題目：擬建一浮閥塔用以分離苯-氯苯混合物（不易氣泡），決定採用f1型浮閥，試根據以下條件做出浮閥塔（精餾段）的設計計算。
已知條件見下表：
要求：（1）進行塔板工藝設計計算及驗算
（2）繪製負荷效能圖
（3）繪製塔板結構圖
（4）給出設計結果列表
（5）進行分析和討論
設計計算及驗算
1.塔板工藝尺寸計算
（1）塔徑欲求塔徑應先給出空塔氣速，而
式中可由史密斯關聯圖查出，橫標的數值為
取板間距，板上液層高度，則圖中引數值為
由圖查得，表面張力
取安全係數為0.6，則空塔氣速為 塔徑
按標準塔徑圓整，則
塔截面積
實際空塔氣速
（2）溢流裝置選用單溢流弓形降液管，不設進口堰。各項計算如下：
①堰長：取堰長，即
②出口堰高：
採用平直堰，堰上液層高度可依下式計算：
近似取，則可由列線圖查出值。
③弓形降液管寬度和面積：
由圖查得：，則
停留時間
，故降液管尺寸可用。
④降液管底隙高度
取降液管底隙處液體流速則
取（3）塔板布置及浮閥數目與排列取閥動能因子用下式求孔速即
每層塔板上的浮閥數，即
取邊緣區寬度，破沫區寬度，
浮閥排列方式採用等腰三角形叉排。取同一橫排的孔心距，則可按下式估算排間距，即
考慮到塔的直徑較大，必須採用分塊式塔板，而各分塊的支承與銜接也要占去一部分鼓泡區面積，因此排間距不宜採用77.5mm，而應小於此值，故取。
按、以等腰三角形叉排方式作圖（見附圖1），排得閥數228個。
按重新核算孔速及閥孔動能因數：
浮閥動能因數變化不大，仍在範圍內。
塔板開孔率=
附圖1(圖中細實線為塔板分塊線）
2.塔板流體力學驗算
（1）氣相通過浮閥塔板的壓強降可根據下式計算塔板壓強降，即
①乾板阻力：由下式計算，即
因，故按下式計算乾板阻力，即
液柱板上充氣液層阻力：本裝置分離苯和甲苯混合物，即液相為碳氫化合物，可取充氣係數，有
液柱液體表面張力所造成的阻力：此阻力很小，忽略不計。
因此，與氣體流經一層浮閥塔板的壓強降所相當的液柱高度為
液柱則單板壓降
（2）淹塔為了防止淹塔現象的發生，要求控制降液管中清液層高度。
可用下式計算，即
與氣體通過塔板的壓強降所相當的液柱高度：前已算出
液柱液體通過降液管的壓頭損失：因不設進口堰，故按下式計算，即
液柱板上液層高度：前已選定板上液層高度為
則 取，又已選定，。則
可見，符合防止淹塔的要求。
（3）霧沫夾帶按以下兩式計算泛點率，即
及板上液體流徑長度
板上液流面積
苯和甲苯為正常系統，取物性係數,又查圖得泛點負荷係數，將以上數值代入下式得
又按下式計算泛點率，得
根據以上兩式計算出的泛點率都在80%以下，故可知霧沫夾帶量能夠滿足的要求。
3.塔板負荷效能圖
霧沫夾帶線
依下式做出，即
按泛點率為80%計算如下 ：
整理得或 （1）
由式（1）知霧沫夾帶線為直線，則在操作範圍內任取兩個ls值，依式（1）算出相應的vs值列於本例附表1中。據此，可做出霧沫夾帶線（1）。
附表1液泛線
由上式確定液泛線。忽略式中,則有
因物系一定，塔板結構尺寸一定，則，，，，，，及等均為定值，而與又有如下關係，即
式中閥孔數n與孔徑亦為定值，因此可將上式簡化為與的如下關係式：即或
在操作範圍內任取若干個ls值，依式（2）算出相應的vs值列於本例附表2中。
據表中資料做出液泛線（2）
附表2液相負荷上限線
液體的最大流量應保持在降液管中停留時間不低於3~5s。依下式知液體在降液管內停留時間為
以作為液體在降液管中停留時間的下限，則
（3）求出上限液體流量值（常數）。在圖上液相負荷上限線為與氣體流量無關的豎直線（3）
漏液線對於型重閥，依計算，則。又知
則得以作為規定氣體最小負荷的標準，則
（4）據此做出與液體流量無關的水平漏液線（4）
液相負荷下限線
取堰上液層高度作為液本負荷下限條件，依的計算式計算出的下限值，依此做出液相負荷下限線，該線為與氣相流量無關的豎直線（5）。
取，則（5）
根據本題附表1，2及式（3），（4），（5）可分別做出塔板負荷效能圖上的（1），（2），（3），(4)及（5）共五條線，見附圖2.
附圖2由塔板負荷效能圖可以看出：
任務規定的氣，液負荷下的操作點p（設計點），處在適宜操作區內的適中位置。
塔板的氣相負荷上限由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。
按照固定的液氣比，由附圖2查出塔板的氣相負荷上限，氣相負荷下限，所以
現將計算結果彙總列於附表3中
附表3 浮閥塔板工藝設計計算結果
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