精馏塔的结构和工作原理

精馏塔的结构和工作原理

精馏塔是一种化工设备,常用于分离液体混合物中不同成分的纯度,

可用于提纯化合物、分离混合物中的杂质以及提取组分等。其结构和工作

原理是很重要的,下面将详细介绍。

一、结构

精馏塔主要由塔壳、填料和塔盘三部分组成。

1.塔壳:塔壳是整个精馏塔的基础结构,可分为上壳体和下壳体两部分。上壳体通常设置液位探测器和液位控制器,用于监测和控制塔内液位。下壳体通常设计有入口和出口,用于将料液引入塔内。

2.填料:填料是塔内的填充物,主要作用是提供大量的表面积和接触面,增加塔内液体与气体之间的接触,从而促进物质的传质和传热。常用

的填料有环形填料、板式填料和筛板填料等。

3.塔盘:塔盘是一种平坦的圆盘结构,可分为穿孔板和筛板两种形式。穿孔板上布满了数量不等的小孔,而筛板则由多个平行密排的矩形筛孔组成。塔盘上形成的液膜和气泡共同作用,实现液体与气体的质量传递。

二、工作原理

精馏塔的工作原理基于不同组分在不同温度下的沸点差异。其分离过

程主要包括蒸馏、冷凝、回流和分离四个步骤。

1.蒸馏:在塔底施加加热,使混合物中的易挥发组分汽化,形成蒸汽。蒸汽上升到塔内,与下降的液体接触,并通过填料或塔盘上的小孔进入下

一塔层。

2.冷凝:在塔顶设置冷凝器,冷却蒸汽,并将其转化为液体。冷却过

程中,蒸汽中的高沸点组分冷凝成液体,而低沸点组分保持挥发状态。

3.回流:冷凝后的液体通过回流管回流到塔顶,重新进入塔内。回流

液的作用是增加塔壁的液体,并通过填料或塔盘上的孔洞与上升的蒸汽混合。

4.分离:回流液与上升的蒸汽在塔内产生剪切力,使其彼此接触并进

一步传质。不同组分在塔内通过多次挥发和冷凝步骤的重复循环分离,逐

渐提纯。

工作原理的关键在于塔内的物质传质和传热。填料和塔盘提供了大量

的表面积和接触面,使液体和气体之间能够充分接触。高效的传质和传热

能够促使组分之间相互转移,达到分离的目的。

总结:

精馏塔的结构和工作原理是使得不同成分纯度提高的关键。通过加热、冷凝和回流等步骤进行反复蒸发和冷凝,最终实现混合物中组分的分离。

其结构中的填料和塔盘提供了大量的接触面,促进了物质的传质和传热。

我们可以根据不同的物质特性和工艺要求来设计和选择适当的精馏塔结构

和操作参数,达到所需的分离效果。

精馏塔的结构、工作原理及分类汇总(附图)

精馏塔的结构、工作原理及分类汇总(附图) 精馏塔的功能和分类: 基本功能:形成气液两相充分接触的相界面,使质、热的传递快速有效地进行,接触混合与传质后的气、液两相能及时分开,互不夹带。 精馏塔分类:精馏塔的种类很多,按接触方式可分为连续接触式(填料塔)和逐级接触式(板式塔)两大类,在吸收和蒸馏操作中应用极广。板式塔: 在圆柱形壳体内按一定间距水平设置若干层塔板,液体靠重力作用自上而下流经各层板后从塔底排出,各层塔板上保持有一定厚度的流动液层;气体则在压强差的推动下,自塔底向上依次穿过各塔板上的液层上升至塔顶排出。气、液在塔内逐板接触进行质、热交换,故两相的组成沿塔高呈阶跃式变化。

2、板式塔 板式塔通常是由一个圆柱型的壳体及沿塔高按一定的间距水平设置的若干层塔板(或塔盘)所组成。 在塔内沿塔高装有若干层塔板,液体靠重力的作用由顶部逐板流向塔底,并在各块板面上形成流动的液层;气体则靠压强差推动,有塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气液两相在塔内进行逐级接触,两相组成沿塔高呈梯级式变化。

板式塔的塔板 塔板是板式塔的主要构件,决定塔的性能。在几种主要类型错流塔板中,应用最早的是泡罩板,目前使用最广泛的筛板塔和浮阀塔板。同时,各种新型高效塔板不断问世。 按照结构分,板式塔塔板可以分为泡罩塔、筛板塔、浮阀塔和舌形塔等。 按照流体的路径分,可以分为单溢流型和双溢流型。3.按照两相流动的方式不同,可以分为错流式和逆流式两种。 (1)溢流塔板 溢流塔板(错流式塔板):塔板间有专供液体溢流的降液管(溢流管),横向流过塔板的流体与由下而上穿过塔板的气体呈错流或并流流动。板上液体的流径与液层的高度可通过适当安排降液管的位置及堰的高度给予控制,从而可获得较高的板效率,但降液管将占去塔板的传质有效面积,影响塔的生产能力。

化工精馏塔工作原理

化工精馏塔工作原理 化工精馏塔是化工工业中常见的一种分离设备,广泛应用于石油、化工、制药等领域。它通过塔内液体与气体的接触和传质作用,实现不同组分的分离和提纯。本文将从化工精 馏塔的工作原理、结构组成、操作方式和应用领域等方面进行详细的介绍。 一、工作原理 化工精馏塔的工作原理基于不同组分的沸点差异,通过在塔内部创建多级接触以及液 相和气相的传质作用,实现对混合物的分离和提纯。其基本原理可描述为:在塔内的上部 通入混合物,并通入所需的热量以升温混合物,并引发其分馏行为。通过对混合物的升温 和冷却,使不同组分在塔内得以沸腾和凝结,最终达到分离的目的。 化工精馏塔的工作原理主要包括以下几个方面: 1. 多级接触:精馏塔内通常设置有多级填料或塔板,用于增加液气接触的次数,从 而提高分馏效率。在精馏塔内部,液体从上部流下,并在填料或塔板上形成薄膜,与由下 部通入的蒸汽或气体进行接触。 2. 液相和气相传质:通过塔内不同级别的填料或塔板,使液相和气相能够充分接触,实现物质的传质。塔内的温度梯度也会引发物质的传质现象,促使不同组分在塔内达到沸 腾和凝结。 3. 混合物的升温和冷却:对混合物进行升温以实现分馏,同时通过冷却装置对凝结 后的组分进行冷却,最终得到目标产品。 二、结构组成 化工精馏塔的基本结构主要包括塔体、填料或塔板、进料口、出料口、蒸汽引入口、 冷却水口等。填料或塔板的设计和布置对于塔的分馏效率具有重要影响,不同形式的填料 或塔板能够实现不同的传质效果,从而影响最终产品的质量。 1. 塔体:塔体一般由碳钢、不锈钢或其他耐腐蚀材料制成,具有耐压和耐腐蚀的特性。塔体通常为立式圆柱形,内设置有填料或塔板,以实现多级接触和传质。 2. 塔板或填料:塔板通常由穿孔板、泡沫塞板、梯形板等形式构成,用于支撑和分 散进料液体,以及实现液气接触。填料通常采用环形填料、泡沫填料、球形填料等,用于 增加液气接触面积。 3. 进料口和出料口:进料口用于通入混合物,而出料口则用于收集分馏后的目标产品。这些口通常位于塔体的上部和下部,并设置有相应的控制装置。

精馏塔的结构和工作原理

精馏塔的结构和工作原理 精馏塔是一种化工设备,常用于分离液体混合物中不同成分的纯度, 可用于提纯化合物、分离混合物中的杂质以及提取组分等。其结构和工作 原理是很重要的,下面将详细介绍。 一、结构 精馏塔主要由塔壳、填料和塔盘三部分组成。 1.塔壳:塔壳是整个精馏塔的基础结构,可分为上壳体和下壳体两部分。上壳体通常设置液位探测器和液位控制器,用于监测和控制塔内液位。下壳体通常设计有入口和出口,用于将料液引入塔内。 2.填料:填料是塔内的填充物,主要作用是提供大量的表面积和接触面,增加塔内液体与气体之间的接触,从而促进物质的传质和传热。常用 的填料有环形填料、板式填料和筛板填料等。 3.塔盘:塔盘是一种平坦的圆盘结构,可分为穿孔板和筛板两种形式。穿孔板上布满了数量不等的小孔,而筛板则由多个平行密排的矩形筛孔组成。塔盘上形成的液膜和气泡共同作用,实现液体与气体的质量传递。 二、工作原理 精馏塔的工作原理基于不同组分在不同温度下的沸点差异。其分离过 程主要包括蒸馏、冷凝、回流和分离四个步骤。 1.蒸馏:在塔底施加加热,使混合物中的易挥发组分汽化,形成蒸汽。蒸汽上升到塔内,与下降的液体接触,并通过填料或塔盘上的小孔进入下 一塔层。

2.冷凝:在塔顶设置冷凝器,冷却蒸汽,并将其转化为液体。冷却过 程中,蒸汽中的高沸点组分冷凝成液体,而低沸点组分保持挥发状态。 3.回流:冷凝后的液体通过回流管回流到塔顶,重新进入塔内。回流 液的作用是增加塔壁的液体,并通过填料或塔盘上的孔洞与上升的蒸汽混合。 4.分离:回流液与上升的蒸汽在塔内产生剪切力,使其彼此接触并进 一步传质。不同组分在塔内通过多次挥发和冷凝步骤的重复循环分离,逐 渐提纯。 工作原理的关键在于塔内的物质传质和传热。填料和塔盘提供了大量 的表面积和接触面,使液体和气体之间能够充分接触。高效的传质和传热 能够促使组分之间相互转移,达到分离的目的。 总结: 精馏塔的结构和工作原理是使得不同成分纯度提高的关键。通过加热、冷凝和回流等步骤进行反复蒸发和冷凝,最终实现混合物中组分的分离。 其结构中的填料和塔盘提供了大量的接触面,促进了物质的传质和传热。 我们可以根据不同的物质特性和工艺要求来设计和选择适当的精馏塔结构 和操作参数,达到所需的分离效果。

精馏塔的原理和流程

精馏塔的原理和流程 一、引言 精馏塔是一种常用于化工领域的分离设备,其具有高效且可控的分离性能。本文将介绍精馏塔的原理和流程,包括其基本结构、工作原理、操作流程以及应用领域等。 二、精馏塔的基本结构 精馏塔由塔身、填料层、留液器、塔盘等组成。其中,塔身是塔的主要部分,填料层用于增加表面积和接触机会,留液器用于收集液体,塔盘用于改变气体和液体的流动方向。 三、精馏塔的工作原理 精馏塔是利用物质在不同温度下蒸发和凝结的特性进行分离的。其基本工作原理是通过对混合液体进行加热,使其蒸发产生蒸汽,蒸汽与冷凝介质接触后凝结为液体。在塔内,液体从上方往下滴流,气体从下方往上冒泡,两相之间通过填料层或塔盘的接触进行质量传递和热量传递,从而实现不同物质的分离。 四、精馏塔的操作流程 精馏塔的操作流程包括四个主要步骤:进料、加热、分离和收集。具体操作如下: 1. 进料 首先将混合液体通过进料口进入精馏塔,进料的速度和方式需要根据具体情况进行调整。 2. 加热 通过加热设备对塔内的混合液体进行加热。加热温度需要根据待分离物质的沸点来确定,以确保液体能够蒸发。

3. 分离 在塔内,混合液体被加热后产生蒸汽,蒸汽通过填料层或塔盘与下方的冷凝介质接触,凝结为液体。在这个过程中,不同物质由于具有不同的挥发性和热稳定性,会在塔内产生不同程度的蒸发和凝结,实现物质的分离。 4. 收集 经过分离的液体会被收集到留液器中,通过排液口进行排放。收集的液体可以进一步处理或进行其他用途的利用。 五、精馏塔的应用领域 精馏塔广泛应用于化工、石油、制药、食品等行业中,用于分离和提纯不同物质,以满足不同领域的需求。 1. 化工领域 在化工生产中,精馏塔常用于各类化工原料的分离和纯化,例如分离石油产品、分离有机化合物、提纯合成氨等。 2. 石油领域 精馏塔在石油炼制过程中起到至关重要的作用,可用于分离石油中的不同成分,如汽油、柴油、煤油、液化气等。 3. 制药领域 在制药行业中,精馏塔用于药物的提取和纯化,可分离出目标药物并去除其他杂质物质。 4. 食品领域 精馏塔在食品饮料行业中也有应用,例如用于酒精的提纯、脱水等。

(完整版)精馏塔工作原理

精馏塔单元 一、工作原理简述 二、典型精馏塔动画演示 三、工艺流程简介 四、组态画面及设备说明 一、工作原理简述 精馏是化工生产中分离互溶液体混合物的典型单元操作,其实质是多级蒸馏,即在一定压力下,利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同,使轻组分(沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分)汽化,经多次部分液相汽化和部分气相冷凝,使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高,从而实现分离。 精馏过程的主要设备有:精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐和输送设备等。精馏塔以进料板为界,上部为精馏段,下部为提留段。一定温度和压力的料液进入精馏塔后,轻组分在精馏段逐渐浓缩,离开塔顶后全部冷凝进入回流罐,一部分作为塔顶产品(也叫馏出液),另一部分被送入塔内作为回流液。回流液的目的是补充塔板上的轻组分,使塔板上的液体组成保持稳定,保证精馏操作连续稳定地进行。而重组分在提留段中浓缩后,一部分作为塔釜产品(也叫残液),一部分则经再沸器加热后送回塔中,为精馏操作提供一定量连续上升的蒸气气流。 二、精馏塔动画演示 1.板式塔结构

2.板式塔工作原理

三、工艺流程简介 本单元是一种加压精馏操作,原料液为脱丙烷塔塔釜的混合液,分离后馏出液为高纯度的C4产品,残液要是C5以上组分。 67.80C的原料液经流量调节器FIC101控制流量(14056Kg/h)后,从精馏塔DA405的第16块塔板(全塔共32块塔版)进料。塔顶蒸气经全凝器EA419冷凝为液体后进入回流罐FA408;回流罐FA408的液体由泵GA412A/B抽出,一部分作为回流液由调节器FC104控制流量(9664KG/H)送回DA405第32层塔板;另一部分则作为产品,其流量由调节器FC103控制(6707Kg/h)。回流罐的液位由调节器LC103与FC103构成的串级控制回路控制。DA405操作压力由调节器PC102分程控制为5.0Kg/m2。同时调节器PC101将调节回流罐的气相出料,保证系统的安全和稳定。 塔釜液体的一部分经再沸器EA408A/B回精馏塔,另一部分由调节器FC102控制流量(7349Kg/h),作为塔底采出产品。调节器LC101和FC102构成串级控制回路,调节精馏塔的液位。再沸器用低压蒸气加热,加热蒸气流量由调节器TC101控制,其冷凝液送FA414。FA414的液位由调节器LC102调节。 四、组态画面及设备

精馏塔中精馏过程的原理

精馏塔中精馏过程的原理 精馏是一种常用于分离混合物的方法,它是基于混合物中各组分沸点不同的原理而进 行的。在精馏过程中,混合物被加热至沸点以上,然后再经过冷凝,使其中沸点较高的组 分被分离出来。精馏塔是一种用于进行精馏过程的设备,它主要由一个塔体、进料口、塔板、引流管、液位计、沸点计等组成。下面就来详细解析一下精馏塔中精馏过程的原理。 1. 精馏塔的结构 精馏塔通常由一个塔体和一个加热器组成,该塔体内部设有塔板,塔板上分布着许多 小孔,其中塔板之间又相互隔开。混合物从塔体的进料口部进入塔体,经过加热器加热, 被蒸发分离出来的气体会从塔板上的小孔中流出,进入下一个塔板。然后再从下一层塔板 上流出,进入下一个塔板,如此循环,整个塔体内的混合物不断被加热、蒸发,冷却、凝结,最终分离出各组分。 2. 精馏的原理 精馏的原理是根据混合物中各组分沸点不同的原理进行的分离。在混合物加热至沸点 以上时,其中沸点较低的组分首先被蒸发分离出来,随着温度的升高,沸点高的组分也会 逐渐蒸发,最后被冷凝于塔顶部分离出来。当混合物进入精馏塔后,沸点较低的组分先蒸 发出来,通过下一个塔板上的小孔进入下一塔板。在下一塔板上,气体被再次加热,继续 升高温度,使得沸点较高的组分也逐渐蒸发出来。如此往复,最终使得各组分被分离出来,沸点较低的组分被分离在塔底,沸点较高的组分则被分离在塔顶。通过在塔体上设置不同 的温度,可以将不同沸点的组分分离出来,从而完成物质混合物的分离。 3. 精馏塔的操作过程 在进行精馏操作时,应该进行以下步骤: (1)将待分离的混合物加入精馏塔中,并加热至沸点以上。在加热的过程中,应该逐渐增加加热功率,避免发生剧烈沸腾。 (2)将沸点较低的组分在塔底部分离出来,通过引流管排出。 (3)随着沸点的升高,沸点高的组分逐渐分离出来,如此往复,直到完全分离出所有组分。在过程中可以通过液位计和沸点计等仪器进行监测。 (4)停止加热后,将分离出的各组分分别采集收容,完成分离过程。 4. 精馏塔的应用

精馏塔的原理和流程

精馏塔的原理和流程 精馏塔是一种常见的化工设备,主要用于分离混合物中的不同组分。它的原理是利用不同组分的沸点差异,通过加热和冷却的交替作用,将混合物中的各个组分逐一分离出来。下面我们来详细了解一下精馏塔的原理和流程。 一、精馏塔的原理 精馏塔的原理是基于沸点差异的。在混合物中,不同组分的沸点不同,因此在加热的过程中,沸点较低的组分会先蒸发出来,而沸点较高的组分则会留在混合物中。通过这种方式,我们可以将混合物中的各个组分逐一分离出来。 具体来说,精馏塔的原理可以分为以下几个步骤: 1.加热:将混合物加热到一定温度,使其中沸点较低的组分开始蒸发。 2.蒸汽上升:蒸发出来的组分会形成蒸汽,向上升入精馏塔的塔体中。 3.冷却:在塔体中,蒸汽会遇到冷却器,被冷却后变成液体,这个过程叫做冷凝。 4.收集:冷凝后的液体会被收集起来,这个液体就是分离出来的组

分。 5.重复:这个过程会一直重复,直到所有的组分都被分离出来。 二、精馏塔的流程 精馏塔的流程可以分为以下几个步骤: 1.进料:将混合物加入精馏塔的塔底。 2.加热:将混合物加热到一定温度,使其中沸点较低的组分开始蒸发。 3.蒸汽上升:蒸发出来的组分会形成蒸汽,向上升入精馏塔的塔体中。 4.冷却:在塔体中,蒸汽会遇到冷却器,被冷却后变成液体,这个过程叫做冷凝。 5.收集:冷凝后的液体会被收集起来,这个液体就是分离出来的组分。 6.排出:剩余的混合物会从塔底排出。 7.重复:这个过程会一直重复,直到所有的组分都被分离出来。 需要注意的是,精馏塔的流程是一个连续的过程,每个步骤都需要

严格控制,才能保证分离效果。此外,不同的混合物需要采用不同的操作条件,比如温度、压力、冷却器的位置等等,这些都需要根据具体情况进行调整。 三、精馏塔的应用 精馏塔是一种非常常见的化工设备,广泛应用于石油化工、化学工业、制药工业等领域。它可以用来分离各种混合物,比如石油中的不同馏分、化学品中的不同成分、药品中的不同成分等等。通过精馏塔的分离,我们可以得到纯度较高的单一组分,这对于后续的加工和应用非常重要。 精馏塔是一种非常重要的化工设备,它的原理和流程都非常复杂,需要严格控制各个环节,才能保证分离效果。在实际应用中,我们需要根据具体情况进行调整,以达到最佳的分离效果。

精馏塔内部结构你了解吗

精馏塔内部结构你了解吗 精馏塔是一种重要的分离设备,广泛应用于石油、化工、制药等领域。它通过利用不同组分的沸点差异实现对混合物的分离和纯化。精馏塔的内 部结构设计是为了优化物质传质和物质传热的效率,下面将介绍精馏塔的 内部结构及其功能。 一、塔板 塔板是精馏塔的核心组件之一,它位于塔内垂直于塔轴线的位置,可 将塔蓝分为多个平行的水平层。塔板上通常有一系列的孔洞或称为塔板孔,通过这些孔洞可以让物质在塔板之间垂直流动。塔板的主要功能有两个方面:一是提供载流体的流动路径,确保物质在塔内均匀流动;二是提供物 质的接触界面,促进物质之间的传质。 二、填料 填料是塔内另一个重要的组件,它位于塔板上方,并填充整个塔的体积。填料可以增加塔内界面的面积,增强物质的接触和传质效果。常见的 填料有环形填料、网状填料、球状填料等。填料的选择需要考虑物质特性、操作条件等因素。填料的主要功能包括增加塔内传质面积、增加物质接触 机会、提高萃取效率等。 三、塔壁 塔壁是塔的外壳,它起到了支撑和保温的作用。塔壁通常由金属材料 制成,如碳钢、不锈钢等。对于特殊的工艺要求,塔壁还可能进行内衬, 用以保护塔壁免受腐蚀或其他物质的侵蚀。 四、塔顶

塔顶是精馏塔的顶部结构,它通常包括顶板、挡水器、减压装置等。塔顶的设计是为了实现较高纯度的蒸汽或液体的分离和采集。塔顶内部的挡水器可以减少蒸汽中液滴的含量,确保顶板区域的纯度。 五、塔底 塔底是精馏塔的底部结构,它通常包括底板、液体回流装置、出料装置等。塔底的设计是为了收集并分离塔内的液滴和气体。液体回流装置可以将部分液体重新引导到塔板上,以提高传质效率。出料装置用于顶出纯净的产物和废液。 总的来说,精馏塔的内部结构设计旨在提高传质和传热效率,以实现对混合物的有效分离和纯化。通过塔板、填料、塔壁、塔顶和塔底的协同作用,不同组分的混合物可以在塔内进行分馏,达到预期的分离效果。

精馏塔说明书

精馏塔说明书 一、产品介绍 精馏塔是一种用于分离液体混合物的设备,广泛应用于化工、石油、食品等领域。本说明书将详细介绍精馏塔的结构、工作原理、操作方法以及注意事项。 二、结构与工作原理 精馏塔主要由塔体、进料口、出料口、塔板、冷凝器、再沸器等组成。其工作原理是基于物质的沸点差异,通过加热和冷凝的方式实现液体混合物的分离。具体来说,精馏塔内的液体混合物经过加热后,部分组分会蒸发并随上升蒸汽进入塔顶的冷凝器,在那里被冷却液化。而未蒸发的组分会继续留在塔内,通过再沸器加热后再次蒸发,如此反复,直至达到所需的分离效果。 三、操作方法 1、开启前检查:检查精馏塔及相关设备是否完好,管道、阀门有无泄漏,冷凝器、再沸器是否正常工作。 2、开启进料口:将待分离的液体混合物加入进料口,注意流量控制,保持稳定。 3、开启加热系统:根据需要调整再沸器的加热温度,使液体混合物在塔内蒸发并上升至冷凝器。 4、开启冷凝器:调整冷凝器的冷却水流量,使上升的蒸汽在冷凝器中被液化。 5、收集产品:将冷凝器下方收集到的液体产品通过出料口导出。 6、调整操作参数:根据实际分离效果,调整加热温度、进料流量等参数,以达到最佳分离效果。 四、注意事项 1、操作过程中要保持设备密封性良好,防止泄漏。 2、严格控制加热温度,防止过热引起物料分解或设备损坏。 3、定期检查设备及相关管道,发现泄漏或其他异常情况应及时处理。 4、在操作过程中要保持安全距离,避免直接接触高温设备和液体。 5、如遇紧急情况,应立即停车并采取相应措施。 五、维护与保养 1、定期检查设备及相关管道的密封性,发现泄漏应及时处理。 2、定期清理设备内部杂物及沉积物,保持设备清洁。

精馏塔原理及操作

精馏塔原理及操作 精馏塔是一种用于分离混合物成分的装置,基于不同组分的沸点差异 来实现分离。它在化工工艺中广泛应用于石油炼制、化学工艺、食品加工 等领域。 精馏塔的原理是利用混合物中各组分对应的沸点差异,通过升温使液 体汽化,并进一步通过冷凝使其回到液相,从而实现组分的分离。 精馏塔通常由塔底、塔体和塔顶三个部分组成。其中,塔底是液相混 合物进入精馏塔的位置,通过塔底进料管道将混合物注入塔体。塔体是区 分不同组分的主要装置,内部通常有多个塔板或填料层,用于增加接触面积,促进挥发。而塔顶则负责收集和分离出的物质。 在操作精馏塔之前,首先需要将需要分离的混合物放入塔底。接着, 通过加热塔体,使混合物中挥发性组分开始汽化。汽化的组分会上升到塔 顶并进入冷凝器。在冷凝器中,汽化的组分被冷凝成液体,并通过收集器 收集。冷凝物流下回塔底,形成循环,而未挥发的组分则继续上升到塔顶。 在塔顶区域,还设有除气器和分馏装置,用于进一步分离不同组分。 分离后得到的纯净组分可作为产品或再加工。 在精馏塔的操作中,需要控制塔体的温度和压力。温度的控制通常通 过调节加热器的功率来实现,以控制塔体的升温和降温速度。压力的控制 通常通过调节塔顶的减压阀或压力控制器来实现,以维持适当的操作压力。 此外,塔底的液位和塔顶的气体速度也需要进行良好的控制。液位的 控制通常通过液位传感器和阀门来实现,以维持适度的液位,以免影响分 离效果。气体速度的控制通常通过塔顶出口处的控制装置来实现,以保持 适当的气体流动,防止泡沫和液滴带走未挥发的组分。

总之,精馏塔是一种基于沸点差异来实现组分分离的设备。通过控制温度、压力、液位和气体速度,可以实现高效的分离过程。它在化工工艺中具有重要的应用价值,能够为各种行业提供纯净的产品和中间体。

精馏操作原理及技术

精馏操作原理及技术 知识目标: ●了解精馏操作分类、各类类型的塔板的特点、性能及板式塔设计原则 ●理解板式塔的流体力学性能对精馏操作的影响 ●掌握精馏原理及双组分持续精馏塔计算 能力目标: ●能正确选择精馏操作的条件,对精馏进程进行正确的调节控制 ●能进行精馏塔的开、停车操作和事故分析 化工生产中所处置的原料、中间产物、粗产品等几乎都是混合物,而且大部份是均相物系。为进一步加工和利用,常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质。精馏是分离均相液体混合物的重要方式之一,属于气液相间的相际传质进程。在化工生产中,尤其在石油化工、有机化工、高分子化工、精细化工、医药、食物等领域更是普遍应用。 第一节 精馏塔的结构及应用 一、精馏塔的分类及工业应用 完成精馏的塔设备称为精馏塔。塔设备为气液两相提供充分的接触时刻、面积和空间,以达到理想的分离效果。按照塔内气液接触部件的结构型式,可将塔设备分为两大类:板式塔和填料塔。 板式塔:塔内沿塔高装有若干层塔板,相邻两板有必然的距离距离。塔内气、液两相在塔板上彼此接触,进行传热和传质,属于逐级接触式塔设备。本章重点介绍板式塔。 填料塔:塔内装有填料,气液两相在被润湿的填料表面进行传热和传质,属于持续接触式塔设备。 二、板式塔的结构类型及性能评价 (一)板式塔的结构 板式塔结构如图3-1所示。它是由圆柱形壳体、塔板、气体和液体进、出口等部件组成的。操作时,塔内液体依托重力作用,自 上而下流经各层塔板,并在每层塔板上维持必然的液层,最后由塔底排出。气体则在压力差 图3-1 板式塔结 构 1-塔体;2-塔板;

的推动下,自下而上穿过各层塔板上的液层,在液层中气液两相紧密而充分的接触,进行传质传热,最后由塔顶排出。在塔中,使两相呈逆流流动,以提供最大的传质推动力。 塔板是板式塔的核心构件,其功能是提供气、液两相维持充分接触的场所,使之能在良好的条件下进行传质和传热进程。 (二)塔板的类型 塔板有错、逆流两种,见表3-1。 表3-1 塔板的分类 分 类 结构特点应用 错 流 塔 板 塔板间设有降液管。液体横 向流过塔板,气体经过塔板上的 孔道上升,在塔板上气、液两相 呈错流接触, 如图3-2(a)所示。 适当安排降液管位置和溢流堰高度,可以 控制板上液层厚度,从而获得较高的传质效率。 但是降液管约占塔板面积的20%,影响了塔的 生产能力,而且,液体横过塔板时要克服各种 阻力,引起液面落差,液面落差大时,能引起 板上气体分布不均匀,降低分离效率。 应用广 泛。 逆 流 塔 板 塔板间无降液管,气、液同 时由板上孔道逆向穿流而过,如 图3-2(b)所示 结构简单、板面利用充分,无液面落差, 气体分布均匀,但需要较高的气速才能维持板 上液层,操作弹性小,效率低, 应用不及错 流塔板广泛。 图3-2 塔板分类 本章只介绍错流塔板。依照塔板上气液接触元件不同,可分为多种型式,见表3-2。 表3-2 塔板的类型 分类结构特点 泡罩塔板 每层塔板上开有圆形孔,孔上焊有若干 短管作为升气管。升气管高出液面,故 优点:低气速下操作不会发生严重漏液现象,有较 好的操作弹性;塔板不易堵塞,对于各种物料的适

精馏原理和精馏塔基本知识

精馏工艺操作基本知识 1、何为相和相平衡? 相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分,不同相之间往往有一个相界面,把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如水和冰混合在一起,水为液相,冰为固相。一般情况下,物料在精馏塔内是气、液两相。 在一定的温度和压力下,如果物料系统中存在两个或两个以上的相,物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化,我们称系统处于平衡状态。平衡时,物质还是在不停地运动,但是,各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化,当条件改变时,将建立起新的相平衡,因此相平衡是运动的、相对的,而不是静止的、绝对的。比如:在精馏系统中,精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时,要进行传热、传质,其结果是气体部分冷凝,形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化,形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的,当气液两相达到平衡时,其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。 2、何为饱和蒸汽压? 在一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压,它随温度的升高而增加。众所周知,放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里,并抽走上方的空气,当水不断蒸发时,水面上方气相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是,当温度一定时,气相压力最中将稳定在一个固定的数值上,这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。 应当注意的是,当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是,液相的水分子仍然不断地气化,气相中的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,气体和液体达到平衡状态。所以,液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时,气液两相即达到了相平衡。 3、何为精馏,精馏的原理是什么? 把液体混合物进行多次部分汽化,同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。 为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝,就能分离为纯或比较纯的组分呢?对于一次汽化,冷凝来说,由于液体混合物中所含的组分的沸点不同,当其在一定温度下部分汽化时,因低沸点物易于气化,故它在气相中的浓度较液相高,而液相中高沸点

精馏装置-板式塔的结构和原理

精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置。作为精馏过程的主要设备,有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。今天就带大家了解板式塔的结构和原理。 一、板式塔 板式塔通常是由一个圆柱型的壳体及沿塔高按一定的间距水平设置的若 干层塔板(或塔盘)所组成。

板式塔实物图

板式塔结构图 二、板式塔塔板 板式塔的塔板可分为有降液管及无降液管两大类。有降液管的一般液体呈错流式,无降液管的液体呈逆流式。 板式塔由塔板不同可以分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、舌型板和斜孔板

等等。其中以泡罩塔,浮阀塔和筛板塔在工业生产中使用最为广泛。 三、泡罩塔 泡罩塔板是工业上应用最早的塔板,它由升气管及泡罩构成。泡罩安装在升气管的顶部,分圆形和条形两种,以前者使用较广。泡罩有f80、f100和f150mm三种尺寸,可根据塔径大小选择。泡罩下部周边开有很多齿缝,齿缝一般为三角形、矩形或梯形。泡罩在塔板上为正三角形排 列。 泡罩边缘开有纵向齿缝,中心装升气管。升气管直接与塔板连接固定。塔板下方的气相进入升管,然后从齿缝吹出与塔板上液相接触进行传质。由于升气管作用,避免了低气速下的漏液现象。

优点:该塔板操作弹性,塔效率也比较高,运用较为广泛。 缺点:是结构复杂,塔压降低,生产强度低,造价高。 四、筛板塔 筛孔塔板简称筛板,其结构特点是在塔板上开有许多均匀小孔,孔径一

般为3~8mm。筛孔在塔板上为正三角形排列。塔板上设置溢流堰,使板 上能保持一定厚度的液层。 筛板塔的优点是结构简单、造价低,生产能力大,板上液面落差小,气 体压降低,同时塔板效率较高。

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