基础环之间的高度。今以圆柱形裙座为例，可知裙座高度是由塔底切线到出料管中心线的高度U和出料管中心线到基础环的高度V两部分组成。U的最小尺寸是由釜液出口管尺寸决定的；V则应该按工艺条件确定，例如考虑与出料管相连接的再沸器高度。出料泵所需的位头等。裙座上的人孔通常用长圆形，其尺寸为500mm*(300~700)mm，以方便进出。
符号说明
气相流量：Vs m3/s
液相流量：Ls m3/s
气相密度：V kg/m3
液相密度：L kg/m3
混合液表面张力： mN/m
平均操作压强：p Pa。
浮阀塔的塔板间距（mm）
塔径D | | | | | | |
600~700 | 300 | 350 | 450 | | | |
800~1000 | | 350* | 450 | 500 | 600 | |
1200~1400 | | 350* | 450 | 500 | 600 | 800* |
1600~3000 | | | 450* | 500 | 600 | 800 |
3200~4200 | | | | | 600 | 800 |
| | | | | | |
*不推荐
设计计算过程
塔径
欲求出塔径应先计算出适宜空塔速度。适宜空塔速度u一般为最大允许气速uf的0.6～0.8倍，即：u=(0.6～0.8) uf
依式可知：
式中C可由史密斯关联图查得，液气动能参数为：
取板间距HT=0.35m，板上液层高度hL=0.05m，那么史密斯关联图图中的参变量值HT-hL=0.3m。
根据以上液气动能参数数值由图可得液相表面张力为20mN/m时的负荷系数C20=。由所给出的工艺条件校正得：
最大允许气速：
取安全系数为0.6，则适宜空塔速度为：
由下式计算塔径：
按标准塔径尺寸圆整，取D=m；那么实际塔截面积：
实际空塔速度：
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