『壹』 精餾塔塔釜什麼作用
為精餾傳質傳熱提供動力,說白了就是通過將塔釜內的物質加熱,從而產生精餾塔內氣液兩相中的氣相,氣相與下降的液相接觸,從而實現傳質傳熱的過程。
『貳』 精餾等於多次蒸餾嗎
一種利用迴流使液體混合物得到高純度分離的蒸餾方法,是工業上應用最廣的液體混合物分離操作,廣泛用於石油、化工、輕工、食品、冶金等部門。精餾操作按不同方法進行分類。根據操作方式,可分為連續精餾和間歇精餾;根據混合物的組分數,可分為二元精餾和多元精餾;根據是否在混合物中加入影響汽液平衡的添加劑,可分為普通精餾和特殊精餾(包括萃取精餾、恆沸精餾和加鹽精餾)。若精餾過程伴有化學反應,則稱為反應精餾。
目錄
1原理
2操作評價
3精餾計算
▪ 概述
▪ 圖解法
▪ 捷演算法
▪ 嚴格計演算法
4節能
1原理編輯
雙組分混合液的分離是最簡單的精餾操作。典型的精餾設備是連續精餾裝置(圖1),包括精餾塔、再沸器、冷凝器等。精餾塔供汽液兩相接觸進行相際傳質,位於塔頂的冷凝器使蒸氣得到部分冷凝,部分凝液作為迴流液返回塔底,其餘餾出液是塔頂產品。位於塔底的再沸器使液體部分汽化,蒸氣沿塔上升,餘下的液體作為塔底產品。進料加在塔的中部,進料中的液體和上塔段來的液體一起沿塔下降,進料中的蒸氣和下塔段來的蒸氣一起沿塔上升。在整個精餾塔中,汽液兩相逆流接觸,進行相際傳質。液相中的易揮發組分進入汽相,汽相中的難揮發組分轉入液相。對不形成恆沸物的物系,只要設計和操作得當,餾出液將是高純度的易揮發組分,塔底產物將是高純度的難揮發組分。進料口以上的塔段,把上升蒸氣中易揮發組分進一步提濃,稱為精餾段;進料口以下的塔段,從下降液體中提取易揮發組分,稱為提餾段。兩段操作的結合,使液體混合物中的兩個組分較完全地分離,生產出所需純度的兩種產品。當使n組分混合液較完全地分離而取得n個高純度單組分產品時,須有n-1個塔。
精餾之所以能使液體混合物得到較完全的分離,關鍵在於迴流的應用。迴流包括塔頂高濃度易揮發組分液體和塔底高濃度難揮發組分蒸氣兩者返回塔中。汽液迴流形成了逆流接觸的汽液兩相,從而在塔的兩端分別得到相當純凈的單組分產品。塔頂迴流入塔的液體量與塔頂產品量之比,稱為迴流比,它是精餾操作的一個重要控制參數,它的變化影響精餾操作的分離效果和能耗。
2操作評價編輯
評價精餾操作的主要指標是:①產品的純度。板式塔中的塔板數或填充塔中填料層高度,以及料液加入的位置和迴流比等,對產品純度均有一定影響。調節迴流比是精餾塔操作中用來控制產品純度的主要手段。②組分回收率。這是產品中組分含量與料液中組分含量之比。③操作總費用。主要包括再沸器的加熱費用、冷凝器的冷卻費用和精餾設備的折舊費,操作時變動迴流比,直接影響前兩項費用。此外,即使同樣的加熱量和冷卻量,加熱費用和冷卻費用還隨著沸騰溫度和冷凝溫度而變化,特別當不使用水蒸氣作為加熱劑或者不能用空氣或冷卻水作為冷卻劑時,這兩項費用將大大增加。選擇適當的操作壓力,有時可避免使用高溫加熱劑或低溫冷卻劑(或冷凍劑),但卻增添加壓或抽真空的操作費用。
3精餾計算編輯
概述
主要是精餾塔的計算。不論是板式塔或是填充塔,通常都按分級接觸傳質的概念來計算理論板數。對於雙組分精餾塔的設計計算,通常給定的設計條件有:液體混合物(料液)的量F和濃度xf(以易揮發組分的摩爾分率表示),以及塔頂和塔底產品的濃度xd和xw。計算所需的理論板數NT和實際板數NP 。計算前必須先確定合理的迴流比。理論塔板數的計算方法有:
圖解法
最常用的是麥凱勃-蒂利圖解法(美國W.L.麥凱勃和E.W.蒂利在1925年合作設計的雙組分精餾理論板計算的圖解方法)用於雙組分精餾計算。此法假定流經精餾段的汽相摩爾流量V和液相摩爾流量L以及提餾段中的汽液兩相流量V′和L′都保持恆定。此假定通常稱為恆摩爾流假定,它適用於料液中兩組分的摩爾汽化潛熱大致相等、混合時熱效應不大、而且兩組分沸點相近的系統。圖解法的基礎是組分的物料衡算和汽液平衡關系。
取精餾段第n板至塔頂的塔段(圖2)為對象,作易揮發組分物料衡算得:
圖2
精餾
式中D為塔頂產品流量;xn為離開第n板的液相濃度;yn+1為離開第n+1板的汽相濃度。此式稱精餾段操作線方程,在y-x圖上是斜率為L/V的直線。同樣取提餾段第m板至塔底的塔段為對象,作易揮發組分物料衡算得:
精餾
式中D為塔底產品流量。此式稱為提餾段操作線方程。 將汽液平衡關系和兩條操作線方程繪在y-x直角坐標上(圖3)。
根據理論板的定義,離開任一塔板的汽液兩相濃度xn與yn,必在平衡線上,根據組分的物料衡算,位於同一塔截面的兩相濃度xn與yn+1, 必落在相應塔段的操作線上。在塔頂產品濃度xd和塔底產品濃度xw范圍內,在平衡線和操作線之間作梯級,每梯級代表一塊理論板,總梯級數即為所需的理論板數NT,跨越兩操作線交點的梯級為加料板。計入全塔效率,即可算得實際板數NP(見級效率);或根據等板高度,從理論板數即可算出填充層高度(見微分接觸傳質設備)。
圖3
捷演算法
用作粗略估算,首先根據芬斯克方程,(美國M.R.芬斯克1932年建立的全迴流理論板數計算方程)算出採用全迴流操作達到給定產品濃度xd和xw所需的最少理論板數Nmin(包括再沸器):
精餾
式中α為待分離兩組分間的全塔的平均相對揮發度,常取塔頂和塔底處的相對揮發度的幾何平均值。再由Nmin、最小迴流比Rmin和選用的迴流比R,從吉利蘭經驗關聯式(1940年美國E.R.吉利蘭建立的計算理論板數關聯式):
精餾
求出所需的理論板數NT。對於相對揮發度在全塔接近常數的系統,即接近於理想溶液的混合液的分離,捷演算法較可靠,並可推廣到估算多組分料液的精餾。捷演算法在作整個生產過程的優化計算時常被採用,以節省時間。
嚴格計演算法
隨著精餾技術日趨成熟和生產規模的擴大,具有多股加料和側線抽出等特殊功能以及具有側塔和中間再沸器等的各種復雜的精餾塔(見精餾設備)相繼出現。現今越來越需要對精餾作出嚴格計算,以了解塔內溫度、流量和濃度的變化,達到更合理的設計和操作。電子計算機的應用,為嚴格計演算法提供了條件。各種嚴格計演算法均基於四類基本方程:即組分物料衡算式、汽液相平衡關系、歸一方程(汽相及液相中各組分摩爾分率之和為 1)和熱量衡算方程。對每塊理論板都可以建立這些方程,組成一個高維的方程組,然後依靠電子計算機求解。根據不同的指定條件,原則上此方程組可用於新塔設計或對現有塔的操作性能核算。
4節能編輯
精餾過程的核心在於迴流,而迴流必須消耗大量能量。降低能耗是精餾過程發展的重大課題。除了選擇經濟上合理的迴流比外,主要的節能措施有:①熱泵精餾。將塔頂蒸氣絕熱壓縮(見熱力學過程)升溫後,重新作為再沸器的熱源(見熱泵蒸發);②多效精餾。精餾裝置由壓力依次降低的若干個精餾塔組成,前一精餾塔塔頂蒸氣用作後一精餾塔再沸器的加熱蒸氣(見多效蒸發);③採用高效精餾塔,可用較小的迴流比;採用高效換熱器,可降低傳熱溫度差,這樣就可以減少有效能損失。④採用電子計算機對過程進行有效控制,減小操作裕度,確保過程在最低能耗下進行。
來自網上.
『叄』 精餾塔的工作原理是什麼
原理:利用混合物中各組分具有不同的揮發度,即在同一溫度下各組分的蒸氣壓不同這一性質,使液相中的輕組分(低沸物)轉移到氣相中,而氣相中的重組分(高沸物)轉移到液相中,從而實現分離的目的。
『肆』 精餾操作的三大平衡是什麼在精餾操作中是如何體現的
三大平衡,即質量平衡、熱量平衡和氣液平衡。只有達到這三大平衡,精餾塔才能說進入一個正常的操作狀態,才能按要求產出合格產品。調整精餾塔的基本思路,就是盡快找到這三大平衡的平衡點。不過這三個平衡點並非是直觀的,需要我們去找。
質量平衡相對容易找,全部進塔量的和等於全部出塔物料量的和,只要把相關的數加起來就行了。可是氣液平衡就看不見了,塔板上有多少上升氣量、下降液流量,它們之間的比例,塔板上液層高度有多少,都是看不見的。可是有一些現象可以反映出來,如塔頂產品在線分析值、塔壓差、迴流罐與塔釜液位等。熱量平衡也是如此。也就是說這三大平衡是有區別的,不可能同時找到。但它們又是有聯系的。其中,質量平衡是前提,進料量和采出量不匹配,其他就無從談起。氣液平衡是目標,它體現了產品組成,又沒有直接的手段可以控制它。熱量平衡才是我們調整的主體,它依據了質量平衡,通過控制所載入的冷量可以影響冷凝下來迴流的液量,通過再沸加熱量可以控制上升蒸汽量,從而影響氣液平衡。
『伍』 精餾塔的工作原理
原理:利用混合物中各組分具有不同的揮發度,即在同一溫度下各組分的蒸氣壓版不同這一性質,使液相權中的輕組分(低沸物)轉移到氣相中,而氣相中的重組分(高沸物)轉移到液相中,從而實現分離的目的。
無論是平衡蒸餾還是簡單蒸餾,雖然可以起到一定的分離作用,但是並不能將一混合物分離為具有一定量的高純度產品。在石油化工生產中常常要求獲得純度很高的產品,通過精餾過程可以獲得這種高純度的產品。
(5)精餾塔塔釜相當於一個平衡級蒸餾擴展閱讀
精餾塔產品質量指標選擇有兩類:直接產品質量指標和間接產品質量指標。精餾塔最直接的產品質量指標是產品成分。成分檢測儀表發展很快,特別是工業色譜儀的在線應用,出現了直接控制產品成分的控制方案,此時檢測點就可以放在塔頂或塔底。
然而由於成分分析儀表價格昂貴,維護保養麻煩,采樣周期較長(即反應緩慢,滯後較大)而且應用中有時也不太可靠,所以成分分析儀表的應用受到了一定的限制。因此,精餾塔產品質量指標通常採用間接質量指標。
『陸』 精餾塔工作原理
精餾塔是一個高徑比很大的圓柱狀設備。由鋼板卷焊成圓筒,兩頭分別用橢內圓形封頭焊容接成為一個密閉的整體,塔內安裝有許多層塔板,立式安裝在現場。以進料口為界,進料口以上叫作精餾段,進料口以下(包括進料口)叫作提餾段。在塔的底部一不安裝塔板,留出一些空間,稱為塔釜。如果在塔釜處安裝一些加熱裝置,就可以作為再沸器使用。可以進行直接加熱,也可以進行間接回熱,或兩種加熱方式同時存在,具體根據需要而定。精餾塔的塔板有許多形式,最常用的有篩板式、浮閥式和泡罩式。精餾塔頂除了進料口外還有許多接管口,分別作為與外部管線的連接使用。。。。具體內容太多了,建議你看一下《取業技能鑒定培訓教程-蒸餾工》。
『柒』 精餾塔和蒸餾塔的區別精餾塔和蒸餾塔的區別是啥
精餾過程和分餾過程本質上是一樣的,在有機,無機化學中一般說分餾,化工原理和物內理化學叫精餾,工業容上分離沸點較近的幾種物質是用的精餾塔,實驗室中叫分餾柱.原理都是道爾頓分壓定律,拉烏爾定律.在計算理論版層數時,需要用到gilliland關聯圖.。
『捌』 精餾塔塔釜液位高低對精餾塔有什麼影響
當塔液位過高可能會造成滿釜,液位過低可能會造成空釜。在蒸氣控制塔液位的精餾塔,當液位過低時,蒸氣會隨之減小,塔壓力下降,導致塔內氣液兩相簿平衡,不能維持正常生產
『玖』 在精餾塔操作過程中,塔釜壓力為什麼是一個重要操作參數塔釜壓力與哪些因素有關
重要的參數。塔釜壓力與各物質的物理性質有關,與操作溫度和要求的精餾純度相內關。
塔釜的壓容力本來就要高於塔頂的壓力,這樣才能在熱量的推動下完成精餾的過程。同時塔釜一般是作為原料進入或者是重餾分的收集。(有塔中間進料的)所以塔釜的溫度和壓力均要高於塔頂。
壓力升高,則氣相中重組份減少,相應地提高了氣相中輕組份的濃度,液相中輕組份濃度較前增加,同時也改變了氣液相的重量比,使液相量增加,氣相量減少。
同理,壓力降低,塔頂餾份的數量增加,濃度減少,塔底釜液量減少,輕組份濃度減少。另外,壓力增加,組分間的相對揮發度降低,分離效果下降,但處理能力增大,反之情況相反。
(9)精餾塔塔釜相當於一個平衡級蒸餾擴展閱讀:
塔釜是化工上的詞彙。釜和塔都是化工廠的設備,釜像煮飯的鍋,塔像一般的塔,塔釜就是兩種結合體,是一種高度較高,各級塔結構基本相同,具備塔和釜的雙重功能。一般是做分離用,根據物料沸點不同分離原料,沸點不同也就是蒸發溫度不同,所以溫度很重要,塔釜溫度是塔釜各個點不同的溫度,一般分塔底塔中進料溫度,塔頂出料溫度。
『拾』 精餾塔工作原理
原理:利用復混合物中各組分具有不制同的揮發度,即在同一溫度下各組分的蒸氣壓不同這一性質,使液相中的輕組分(低沸物)轉移到氣相中,而氣相中的重組分(高沸物)轉移到液相中,從而實現分離的目的。
無論是平衡蒸餾還是簡單蒸餾,雖然可以起到一定的分離作用,但是並不能將一混合物分離為具有一定量的高純度產品。在石油化工生產中常常要求獲得純度很高的產品,通過精餾過程可以獲得這種高純度的產品。
(10)精餾塔塔釜相當於一個平衡級蒸餾擴展閱讀
精餾塔產品質量指標選擇有兩類:直接產品質量指標和間接產品質量指標。精餾塔最直接的產品質量指標是產品成分。成分檢測儀表發展很快,特別是工業色譜儀的在線應用,出現了直接控制產品成分的控制方案,此時檢測點就可以放在塔頂或塔底。
然而由於成分分析儀表價格昂貴,維護保養麻煩,采樣周期較長(即反應緩慢,滯後較大)而且應用中有時也不太可靠,所以成分分析儀表的應用受到了一定的限制。因此,精餾塔產品質量指標通常採用間接質量指標。