精馏的分类及精馏塔相关知识.ppt

1、2.蒸馏的分类1。蒸馏是如何分类的？蒸馏可以从三个角度进行分类。首先，根据不同的蒸馏操作模式，间歇蒸馏和连续蒸馏。其次，根据蒸馏操作条件(如压力)，可分为加压蒸馏、常压蒸馏和真空蒸馏。第三，根据蒸馏分离的不同原理，可以分为一般蒸馏和特殊蒸馏。特殊蒸馏包括共沸蒸馏、萃取蒸馏、水蒸气蒸馏和分子蒸馏。2.什么是间歇蒸馏？间歇蒸馏是指将处理后的物料一次性加入到蒸馏塔中，然后加热进行精馏，直到塔顶和塔底的产品不符合要求。剩余物料排出后，装载一批物料进行整改。精馏塔没有精馏段和精馏段。在操作过程中，釜液被间接加热至沸腾，釜内产生的蒸汽上升至精馏塔，在此进行热交换和质量交换。塔内上升的蒸汽从塔顶通向分凝器；

2、从分凝器获得的部分冷凝液作为回流被引入塔顶的塔盘；而未冷凝的蒸汽和另一部分冷凝物进入冷凝冷却器，在其中所有蒸汽被冷凝，馏出物被冷却到一定温度并进入储罐。如果需要获得不同沸点范围的馏出物，应安装几个储罐，根据不同的沸点范围收集它们。3.什么是连续蒸馏？连续精馏是指连续精馏操作和连续回收。连续精馏塔一般由精馏段和汽提段组成，精馏段和汽提段由进料板分开，进料段在进料板上方，汽提段在进料板(包括进料板)下方。然而，有几个连续蒸馏塔，要么只有蒸馏段而没有汽提段，要么只有汽提段而没有汽提段。在操作过程中，原料液体被热交换器加热到规定的温度，并从汽提段的最上面的塔盘(即进料板)进料到塔中。如果加入液体，物料

3、将在板上与精馏段的回流汇合，然后逐层向下流到塔底。挥发性(低沸点)组分在逐层下降的同时不断从液体中蒸馏出来，因此向下流到塔底的液体含有更多的非挥发性组分(高沸点)。将一部分塔底液体连续引入储罐；另一部分被送到塔底的蒸发釜(再沸器)进行加热和气化。蒸发釜中产生的蒸汽从塔底逐步上升，使蒸汽中的挥发性成分逐渐富集，然后进入顶部冷凝器。部分蒸汽在分凝器中冷凝，所得液体作为回流送回塔顶；剩余的蒸汽作为气相产品直接导出，或进入冷凝冷却器冷凝所有未冷凝的蒸汽，冷凝的液体流入产品储罐。将原料液体连续加入塔中，并从塔顶和塔底连续提取的过程称为连续精馏。4.如何合理选择精馏塔的操作条件？蒸馏塔的操作条件主要指温度

4、和压力。一般来说，合理的操作条件是根据具体条件选择的，如材料的性质、原料的组成、对产品纯度的要求、设备和材料的来源以及工厂生产的规模。例如，一般精馏用于组分间相对挥发性差异较大的混合物；对于具有相似或甚至相等相对挥发性的混合物，采用萃取蒸馏或共沸蒸馏；对于高沸点混合物，采用真空蒸馏或水蒸气蒸馏；对于低沸点混合物，采用压力精馏适当提高冷凝温度。5.什么是真空蒸馏？在什么情况下应该使用真空蒸馏？分离混合物的精馏当分离混合物的沸点较低时，常使用加压蒸馏，例如，混合物在常温常压下为气态。例如，从烃裂解气中分离甲烷和氢气的精馏。7.什么是真空蒸馏？在什么情况下应该使用常压蒸馏？常压下操作的精馏过程称为常

5、压精馏。如果分离出的混合物在常压下具有较高的相对挥发度，并且顶部材料可以用水冷凝和冷却，底部材料可以用蒸汽加热，则应采用常压蒸馏。例如乙醇和甲醇。7.什么是共沸蒸馏？向分离的体系中加入共沸物(或共沸组分)，共沸物必须与体系中一种或几种具有最低沸点的组分形成共沸物，以增加待分离的几种物质之间的沸点差(或相对挥发性)。在蒸馏中，共沸组分可以以共沸物的形式从蒸馏塔的顶部蒸馏出来，这在工业上称为共沸蒸馏。在共沸蒸馏过程中，加入的共沸组分必须从塔顶蒸发，然后冷凝分离回收。因此，共沸蒸馏消耗更多的能量。8.什么是萃取蒸馏？将萃取剂加入到分离的混合物中，萃取剂的存在可以增加分离的混合物的组分之间的相对挥发性

6、。在精馏过程中，它在每个板上保持恒定的浓度，并从精馏塔底部取出。这种操作被称为萃取蒸馏。萃取剂的选择原则：(1)萃取剂的选择性要高。萃取剂中分离组分的相对挥发性称为萃取剂的选择性。萃取剂中被分离组分的相对挥发性大大增加，分离容易，即所选萃取剂的选择性大。选择性是选择萃取剂的最重要依据。因为选择性决定了分离组分中轻、重关键组分的难度。因此，塔板数、回流比也与其密切相关。(2)萃取剂对分离组分的溶解度应较大，以使塔板上的液体能形成均相而不分层。(3)萃取剂的沸点应远高于分离组分的沸点，否则萃取剂容易挥发并从塔顶流失。(4)热稳定性和化学稳定性好，无毒，对设备无腐蚀。(5)回收容易，价格便宜。第三章

7、。精馏塔类型和设备的分类。加压塔、常压塔和减压塔按单元进行分类，蒸馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔由框架塔支撑。对于精馏过程，精馏设备是工艺进行的重要条件。性能良好的蒸馏设备为蒸馏过程创造了有利条件。它直接影响产品质量、生产能力、产品产量、消耗定额、三废治理和环境保护。常用的蒸馏塔包括填料塔和板式塔。填料塔包括莱西环填料塔、鲍尔环填料塔、鞍形填料塔、波纹填料塔、丝网填料塔、丝网波纹填料塔等。丝网波纹填料塔因其在保持较高传质效率的同时成本较低而越来越受欢迎。对于甲醇，许多预塔都采用这种类型的塔。板式塔主要包括泡罩塔、筛板塔、浮阀塔等。无论使用哪种塔，都必须满足以下共同要求：(1)具有

8、合适的流体动力条件，以实现气相和液相之间的良好接触。(2)结构简单，制造成本低，安装维护方便。在使用过程中，抗打击和冲击，局部损伤影响范围小。(3)要求具有高的分离效率和大的处理能力，同时要求塔盘在较宽的气液负荷范围内是高效和稳定的。(4)蒸汽通过塔的阻力和压降很小。(5)塔器运行稳定可靠，响应灵敏，调节方便。3丝网波纹填料是目前世界上广泛使用的高效填料。它是一个圆盘状的填料，由几个平行的金属波纹网组成。波纹相对于轴线倾斜30度或45度，并且两个相邻波纹板的方向相反。丝网波纹填料比表面积大、孔隙率大、重量轻；气道倾角小，规则，压力降低；良好的径向扩散，足够的气体接触，几乎没有低负荷限制，和巨大

9、的操作灵活性。适用于耐火材料和热敏系统的常压蒸馏和真空蒸馏。流体流动阻力小，相同高度的鼓泡塔压力损失约为2550，结构简单，钢材用量少，制造成本低，安装方便，填料便于用耐腐蚀材料制成。其缺点是在填料塔中，填料容易被污染和堵塞，不适合固体悬浮聚合混合液的蒸馏分离。运行稳定性差。4、泡罩塔盘，泡罩塔如图所示，其传质元件是泡罩，泡罩分为圆形和条状两种，且大多数选择圆形泡罩，如图(b)所示。它的直径一般为80、100、150(毫米)。泡罩边缘设有纵向槽，中心设有空气提升管。立管与塔盘直接连接固定。塔盘下方的气相进入提升管，然后从齿隙吹出，与塔盘上的液相接触进行传质。由于立管作用，避免了低气速下的漏液现

10、象。因此，该塔盘操作灵活，塔器效率高，应用广泛。最大的缺点是结构复杂、塔压低、生产强度低、成本高。优点：1)操作灵活性大，即使气液负荷波动较大，塔板效率也能保持不变。2)材料适应性强，塔板不易堵塞。缺点：1)结构复杂，金属消耗大，成本高，安装维护不方便。2)气体压降大，夹带严重，限制了气体速度的提高，产能不大。3)操作不良，当液体或蒸汽流量很小时，会形成气液接触不良或蒸汽流量脉动；相反，会形成雾沫夹带和溢流。5。浮阀塔盘，F-1，V-4，A，十字，方形浮阀，一种新型塔盘始于20世纪50年代，随后各种类型的浮阀逐渐出现，包括圆形，方形，条形和伞形。通常使用圆形浮阀，如图所示，它们分为不同的类型。

11、浮阀取消了泡罩塔的泡罩和提升管，取而代之的是，浮阀在塔板上有孔，浮阀塔板有三个有限的支腿。浮阀可以随着气体速度的变化自由上下浮动，提高了塔板的操作灵活性，降低了塔板的压降。同时，它具有较高的塔板效率，在生产中得到广泛应用。优点：1)结构紧凑，生产能力大。2)蒸汽沿水平方向吹入液体层，阻力小，气液接触时间长，接触条件好，夹带少，塔盘效率高。3)浮阀可根据气体体积上下浮动，操作灵活性大。4)浮阀结构简单，安装容易，成本低。缺点：在结构、生产能力和塔盘效率方面都不如筛板塔，需要进一步改进。6。筛板塔的筛板去掉了泡罩和浮阀，直接在塔板上按一定的尺寸和排列开圆孔作为气道。气相通过筛孔进入塔板上的液相进行

12、接触传质。如图所示。其结构简单，成本低，塔板阻力小。起初，由于对筛板塔的性能缺乏了解，缺乏操作经验，认为筛板塔盘容易泄漏，操作灵活性差，容易堵塞，限制了其应用。经过研究和运行，发现筛板塔仍能满足pro要求的弹性，7。CTST塔1)CTST塔盘的基本结构，2)工作原理：CTST是一个独特的三维结构，其核心部件是气液接触传质，传质元件是梯形喷淋罩；托盘采用矩形开口，矩形开口上方设有梯形喷淋罩；罩的侧面为带筛孔的喷淋板，两端为梯形端板，上部为分离板，喷淋板与分离板之间设有汽液通道。喷淋板和塔板之间有一定的底部间隙，是液体进入罩体的通道。分离板的作用是提供气液接触空间，有效分离气液，减少夹带。8、蒸馏

13、操作中常用的几种方法？他们的特点是什么？根据回流方式的不同，可分为自然回流和强制回流。自然回流冷凝器安装在塔顶，回流液在重力作用下回流至塔内。冷凝器距离塔顶回流口的高度较高，自然回流操作简单，不需要回流泵，节省了电能消耗。然而，回流率随塔压的变化而变化，回流比并不严格。当生产不正常时，调整缓慢。自然回流通常用于小型蒸馏装置。强制回流的回流液泵入塔内进行回流，如下图所示：强制回流的回流量稳定，易于调节，生产异常时可快速调节。然而，强制回流需要回流泵，这消耗了大量的功率，特别是对于低沸点的物料，这容易导致泵不能上升而影响操作。根据顶部冷凝器的安装位置，可分为内部回流和外部回流。内回流塔顶冷凝器直接

14、安装在塔顶，上升的蒸汽从塔顶直接进入冷凝器，在冷凝器中部分冷凝，冷凝液自然流下塔板。这种回流难以精确控制和调节，但回流冷凝器直接安装在塔顶，无需其他支撑结构，安装方便。外部回流塔顶冷凝器单独安装。镜子、流量计、调节阀等。可安装在回流管道上以调节回流液量。根据回流液的温度，可分为热回流和冷回流。热回流液体的温度处于泡点温度，这称为热回流。冷回流液的温度低于泡点温度，称为冷回流。9、蒸馏操作中常用的几种蒸发釜？蒸发釜是加热和气化塔釜进料液的设备，也称为再沸器。从结构上看，常用的有：夹套蒸发釜；蜗牛蒸发壶；管式蒸发釜。由于传热面积小，夹套式和盘管式蒸发釜一般用于小规模生产，管式蒸发釜大多用于大规模生

15、产。托盘、当电机带动叶轮高速旋转时，叶轮中心的水在离心力的作用下被抛向四周，从泵的出水管排出。同时，静压能增加，液体获得能量。当中心的液体被抛向外缘时，中心形成一个低压区，然后水池中的水在大气压力的作用下通过泵入口管道被压向叶轮的中心。只要叶轮继续旋转，水池中的水就会不断地被吸入和排出，这就是离心泵的工作原理。3)离心泵的气蚀现象。当叶轮旋转时，在叶轮中心形成低压区。液体通过液面上的大气压力和泵入口处的压力之间的差异被压入泵中。当泵进口压力下降或压力不变且液体温度上升时，液体在泵进口沸腾，产生大量气泡冲击叶轮和泵壳，引起振动和异常噪音否则，由于空气的密度比液体的密度小得多，叶轮旋转时产生的离心作用很小，空气不能被抛到叶轮的边缘，使泵的中心不能形成低压区，离心泵没有能力泵送液体。这种现象就是离心泵的“气结”。4)启动泵前，正确使用离心泵向轴承内注入润滑油，关闭出口阀，打开排气阀，向泵内注入输送液体，用手转动泵，检查轴转动是否灵活。启动泵后，观察压力是否达到规定值。正常运行后，慢慢打开出口阀，使压力平稳上升。经常检查填料函和轴承的温度，防止泵轴磨损和轴承烧坏。当泵内没有液体时，就不能运转，更不要说反转，否则会损坏叶轮和轴套。出