1. 蒸餾塔的塔盤主要有哪幾種填料有哪幾種
2. 化工設備蒸餾塔的構造,機理,工況參數,使用指南,注意事項
這個問題有點大,可以查下專業書籍,蒸餾還分多效的,比如3效、4效。通常物料是先用蒸汽加熱(可以是二次蒸汽),然後進入蒸發室蒸發。蒸餾中還有一類是精餾,那是按物料組分的鎦點將物料分離的方法。
3. 精餾設備的精餾塔
完成精餾操作的主體設備。塔體為圓筒形,塔內設有供氣液接觸傳質用的塔板(見板式塔)或填料(見填充塔)。在簡單精餾塔中,只有一股原料引入塔中,從塔頂和塔底分別引出一股產品。隨化工生產的發展,出現了多股進料和多股出料或有中間換熱的復雜塔。在實際生產中,常有組分相同而組成不同的幾宗物料都需要分離。如果把這些物料混合以後進行分離,則能耗較大。為此可在塔體適當位置設置多個進料口,將各宗物料分別加入塔內。例如裂解氣深冷分離的脫甲烷前冷流程,就是將四宗組成和溫度都不相同的液化裂解氣在不同位置送入脫甲烷塔進行精餾的。在精餾塔內,氣液兩相的組成沿塔高逐漸發生變化。因此,在塔體不同高度上設置出料口,可以得到組成不同的產品,這稱為側線出料。石油煉制工業中的常壓塔和減壓塔,就是通過側線出料得到不同產品的實例。
在精餾塔內氣液兩相的溫度自上而下逐漸增加,塔頂最低,塔底最高。如果塔底和塔頂的溫度相差較大,可在精餾段設置中間冷凝器,在提餾段設置中間再沸器,以降低操作費用。供熱費用取決於傳熱量和所用載熱體的溫位。在塔內設置的中間冷凝器,可用溫位較高、價格較便宜的冷卻劑,使上升氣體部分冷凝,以減少塔頂低溫冷卻劑的用量。同理,中間再沸器可用溫位較低的加熱劑,使下降液體部分汽化,以減少塔底再沸器中高溫加熱劑的用量。
4. 精餾塔中填料的作用
在填來料上面兩相流呈上自下對流流動,重力是液體流動的推動力,壓差式氣體流動的推動力。兩相流式通過填料表面以膜式和噴霧兩種形式進行傳質、傳熱。而在板式塔的兩相的傳質、傳熱發生在塔板上表面的氣-液混合相中、降液管的液層表面以及傳質元件所引起鼓泡麵積上。
5. 蒸餾設備的設備
(molecular distillation equipment)
分子蒸餾亦稱短程蒸餾.它是一項較新的尚未廣泛應用於工業化生產的液-液分離技術.其應用能解決大量常規蒸餾技術所不能解決的問題.
分子蒸餾與常規蒸餾技術相比有以下特點:
1.普通蒸餾是在沸點溫度下進行分離操作:而分子蒸餾只要冷熱兩個面之間達到足夠的溫度差.就可以在任何溫度下進行分離.因而分子蒸餾操作溫度遠低於物料的沸點.
2.普通蒸餾有鼓泡.沸騰現象:而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發.操作壓力很低.一般為0.1-1Pa數量級,受熱時間很短.一般僅為十秒至幾十秒.
3.普通蒸餾的蒸發和冷凝是可逆過程.液相和氣相之間處於動態相平衡,而在分子蒸餾過程中.從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上.理論上沒有返回到加熱面的可能性.所以分子蒸餾沒有不易分離的物質.
一套完整的分子蒸餾設備主要包括:分子蒸發器、脫氣系統、進料系統、加熱系統、冷卻真空系統和控制系統。分子蒸餾裝置的核心部分是分子蒸發器,其種類主要有3種:(1)降膜式:為早期形式,結構簡單,但由於液膜厚,效率差,當今世界各國很少採用;(2)刮膜式:形成的液膜薄,分離效率高,但較降膜式結構復雜;(3)離心式:離心力成膜,膜薄,蒸發效率高,但結構復雜,真空密封較難,設備的製造成本高。為提高分離效率,往往需要採用多級串聯使用而實現不同物質的多級分離。
1.降膜式分子蒸餾器
該裝置是採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式。將物料加熱,蒸發物就可在相對方向的冷凝面上凝縮。降膜式裝置為早期形式,結構簡單,在蒸發面上形成的液膜較厚,效率差,現在各國很少採用。
2.刮膜式分子蒸餾裝置
我國在80年代末才開展刮膜式分子蒸餾裝置和工藝應用研究。它採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式,但為了使蒸發面上的液膜厚度小且分布均勻,在蒸餾器中設置了一硬碳或聚四氟乙烯制的轉動刮板。該刮板不但可以使下流液層得到充分攪拌,還可以加快蒸發面液層的更新,從而強化了物料的傳熱和傳質過程。其優點是:液膜厚度小,並且沿蒸發表面流動;被蒸餾物料在操作溫度下停留時間短,熱分解的危險性較小,蒸餾過程可以連續進行,生產能力大。缺點是:液體分配裝置難以完善,很難保證所有的蒸發表面都被液膜均勻覆蓋;液體流動時常發生翻滾現象,所產生的霧沫也常濺到冷凝面上。但由於該裝置結構相對簡單,價格相對低廉,現在的實驗室及工業生產中,大部分都採用該裝置。
3.離心式分子蒸餾裝置
該裝置將物料送到高速旋轉的轉盤中央,並在旋轉面擴展形成薄膜,同時加熱蒸發,使之與對面的冷凝面凝縮,該裝置是目前較為理想的分子蒸餾裝置。但與其它兩種裝置相比,要求有高速旋轉的轉盤,又需要較高的真空密封技術。離心式分子蒸餾器與刮膜式分子蒸餾器相比具有以下優點:由於轉盤高速旋轉,可得到極薄的液膜且液膜分布更均勻,蒸發速率和分離效率更好;物料在蒸發面上的受熱時間更短,降低了熱敏物質熱分解的危險;物料的處理量更大,更適合工業上的連續生產。 (alcohol distilling equipment)
特點:第一,節能。採用高效低阻的板型,降低釜溫,適量迴流,建立合理利用各級能量的蒸餾流程;盡量採用儀表控制或微機自控系統,使設備處於最佳負荷狀態。
第二,生產強度高。提高單位塔截面的汽液通量,特別是對醪塔的設計,更應注意其汽液比的關系。使設備更加緊湊、生產強度和處理能力又能提高的方法之一,採用高效塔板代替原有舊式塔校(塔體不動)。
第三,排污性能好。在盡量減少成熟醪中纖維物含量的同時,對設備也要考慮其適應含固形物發酵液的蒸餾,最大限度減少停產清塔的次數。
第四,充分考慮塔器的放大效應.特別是對年產量在15000噸以上的塔設備,由於塔徑均大於1.5米以上,所以要對大直徑塔設備採取積極先進措施,以減輕分離效率的降低。
第五,結構簡單,造價降低。在工藝條件許可的情況下,選用塔板結構簡單而效率又高的新型塔板。
裝置原理:
本裝置適用於制葯、食品、輕工、化工等待業的稀酒精回收,也適用於甲醇等其他溶煤的蒸餾。本裝置根據用戶的要求,可將30。左右的稀酒精蒸餾至90。-95。酒精,成品酒精度數要求再高。可加大迴流比,但產量就相應減少。
採用高效的不銹鋼波紋填料。蒸餾塔體採用不銹鋼製作,從而是防止了鐵屑堵塞填料的現象,延長了裝置的使用期限。本裝置中凡接觸酒精的設備部分如冷凝器、穩壓罐、冷卻蛇管等均採用不銹鋼,以確保成品酒精不被污染。蒸餾釜採用可拆式U型加熱管,在檢修時可將U型加熱管移出釜外,便於對加熱管外壁及蒸餾釜內壁進行清洗。本裝置可間歇生產,也可連續生產。
能力參數: 型號 塔徑mm 30~40%進料的生產能力 60~80%進料的生產能力 90%酒精 95%酒精 90%酒精 95%酒精 T-200 φ200 35kg 26kg 45kg 36kg T-300 φ300 80kg 64kg 100kg 80kg T-400 φ400 150kg 120kg 180kg 140kg T-500 φ500 230kg 185kg 275kg 220kg T-600 φ600 335kg 270kg 400kg 320kg 減壓蒸餾設備(atmospheric-vacuum distillation unit)常減壓蒸餾裝置通常包括三部分:
(1)原油預處理。採用加入化學物質和高壓電場聯合作用下的電化學法除去原油中混雜的水和鹽類。
(2)常壓蒸餾。原油在加熱爐內被加熱至370℃左右,送入常壓蒸餾塔在常壓(1大氣壓)下蒸餾出沸點較低的汽油和柴油餾分,殘油是常壓重油。
(3)減壓蒸餾。常壓重油再經加熱爐被加熱至410℃左右,進入減壓蒸餾塔在約8.799千帕(60毫米汞柱)絕壓下蒸餾,餾出裂化原料的潤滑油原料,殘油為減壓渣油。參見原油蒸餾。 水氣蒸餾是用來分散以及提純液態或者固態有機化合物的一種要領,經常使用於下列幾種環境:(1)某些沸點高的有機化合物,在常壓下蒸餾雖可與副產物分散,但易被破壞;(2)混淆物中含有大量樹脂狀雜質或者不揮發性雜質,採用蒸餾、萃取等要領都難以分散;(3)從較多固體反應物中分散出被吸附的液體。
基本原理
按照道爾頓分壓定律,當與水不相混溶的物質與水並存時,全般系統的蒸氣壓應為各組分蒸氣壓之以及,即:
p= pA+ pB
其中p 代表總的蒸氣壓,pA為水的蒸氣壓,pB 為與水不相混溶物質的蒸氣壓。
當混淆物中各組分蒸氣壓總以及等於外界大氣壓時,這時候的溫度即為它們的沸點。此沸點比各組分的沸點都低。是以,在常壓下應用水氣蒸餾,就能在低於100℃的環境下將高沸點組分與水一路蒸出來。由於總的蒸氣壓與混淆物中兩者間的相對於量無關,直至其中一組分幾乎完全移去,溫度才上漲至留在瓶中液體的沸點。我們懂得,混淆物蒸氣中各個氣體分壓(pA,pB)之比等於它們的物質的量(nA,nB)之比,即:
而nA=mA/MA;nB=mB/MB。其中
mA、mB為各物質在肯定是容量中蒸氣的質量,MA、MB為物質A以及B的相對於份子質量。是以:
可見,這兩種物質在餾液中的相對於證量(就是它們在蒸氣中的相對於證量)與它們的蒸氣壓以及相對於份子質量成正比。
以苯胺為例,它的沸點為184.4℃,且以及水不相混溶。當以及水一路加熱至98.4℃時,水的蒸氣壓為95.4 kPa,苯胺的蒸氣壓為5.6 kPa,它們的總壓力靠近大氣壓力,於是液體就開始沸騰,苯胺就隨水氣一路被蒸餾出來,水以及苯胺的相對於份子質量別離為18以及93,代入上式:
即蒸出3.3 g水可以容或者帶出1 g苯胺。苯胺在溶液中的組分佔23.3%。測試中蒸出的水量往往超過計算值,由於苯胺微溶於水,測試中尚有一部分水氣不遑與苯胺充分接觸便離開蒸餾燒杯的緣故。
哄騙水氣蒸餾來分散提純物質時,要求此物質在100℃擺布時的蒸氣壓至少在1.33 kPa擺布。要是蒸氣壓在 0.13~0.67 kPa,則其在餾出液中的含量僅佔1%,甚至更低。為了要使餾出液中的含量增高,就要想辦法提高此物質的蒸氣壓,也就是說要提高溫度,使蒸氣的溫度超過100℃,即要用過熱水氣蒸餾。例如苯甲醛(沸點178℃),進行水氣蒸餾時,在97.9℃沸騰,這時候pA=93.8 kPa,pB=7.5 kPa,則:
這時候餾出液中苯甲醛佔32.1%。
假如導入133℃過熱蒸氣,苯甲醛的蒸氣壓可達29.3kPa,故而只要有72 kPa的水氣壓,就可使系統沸騰,則:
這樣餾出液中苯甲醛的含量就提高到了70.6%。
應用過熱水氣還具有使水氣冷凝少的長處,為了防止過熱蒸氣冷凝,可在蒸餾瓶下保溫,甚至加熱。
從上面的分析可以看出,施用水氣蒸餾這種分散要領是有條件限定的,被提純物質必需具備以下幾個條件:(1)不溶或者難溶於水;(2)與沸水永劫間並存而不發生化學反應;(3)在100℃擺布必需具有肯定似的蒸氣壓(一般不小於1.33 kPa)。
6. 填料塔和蒸餾塔有什麼區別
填料塔是塔設備的一種。塔內填充適當高度的填料,以增加兩種流體間的接觸表面。例如應用於氣體吸收時,液體由塔的上部通過分布器進入,沿填料表面下降。氣體則由塔的下部通過填料孔隙逆流而上,與液體密切接觸而相互作用。結構較簡單,檢修較方便。廣泛應用於氣體吸收、蒸餾、萃取等操作。為了強化生產,提高氣流速度,使在乳化狀態下操作時,稱乳化填料塔或乳化塔(emulsifyingtower)。
蒸餾塔為化工常見單元。蒸餾塔主要是作純化為主,利用沸點的差異,將物質分離。蒸餾塔主要分為板式塔與薄膜式塔。板式塔較為常見,其構造可分為板、重沸器、冷凝器三個部分。
7. 精餾塔的設計中哪一部分最為重要;塔板的設計指標是哪些
你這個問題問的太泛了,簡單來說常規的精餾塔分為兩種,板式塔和填料塔。板式塔主要結構:進出料口(用於進料出料),塔壁(用於支撐和密封),塔板(最重要部分,發生傳質既精餾起作用的場所),液體分布器(均勻噴灑液體),塔頂冷凝器(將塔
8. 填料吸收塔的填料類狀如何選擇
塔是直立的圓筒體,其高度 為直徑的十幾甚至二十多 倍。典型的原油蒸餾塔的 結構如圖3-15 所示。 塔板是塔的主要構件,對 蒸餾效果和塔的操作影響 很大。在石油蒸餾中應用 較多的塔板有:浮閥塔板、 文丘里型浮閥塔板、圓形 泡帽塔板、傘形泡帽塔板、 浮動舌形塔板、網孔塔板、 條形浮閥和船形浮閥塔板 等多種形式。 1.浮閥塔板 浮閥塔板(見圖3-16)是在塔板上開許多圓 孔,每一個孔上裝有一個帶三條腿的閥片。 進行蒸餾時,液體從上一層塔板的降液管流下, 流經塔板上面,再從此塊塔板的降液管流到 下層塔板去。為使塔板上能保持一定厚度的 液層,在液體出口處裝有堰板。氣體通過閥 孔將閥片向上頂起,沿水平方向噴出,通過 液層,氣液兩相形成泡沫狀態進行傳質(見 圖3-17)。由於閥片開度可隨氣量(或氣速) 而變化,當氣量少時,閥片在重力作用下下 降或關閉,減少了泄漏,所以它具有效率高、 操作彈性大的優點。 文丘里型浮閥塔板(又叫V-4 型浮閥),其升氣 口(即閥孔)呈文丘里型,浮閥是輕型的,其餘 結構與上述浮閥塔板相同。由於它的壓降較 小,所以常用在要求塔板壓力降較小的蒸餾塔 中,如原油的減壓蒸餾塔。 2.圓形泡帽塔板 在塔板上開有許多小孔,每孔焊 上一根圓短管,稱為升氣管;管 上再罩一個帽子,稱為泡帽。 泡帽下沿有一圈矩形或齒形開 口,稱為氣縫(結構見圖3-18)。 氣體從升氣管上升,拐彎通過管 與帽的環形空間,從氣縫噴散出 去。氣體鼓泡通過液層,形成激 烈的攪拌,進行傳質傳熱,如圖 3-19所示。 3.傘形泡帽塔板 傘形泡帽塔板 是圓泡帽塔板 的改進型,它 的泡帽成傘形, 如圖3-20。 氣體通過升氣管和泡帽之間的空間大,路程短, 升氣孔是文丘里型,塔板壓降較圓泡帽的小。 此外,相鄰泡帽之間氣體相撞的現象也大大減 少。這種塔板操作彈性大,不易泄漏,分餾效 率高,但壓降較大,只適用於低負荷操作。 4.網孔塔板 這是一種噴射 型塔板(見圖 3-21),板上 有定向斜孔, 上方裝有擋沫 板。 塔板分成若干個區段,每一區段內相鄰兩排孔成90 度排 列,氣體通過網孔與液體進行噴射混合,同時又有方向變化, 強化了氣液接觸。這種塔板適合於氣量大、液體負荷小的場 合。氣相負荷增加,壓降增加很小,是這種塔板的一個特點。 5.浮動舌形塔板 這也是一種 噴射塔板 (見圖322)。與網 孔塔板相近 似,但壓降 大於網孔塔 板,氣相負 荷增加時, 壓降增加較 多。 6.條形浮閥和船形浮閥塔板 這兩種塔板均為浮閥塔板的 改進新型,國內已工業化的 條型浮閥是T 形排列的(見 圖3-23)。T 形排列的條形 浮閥氣體和液體要塔板上流 動方向不斷發生變化,增加 了氣液接觸的機會,有利於 傳質;另外,相鄰浮閥出來 的氣體不直接碰撞,減少了 霧沫夾帶。 船形浮閥塔板其閥體似船形 (圖3-24),兩端有腿,卡 在塔板下矩形孔中。閥體的 排列採取閥的長軸與液流方 向平行的方式,可使氣液兩 相增加接觸,減少液體的逆 向返混,提高了傳質效率和 分餾精度。 塔板性能比較 以上所述的各種塔板中,圓形泡帽塔板是氣液傳質設備應用最早 的塔板形式之一,塔板效率較高,操作彈性大,操作穩定;但由 於其結構比較復雜,製造成本高,塔板壓降大等,所以已逐漸被 其它的塔板所取代。浮閥塔板是目前用在原油常減壓蒸餾塔中比 較多的一種塔板;而條形浮閥和船形浮閥塔板是近幾年來用在常 壓蒸餾塔的新型改進塔板形式。文丘里型浮閥塔板、網孔塔板、 浮動舌形塔板、傘形泡帽塔板等是應用於減壓蒸餾塔的塔板。這 些塔板各有其優缺點,它們的比較見表3-6。 7.各種填料 近年來填料作為原油減壓蒸餾塔內件,用 於傳質傳熱表現出良好的性能。與板式塔 相比,填料的突出優點是壓降小,操作彈 性接近浮閥塔板。 我國原油減壓蒸餾塔應用的填料有金屬矩 鞍環型(英特洛克斯)、階梯環型(格里 奇)、格柵型、金屬孔板波紋型等,它們 的結構分別見圖3-25、圖3-26、圖3-27 和 圖3-28。 7.各種填料 7各種填料 填料特點 矩鞍環型兼有環形和鞍形的優點,接觸面積大,氣液分布好,可採用 較小的液體噴淋密度,性能優於階梯環。因此矩鞍環型填料是目前在 石油化工方面應用最廣泛的填料。 格柵填料是高空隙率填料,特別適用於負荷大、壓降小、介質較重、 有固體顆粒的場合。金屬孔板波紋填料具有阻力小、氣液分布均勻、 效率高、通量大、操作彈性大、滯液量少、幾乎沒有放大效應等優點, 適用於蒸餾、吸收等過程。 幾種填料的性能見表3-7。 液體分配器 由於填料的良好性能,在燃料型減壓蒸餾塔中已得到了廣泛的應用; 在潤滑油型減壓蒸餾塔中可與塔板同時使用。 用好填料的關鍵,一是保證填料上有一定的液體噴淋密度;二是保證 液體在填料中均勻分配。 因此每一段填料床層上方的液體器也是十分重要的塔部件。我國常采 用的液體分配器有旋芯式、篩孔盤式、排管式、槽式等液體分配器相關信息
9. 蒸餾塔中填料的作用 能說詳細點或給個有關化工知識的網址嗎
推薦中國化工網和海川化工論壇。
10. 如何選擇精餾塔的填料
最常用的波紋板填料的效率最高,應首先考慮。