蒸馏过程及危险性分析

蒸馏过程及危险性分析蒸馏过程及危险性分析 化工生产中常常要将混合物进行分离 以实现产品的提纯 和回收或原料的精制 对于均相液体混合物 最常用的分离方 法是蒸馏 如从发酵的醪液提炼饮料酒 石油的炼制分离汽油 煤油 柴油等 以及空气的液化分离制取氧气 氮气等 都是 蒸馏完成的 混合物的分离依据总是混合物中各组分在某种性 质上的差异 蒸馏便是以液体混合物中各组分挥发能力的不同 作为依据的 对大多数溶液来说 各组分挥发能力的差别表现 在组分沸点的差别 因为蒸馏过程有加热载体和加热方式的安 全选择问题 又有液相汽化分离及冷凝等的相变安全问题 即 能量的转换和相态的变化 同时在系统中存在 蒸馏过程又是 物质被急剧升温浓缩甚至变稠 结焦 固化的过程 安全运行 就显得十分重要 如乙醇和水相比 常压下乙醇沸点 78 3 水的沸点 100 所以乙醇的挥发能力比水强 当乙醇 a 和水 b 形成的 二元混合液欲进行分离时 可将此溶液加热 使之部分汽化成 相互平衡的汽液两相 因乙醇易挥发 使得乙醇更多地进入到 汽相 所以在汽相中乙醇的浓度要高于原来的溶液 而残留的 液相中乙醇的浓度比原溶液减小了 即水的浓度增加了 这样 原混合液中的两组分得到了部分程度的分离 这种分离原理即 为蒸馏分离 由蒸馏原理可知 对于大多数混合液 各组分的沸点相差 越大 其挥发能力相差越大 则用蒸馏方法分离越容易 反之 两组分的挥发能力越接近 则越难用蒸馏分离 必须注意 对 于恒沸液 组分沸点的差别并不能说明溶液中组分挥发能力的 差别 因为此时组分的挥发能力是一样的 这类溶液不能用普 通蒸馏方式分离 凡根据蒸馏原理进行组分分离的操作都属蒸 馏操作 常见的蒸馏操作方式有 闪蒸 简单蒸馏 精馏和特殊蒸馏 根据需要 蒸馏可以 连续式 也可以间歇式进行 蒸馏是借液体混合物各组分挥发度的不同 使其分离为纯 组分的操作 它广泛用于化工生产中 蒸馏操作可分为间歇蒸 馏和连续蒸馏 按操作压力可分为常压蒸馏 减压蒸馏 加压 蒸馏 特殊蒸馏等 用于蒸馏的设备称为蒸馏塔 蒸馏塔按其 塔板结构可分为填料塔板塔 浮阀塔 泡罩塔 蛇形塔 消旋 塔以及管式塔等多种形式塔器 蒸馏过程除根据加热方法采取相应的安全措施外 还应根 据物料性质 工艺要求正确选择蒸馏方法和蒸馏设备 在选择 蒸馏方法时 应从操作压力及操作过程等方面加以考虑 因为 压力的改变可直接导致液体沸点的改变 亦即改变液体的蒸馏 温度 在处理难以挥发的物料 在常压下沸点 150c 以上 时应采 用真空蒸馏 这样可以降低蒸馏温度 防止物料在高温下变质 分解 聚合和局部过热 处理中等挥发性物料时 在常压下沸点 为 100c 左右 采用常压蒸馏较为适宜 如采用真空蒸馏反而 会增加冷却的困难 常压下沸点低于 30 c 的物料则应采用高压 蒸馏 但应注意系统密闭 低沸点的溶剂也可以采用常压蒸馏 但应设一套冷却系统 在常压蒸馏中应注意易燃液体的蒸馏热源不能采用明火 而采用水蒸气或过热水蒸气加热较安全 蒸馏腐蚀性液体 应 防止塔壁 塔盘腐蚀 造成易燃液体或蒸气逸出 遇明火或灼 热的炉壁而产生燃烧 蒸馏自燃点很低的液体 应注意蒸馏系 统的密闭 防止因高温泄漏遇空气自燃 对于高温的蒸馏系统 应防止冷却水突然漏人塔内 这将会使水迅速汽化 塔内压力 突然增高而将物料冲出或发生爆炸 启动前应将塔内和蒸汽管 道内的冷凝水放空 然后使用 在常压蒸馏过程中 还应注意 防止管道 阀门被凝固点较高的物质凝结堵塞 导致塔内压力 升高而引起爆炸 在用直接火加热蒸馏高沸点物料时 如苯二甲 酸酐 应防止产生自燃点很低的树脂油状物遇空气而自燃 同 时 应防止蒸干 使残渣焦化结垢 引起局部过热而着火爆炸 油焦和残渣应经常清除 冷凝系统的冷却水或冷冻盐水不能中 断 否则未冷凝的易燃蒸气逸出使局部吸收系统温度增高 或 窜出遇明火而引燃 真空蒸馏 减压蒸馏 是一种比较安全的蒸馏 方法 对于沸点较高 在高温下蒸馏时能引起分解 爆炸和聚 合