蒸餾塔的物性方法

『壹』 蒸餾塔的傳質推動力是什麼

1、存在推動力(溫差推動力和濃度差推動力)
2、計算依據:相平衡方程和物料衡算
3、計算方法:逐板計演算法或經驗法

『貳』 常減壓蒸餾塔 的理論塔板數演算法由於自己自己基礎比較差，所有請告訴一個比較簡單的從頭到尾的計算方法。

要逐板計算理論塔板數，你得有這么幾個數據：（1）餾出液組成，即xd；（2）進料液組成，即xf；（3）餾殘液組成，即xw；（4）迴流比R以及相對揮發度a。
在精餾塔中，Xn和Yn是一對平衡，Xn和Yn+1是同一塔板上的一對氣液組成。氣液平衡組成滿足氣液平衡方程，可根據該方程由Yn算出Xn；同一塔板上的氣液組成分別滿足精餾段操作線方程和提餾段操作線方程，可根據這兩個方程由Xn算出Yn+1；然後由Yn+1算Xn+1（氣液平衡），Xn+1算Yn+2（操作線），以此類推即可分別算出精餾段理論塔板數和提餾段理論塔板數。其中，精餾段算至x接近Xf為止，提餾段算至x接近Xw為止。所得到的Y的下標即為理論塔板數。因為塔底再沸器是部分氣化，相當於一塊塔板，所以最後的理論塔板數要減1。例如，精餾段塔板數：第一步，因為已知Y1（即Xd），所以可由氣液平衡方程，由y1計算x1；第二步，由精餾段操作線方程，由x1計算y2；然後重復第一步和第二步，分別算出x2和y3；以此類推計算至Xn=Xf為止，可得精餾段理論塔板數；提餾段理論塔板數的計算與精餾段類似，只不過是從Xf開始，先根據提餾段操作線方程算其同層氣相組成Ym，然後由Ym根據氣液平衡算Xm。
希望對你有所幫助。

『叄』 預塔精餾中都有哪些物性變化

精餾塔是進行精餾的一種塔式汽液接觸裝置，還叫作蒸餾塔,分為板式塔與填料塔專兩種主要分類。根據操作方式屬又可分為連續精餾塔與間歇精餾塔-煙台正太壓力容器。
蒸餾塔/精餾塔是稀有金屬鈦等材料及其合金材料製造的化工設備具有強度高、韌性大、耐高溫、耐腐蝕、比重輕等特性;所以被廣泛應用與化工、石油化工、冶金、輕工、紡織、制鹼、制葯、農葯、電鍍、電子等領域。

『肆』 反應蒸餾技術及反應蒸餾技術在化工生產中的應用

E1, E2, E3, E4—換熱器F1, F2, F3—閃蒸罐EX1—膨脹裝置T1—精餾塔R1—反應罐FEED1—初始混合氣體
FEED2—苯PRODUCT1—主要產品甲烷PRODUCT2—主要產品枯烯BOTTOMS—尾氣
罐中出來的上部氣體S10中主要為甲烷、乙烷
和未反應完全的丙烯, 進一步冷凝後作兩相分
離, 氣體尾氣BOTTOMS 中主要為乙烷和丙
烷, 液體S12中含有丙烯迴流進入反應罐。
2熱力學方法的選擇
在化工流程模擬軟體PRO / II中, 需要通
過不多的已知物性數據對物系的熱力學性質和
傳遞性質進行估算, 估算的准確與否將直接影
響模擬結果的准確性。選擇適當的物性方法經
常是決定模擬結果的精確度的關鍵步驟, 選用
不恰當的物性方法將得到錯誤的計算結果。對
於絕大多數煉油和石化裝置, 所處理的物系均
為烴類系統和石油餾分, 其中可能含有一些非
烴氣體, 如氫氣、空氣、二氧化碳、一氧化
碳、硫化氫等。這些都可以認為是非極性物
質。對於非極性物質, 可以選用狀態方程來計
算熱力學性質。迄今為止, 文獻上發表的狀態
方程已上百個, 但是經常使用的方程只有十來
個, 而最重要、最符合本模型的僅僅2～3個。
現選用不同的熱力學方法進行估算。
211Soave - Redliofi - Kwong狀態方程( SRK
方程)
該方程是Georgi Soave在1972年發表的,
其計算公式如下:
P =
RT
V - b
-
a ( T)
V (V + b)
式中b = Σi
xi bi
bi = 0108664RTci /Pci
Tci、Pci ———成分i的臨界溫度和臨界壓
力
a ( T) = Σi
Σj
XiXj ( ai aj ) 1 /2 (1 - Kij )
ai = aciαi
aci = 0142747 (RTci ) 2 /Pci
αi
015 = 1 +mi (1 - Tci
015 )
mi = 01480 + 11574ωi - 01176ωi
2
ωi ———成分i的離心因子
Kij ———成分i和j的二元交互作用參數
希臘字母α的導入是為了改善純組分蒸
汽壓力的預測, 而聯合公式通過Kij的導入來
計算a ( T)是為了改善混合物的壓力預測。使
28 化工流程模擬在蒸餾與反應流程中的應用
用Soave公式預測混合物包括兩個步驟: 第
一, 這個組分的偏心因子ωi 對每個組分都是
已調諧的, 這樣組分的蒸汽壓力可以精確預
測; 第二, 字母Kij是組分i和j的二元交互系
統的實驗數據所確定的, 以便相平衡能夠匹
配。輸入各單元參數和原工藝條件後運算結果
見表1。
表1 選用SRK方程模擬運算後結果
流體名稱FEED1 FEED2 PRODUCT1 PRODUCT2 BOTTOMS
流量
kmol·h - 1 1300197 350 759104 403132 172147
成分
甲烷01576 01000 01986 01000 01005
乙烷01077 01000 01011 01026 01535
丙烷01057 01000 01000 01057 01293
丁烷01009 01000 01000 01015 01030
丙烯01281 01000 01003 01034 01136
枯烯01000 01000 01000 01784 8107 ×10 - 6
苯01000 11000 01000 01840 01001
212Peng - Robinson狀態方程( PR方程)
該方程於1976 年由Peng和Robinson 提
出, 這是另一個立方型狀態方程:
P =
RT
V - b
-
a ( T)
V (V + b)
式中b = Σi
xi bi
bi = 0107780RTci /Pci
Tci、Pci ———成分i的臨界溫度和臨界壓
力
a ( T) = Σi
Σj
XiXj ( ai aj ) 1 /2 (1 - Kij )
ai = ac iαi
aci = 0145724 (RTci ) 2 /Pci
αi
015 = 1 + ni (1 - Tci
015 )
ni = 01480 + 11574ωi - 01176ωi
2
ωi ———成分i的離心因子
Kij ———成分i和j的二元交互作用參數
代入與SRK方程相同的數據運算模型, 結果
見表2。
表2 選用PR方程模擬運算後結果
流體名稱FEED1 FEED2 PRODUCT1 PRODUCT2 BOTTOMS
流量
kmol·h - 1 1300197 350 749125 405101 170155
成分
甲烷01576 01000 01982 01000 01005
乙烷01077 01000 01013 01028 01478
丙烷01057 01000 01000 01059 01292
丁烷01009 01000 01000 01015 01029
丙烯01281 01000 01005 01035 01195
枯烯01000 01000 01000 01780 915 ×10 - 6
苯01000 11000 01000 01830 01001
213Benedict - Webb - Rubin - Starling狀態方
程(BWRS方程)
該方程於1973年由Starling提出, 計算公
式為:
P =ρRT + (B0 RT -
A0 C0
T2 -
E0
T4 )ρ2
+ ( bRT - a -
d
T
)ρ3 +α( a +
d
T
)ρ6
+
cρ3
T2 (1 + rρ2 ) exp ( - rρ2 )
對此方程進行運算, 所得結果為模型運行錯
誤。
根據兩種方法計算結果與實際情況的比
較, SRK熱力學方法比PR熱力學方法在本模
型中更接近實際, 故優先選用。
3工藝優化
運用化工流程模擬軟體可以很方便地修改
工藝參數, 從而得出更好的工藝。
311改變S4的進料位置
S4為初始混合流體冷凝閃蒸後的液態混
合物, 改變其進入蒸餾塔塔板的位置, 綜合比
較各產品和剩餘氣體的流量、濃度, 從而得到
最佳進料點。模擬運算結果見表3。
從表3可以看出, 根據產品甲烷的濃度和
尾氣枯烯的含量對比, 物料S4的最佳進料位
置為蒸餾塔塔板的第4層。
312改變蒸氨後換熱器E3、E4的換熱溫度
換熱器E3、E4的換熱溫度改變後, 產品
《化工裝備技術》第28卷第4期2007年29
表3 選用PR方程模擬運算後結果
進料塔
板位置
甲烷流量
kmol·h - 1
甲烷
濃度
%
枯烯流量
kmol·h - 1
枯烯
濃度
%
尾氣枯烯
含量
×10 - 6
第1層74813022 98153 31519965 77178 810865
第2層74813057 98155 31611300 78138 810683
第3層74813071 98157 31611293 78138 810557
第4層74813073 98157 31611291 78138 810547
第5層74813075 98156 31611290 78137 810551
第6層74813074 98156 31611289 78137 810556
第7層74813072 98155 31611287 78137 810552
和尾氣中枯烯的流量和濃度及迴流進入反應罐
的迴流流量也相應改變, 運算後結果見表4、
表5, 綜合比較可得最佳溫度控制點。
表4 換熱器E3換熱溫度的改變
溫度
℃
產品枯烯
流量
kmol·h - 1
產品枯烯
濃度
%
尾氣流量
kmol·h - 1
尾氣枯烯
含量
×10 - 6
S12迴流
流量
kmol·h - 1
35 31611291 78138 17212960 810547 714290
40 31614791 79147 17710329 810236 1014540
45 31618976 80147 18019907 810753 1413566
50 31714018 81139 18413300 811881 1913543
55 31719984 82104 18710697 813625 2516565
60 31813206 82155 18912116 816035 3814790
從表4可以看出, 隨著換熱器E3換熱溫
度的升高, 產品枯烯的產量和濃度增加, 尾氣
中枯烯的濃度也升高, 但變化不是很大, 只是
迴流流量增加較快, 選擇換熱溫度為50℃。
表5 換熱器E4換熱溫度的改變
溫度
℃
產品枯烯
流量
kmol·h - 1
產品枯烯
濃度
%
尾氣流量
kmol·h - 1
尾氣枯烯
含量
×10 - 6
S12迴流
流量
kmol·h - 1
- 25 31714018 81139 18413300 811881 1913543
- 28 31716092 81119 18218178 410633 3415521
- 29 31717248 81108 18119248 310836 4416888
- 30 31718947 80194 18017796 212878 6011557
- 31 31811412 80177 17911549 116735 8319138
- 32 31815234 80158 17619915 112163 12117759
分析表5的數據可以得到, 溫度越高, 雖
然產品中枯烯的濃度越高, 但尾氣中枯烯的含
量也越高, 當溫度過低時, 在產品濃度降低的
同時, 迴流量也加大了, 迴流管線的負荷也就
較大。所以綜合考慮, 選擇換熱器E4的冷卻
出口溫度為- 30℃。
313調節苯的加入量
根據蒸餾後塔底流體的丙烯含量, 再考慮
迴流流體中的丙烯及苯的含量, 調節苯的加入
量。
從表6可以看出, 隨著原料苯的增多, 產
品丙烯的產量有所提高, 其濃度變化不大, 尾
氣中丙烯的含量也增加了。根據表6數據, 苯
的加入量控制在365kmol/h左右為最好。
表6 調節苯的加入量
苯流量
kmol·h - 1
產品枯烯
流量
kmol·h - 1
產品枯烯
濃度
%
尾氣流量
kmol·h - 1
尾氣枯烯
含量
×10 - 6
S6迴流
流量
kmol·h - 1
350 31718947 80194 18017796 212878 6011557
360 32616796 81109 17119535 215423 4910288
365 33110751 81117 16715021 216837 4411746
370 33514825 81125 16311646 218253 3919938
380 34413002 81143 15414345 311396 3216252
390 35311362 81161 14518579 314811 2616930
314優化前後數據對比
比較優化前後產品的流量和濃度, 以及尾
氣中有毒氣體枯烯的含量, 從表7 中可以看
出, 優化後產品中枯烯的濃度得到提高, 尾氣
中枯烯的含量也降低到規定的標准之下。
表7 優化前後數據比較
甲烷流量
kmol·h - 1
甲烷
濃度
%
枯烯流量
kmol·h - 1
枯烯
濃度
%
尾氣流量
kmol·h - 1
尾氣中
枯烯含量
×10 - 6
優化
前
74813057 98155 31611300 78138 17214739 810683
優化
後
74813073 98157 33110751 81117 16715021 216837
4結束語
(1 ) 選擇了最符合本模型的熱力學方
法, 對工藝流程進行了優化。
(2) 提高了產品的濃度和流量, 尾氣中
枯烯的含量也控制在規定范圍以內。
(3) 為工藝控制提供理論依據, 實際生
產中還可以通過調節換熱器(E3、E4)的換熱溫

『伍』 共沸精餾過程，共沸精餾塔與塔頂分相器所用模型不同，如何做呢

對的呢，每個模型都可以選擇自己的熱力學方法，你在block里自習找找就可以看到的，你說的那邊只不過是全局的物性方法而已

『陸』 酒精蒸餾塔一般是怎麼安裝的啊

龍康酒精蒸餾塔是稀有金屬鈦等材料及其合金材料製造的化工設備具有強度高、韌性大、耐高溫、耐腐蝕、比重輕等特性；因此被廣泛應用與化工、石油化工、冶金、輕工、紡織、制鹼、制葯、農葯、電鍍、電子等領域。
一、塔高
板式塔的塔高由主體高度、頂部空間高度、底部空間高度以及裙座高度等部分組成。
1、主體高度
板式塔主體高度為從塔頂第一層塔盤至塔底最後一層塔盤之間的垂直距離。蒸餾操作常用理論塔板數的多少來表述塔的高低。確定塔板效率，從理論塔板數求得實際塔板數，再乘以塔板間距，即可求得板式塔的主體高度。
2、頂部空間高度
板式塔頂部空間高度是指塔頂第一層塔盤至塔頂封頭切線的距離。為了減少塔頂出口氣體中夾帶的液體量，頂部空間一般取 1.2—1.5m。有時為了提高產品質量，必須更多地除去氣體中夾帶的霧沫，則可在塔頂設置除沫器。如用金屬除沫器，則網底到塔盤的距離一般不小於塔板間距。
3、底部空間高度
板式塔的底部空間高度是指塔底最末一層塔盤到塔底下封頭切線處的距離。當進料系統有 15min 的緩沖餘量時，釜液的停留時間可取3~5min，否則須取15min。但對釜液流量大的塔，停留時間一般也取3~5min；對於易結焦的物料，在塔底的停留時間應縮短，一般取1~1.5min。據此，根據釜液流量、塔徑即可求出底部空間高度。塔釜底部空間提供氣液分離和緩沖的空間。
4、裙座高度
塔體常由裙座支承，有時也放在框架上用支耳支承。裙座高度是指從塔底封頭切線到基礎環之間的高度，由工藝條件確定。
(1)泵需要的凈正吸入壓頭按塔釜的低液面進行計算。立式熱虹吸式再沸器真空操作，需要塔裙座的高度較高。
(2)再沸器安裝高度、長度等。
二、 立式熱虹吸再沸器入塔口
1、管口方位
(1)再沸器入塔口最好與最下一層塔盤的降液板平行安裝。若因塔的布置及配管等原因不能平行安裝時，必須考慮安裝擋板。
(2)再沸器入塔口要注意人塔物流不得妨礙底部受液盤內的液體流出。
(3)如果是過熱蒸汽入塔，為防止降液管內的液體受熱而部分汽化，過熱蒸汽入口管不宜放在降液管的旁邊。
2、管口高度
管口高度應考慮：
(1)熱虹吸再沸器入塔口連接在塔底部最下一層塔板下一定的距離。這個距離應能提供熱虹吸再沸器氣液相混合物(一般其氣相質量分率佔百分之五到百分之而是)氣液相分離、氣相在最下一層塔板再分布的氣相空間即可。根據經驗，通常熱虹吸再沸器入塔口距離上部塔盤的距離是一個多板間距，500mm左右，一般不超過800mm。
(2)高於塔釜液位上限。熱虹吸再沸器的推動力是密度差，通常熱虹吸再沸器入口與熱虹吸再沸器人塔口的密度差並不很大，推動力較小，如果返回口在液相區，就會加大阻力，使再沸器的流動性變差，影響到換熱效果。另外，也造成液位不穩定，並且再沸器出口氣液混合物沖破液層，有時會產生很大力量，損壞塔板和內件。
(3)立式熱虹吸再沸器的布置及配管要求。立式熱虹吸再沸器安裝時其列管束上端管板位置與塔釜正常液面相平，立式熱虹吸再沸器至塔釜的連接管道應盡量短，不允許有袋形，一般不設閥門。
三、液位計口
(1)液位計上方接管擋板
為了監視、調整釜內液量，塔釜上一定要設置一對液位計介面。其中上方接管口直接接在塔壁時，由於再沸器返回物料及沿塔壁下降液體等流入液面計的影響，會造成讀數不準。須在上方接管處設置擋板，以使液面顯示准確、穩定。
(2)操作液位
塔操作時塔釜液位通常有正常液位、最低液位和最高液位。在有聯鎖控制時，還設有高高液位和低低液位。液位需要根據底部空間高度確定原則來確定。正常液位一般在最高液位的百分之五十到百分之六十。
(3)液位計長度
塔釜液位計長度應涵蓋操作過程中各種工況的液位范圍 (正常液位、最低液位和最高液位)，以對液位進行監視、調整。
四、塔釜系統整合設計
塔釜管口有時由塔內件廠家進行設計，設計單位審查圖紙時，需要結合塔及再沸器的布置進行審核，關注各管口的高度設置是否合理；底部空間高度是否合理。

『柒』 苯—氯苯板式精餾塔設計

苯、氯苯純組分的飽和蒸汽壓數據
溫度，℃80 90 100 110 120 130 131.8

苯 760 1025 1350 1760 2250 2840 2900
氯苯 148 205 293 400 543 719 760要求年產純度為99.8%的氯苯2.6萬噸，塔頂餾出液中含氯苯不得高於2%，原料液中含氯苯35%
1）塔頂壓強 4kPa（表壓）
（2）進料熱狀況 q=1
（3）迴流比 R/Rmin=2
（4）塔底加熱蒸汽壓強 506Kpa（表壓）
(5) 單板壓降≤0.7kPa
冷卻水進口溫度 20C,出口溫度50C
工作日：
每年330 天，每天24 小時連續工作
廠址：
天津地區
設計內容：
（1） 精餾塔的物料衡算
（2） 塔板數的確定
（3） 精餾塔的工藝條件及有關物性數據的計算
（4） 精餾塔的塔體工藝尺寸計算
（5） 塔板主要工藝尺寸的計算
（6） 塔板的流體力學驗算
（7） 塔板負荷性能圖
（8） 精餾塔接管尺寸計算
（9） 繪制生產工藝流程圖
（10） 繪制精餾塔設計條件圖
（11） 對設計過程的評述和有關問題的討論
設計基礎數據

『捌』 aspen模擬精餾塔怎麼使塔底溫度降低

塔底溫度是由物性決定的，要改變的話，調節塔的操作壓力吧，這個比較明顯

『玖』 MTBE精餾時使用什麼物性方法

此塔為共沸精餾塔，甲醇和未反應的剩餘碳四形成共沸物從塔頂餾出，MTBE和叔丁醇碳五等重組分從塔底采出，如果甲醇量過大，碳四無法全部帶出的話也會落入塔釜，隨MTBE一起采出。

『拾』 蒸餾塔的蒸餾塔的工作原理

在發酵成熟醪中，不單是含有酒精，還含有其它幾十種成分的物質，若加上水，這些物質的含量遠遠超過酒精的含量，成熟醒中酒精含量僅為7—11%(容量)左右，而包括水、醇類、醛類、酸類、脂類的雜質幾乎佔90%，要得到純凈的酒精，就必須採用一定的方法，把酒精從成熟醪中分離出來。生產中是採用加熱蒸餾的辦法，把各種不同沸點、比重、揮發性的物質從不同的設備中分離出來，從而得到較高純度的酒精。
粗餾塔的工作原理為發酵成熟醪通過預熱後，進入粗餾塔中的上部，塔底不斷均勻地通入加熱蒸氣，這時由於加熱的作用就可將成熟醪中液態酒精轉變為酒精氣體，同時其它低沸點和揮發性的雜質，都成為氣態，和酒精一同進入排醛塔中(也可直接進入精餾塔)，塔底將蒸餾後的廢糟排出塔外。
粗餾塔運行正常時，塔頂溫度不得低於93℃，但也不能過高，過高的頂溫對分離無利，且耗蒸氣量大。一般控制在95—96℃。溫度過低，醒中的酒精沒有完全蒸發出來，逃酒率明顯增大。純酒精的沸點是78.3℃，但混有水等成分的混合液體的沸點遠遠不止78.3℃，所以，粗餾塔底溫控制不應低於105℃，一般在105℃—109℃之間。成熟醪進入粗餾塔前必須進行預熱，減小溫差，有利於粗餾塔穩定運行。一般應將醪預熱溫度控制在60—70℃之間，有些生產單位由於設備性能的影響，一般偏低5—10℃。
除醛塔的工作原理是成熟醪中的酒精經過粗餾後，由氣態從粗餾塔頂進入除醛塔中，通過除醛塔內再適量的加熱、冷凝、迴流，使粗酒精中所含的醛、酯等低沸點、易揮發的雜質從排醛管中排出，脫醛酒精從醛塔底部進入液相精餾塔，部分酒頭從酒頭管中進入後發酵罐的醪中或成熟醪中。
正常情況下，除醛塔底部溫度為86—89℃，塔頂溫度控制在79℃，除醛塔上的1*冷凝器水溫不應低於60℃，最後一個冷凝器的溫度不得低於25℃。
精餾塔的工作原理是酒精通過以上兩塔蒸餾後，酒精濃度還需要進一步提高，雜質還需進一步排除，精餾塔的蒸餾目的就是通過加熱蒸發、冷凝、迴流，上除頭級雜質，中提雜醇油，下排尾級雜質，獲得符合質量標準的成品——酒精。蒸餾塔的工作原理並非只局限於提純酒精。蒸餾塔的功能主要是為了分離混合液體，利用不同液體在不同條件下，如溫度不同，揮發性（沸點）不同的原理進行液體分離，從而達到提純效果。蒸餾塔主要分為板式塔與薄膜式塔。板式塔比較常見，其構造可分為板、重沸器、冷凝器三個部分。
精餾塔的塔頂溫度一般應控制在79℃，塔底溫度應控制在105—107℃，塔中溫度在取酒正常的情況下，在88—92℃之間。精餾塔上的1*冷凝器水溫應在60—65℃，2*冷凝器應在35—40℃，最後一個冷凝器溫度最好不低於25℃。