❶ 蒸馏设备的设备
(molecular distillation equipment)
分子蒸馏亦称短程蒸馏.它是一项较新的尚未广泛应用于工业化生产的液-液分离技术.其应用能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题.
分子蒸馏与常规蒸馏技术相比有以下特点:
1.普通蒸馏是在沸点温度下进行分离操作:而分子蒸馏只要冷热两个面之间达到足够的温度差.就可以在任何温度下进行分离.因而分子蒸馏操作温度远低于物料的沸点.
2.普通蒸馏有鼓泡.沸腾现象:而分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发.操作压力很低.一般为0.1-1Pa数量级,受热时间很短.一般仅为十秒至几十秒.
3.普通蒸馏的蒸发和冷凝是可逆过程.液相和气相之间处于动态相平衡,而在分子蒸馏过程中.从加热面逸出的分子直接飞射到冷凝面上.理论上没有返回到加热面的可能性.所以分子蒸馏没有不易分离的物质.
一套完整的分子蒸馏设备主要包括:分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。分子蒸馏装置的核心部分是分子蒸发器,其种类主要有3种:(1)降膜式:为早期形式,结构简单,但由于液膜厚,效率差,当今世界各国很少采用;(2)刮膜式:形成的液膜薄,分离效率高,但较降膜式结构复杂;(3)离心式:离心力成膜,膜薄,蒸发效率高,但结构复杂,真空密封较难,设备的制造成本高。为提高分离效率,往往需要采用多级串联使用而实现不同物质的多级分离。
1.降膜式分子蒸馏器
该装置是采取重力使蒸发面上的物料变为液膜降下的方式。将物料加热,蒸发物就可在相对方向的冷凝面上凝缩。降膜式装置为早期形式,结构简单,在蒸发面上形成的液膜较厚,效率差,现在各国很少采用。
2.刮膜式分子蒸馏装置
我国在80年代末才开展刮膜式分子蒸馏装置和工艺应用研究。它采取重力使蒸发面上的物料变为液膜降下的方式,但为了使蒸发面上的液膜厚度小且分布均匀,在蒸馏器中设置了一硬碳或聚四氟乙烯制的转动刮板。该刮板不但可以使下流液层得到充分搅拌,还可以加快蒸发面液层的更新,从而强化了物料的传热和传质过程。其优点是:液膜厚度小,并且沿蒸发表面流动;被蒸馏物料在操作温度下停留时间短,热分解的危险性较小,蒸馏过程可以连续进行,生产能力大。缺点是:液体分配装置难以完善,很难保证所有的蒸发表面都被液膜均匀覆盖;液体流动时常发生翻滚现象,所产生的雾沫也常溅到冷凝面上。但由于该装置结构相对简单,价格相对低廉,现在的实验室及工业生产中,大部分都采用该装置。
3.离心式分子蒸馏装置
该装置将物料送到高速旋转的转盘中央,并在旋转面扩展形成薄膜,同时加热蒸发,使之与对面的冷凝面凝缩,该装置是目前较为理想的分子蒸馏装置。但与其它两种装置相比,要求有高速旋转的转盘,又需要较高的真空密封技术。离心式分子蒸馏器与刮膜式分子蒸馏器相比具有以下优点:由于转盘高速旋转,可得到极薄的液膜且液膜分布更均匀,蒸发速率和分离效率更好;物料在蒸发面上的受热时间更短,降低了热敏物质热分解的危险;物料的处理量更大,更适合工业上的连续生产。 (alcohol distilling equipment)
特点:第一,节能。采用高效低阻的板型,降低釜温,适量回流,建立合理利用各级能量的蒸馏流程;尽量采用仪表控制或微机自控系统,使设备处于最佳负荷状态。
第二,生产强度高。提高单位塔截面的汽液通量,特别是对醪塔的设计,更应注意其汽液比的关系。使设备更加紧凑、生产强度和处理能力又能提高的方法之一,采用高效塔板代替原有旧式塔校(塔体不动)。
第三,排污性能好。在尽量减少成熟醪中纤维物含量的同时,对设备也要考虑其适应含固形物发酵液的蒸馏,最大限度减少停产清塔的次数。
第四,充分考虑塔器的放大效应.特别是对年产量在15000吨以上的塔设备,由于塔径均大于1.5米以上,所以要对大直径塔设备采取积极先进措施,以减轻分离效率的降低。
第五,结构简单,造价降低。在工艺条件许可的情况下,选用塔板结构简单而效率又高的新型塔板。
装置原理:
本装置适用于制药、食品、轻工、化工等待业的稀酒精回收,也适用于甲醇等其他溶煤的蒸馏。本装置根据用户的要求,可将30。左右的稀酒精蒸馏至90。-95。酒精,成品酒精度数要求再高。可加大回流比,但产量就相应减少。
采用高效的不锈钢波纹填料。蒸馏塔体采用不锈钢制作,从而是防止了铁屑堵塞填料的现象,延长了装置的使用期限。本装置中凡接触酒精的设备部分如冷凝器、稳压罐、冷却蛇管等均采用不锈钢,以确保成品酒精不被污染。蒸馏釜采用可拆式U型加热管,在检修时可将U型加热管移出釜外,便于对加热管外壁及蒸馏釜内壁进行清洗。本装置可间歇生产,也可连续生产。
能力参数: 型号 塔径mm 30~40%进料的生产能力 60~80%进料的生产能力 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 减压蒸馏设备(atmospheric-vacuum distillation unit)常减压蒸馏装置通常包括三部分:
(1)原油预处理。采用加入化学物质和高压电场联合作用下的电化学法除去原油中混杂的水和盐类。
(2)常压蒸馏。原油在加热炉内被加热至370℃左右,送入常压蒸馏塔在常压(1大气压)下蒸馏出沸点较低的汽油和柴油馏分,残油是常压重油。
(3)减压蒸馏。常压重油再经加热炉被加热至410℃左右,进入减压蒸馏塔在约8.799千帕(60毫米汞柱)绝压下蒸馏,馏出裂化原料的润滑油原料,残油为减压渣油。参见原油蒸馏。 水气蒸馏是用来分散以及提纯液态或者固态有机化合物的一种要领,经常使用于下列几种环境:(1)某些沸点高的有机化合物,在常压下蒸馏虽可与副产物分散,但易被破坏;(2)混淆物中含有大量树脂状杂质或者不挥发性杂质,采用蒸馏、萃取等要领都难以分散;(3)从较多固体反应物中分散出被吸附的液体。
基本原理
按照道尔顿分压定律,当与水不相混溶的物质与水并存时,全般系统的蒸气压应为各组分蒸气压之以及,即:
p= pA+ pB
其中p 代表总的蒸气压,pA为水的蒸气压,pB 为与水不相混溶物质的蒸气压。
当混淆物中各组分蒸气压总以及等于外界大气压时,这时候的温度即为它们的沸点。此沸点比各组分的沸点都低。是以,在常压下应用水气蒸馏,就能在低于100℃的环境下将高沸点组分与水一路蒸出来。由于总的蒸气压与混淆物中两者间的相对于量无关,直至其中一组分几乎完全移去,温度才上涨至留在瓶中液体的沸点。我们懂得,混淆物蒸气中各个气体分压(pA,pB)之比等于它们的物质的量(nA,nB)之比,即:
而nA=mA/MA;nB=mB/MB。其中
mA、mB为各物质在肯定是容量中蒸气的质量,MA、MB为物质A以及B的相对于份子质量。是以:
可见,这两种物质在馏液中的相对于证量(就是它们在蒸气中的相对于证量)与它们的蒸气压以及相对于份子质量成正比。
以苯胺为例,它的沸点为184.4℃,且以及水不相混溶。当以及水一路加热至98.4℃时,水的蒸气压为95.4 kPa,苯胺的蒸气压为5.6 kPa,它们的总压力靠近大气压力,于是液体就开始沸腾,苯胺就随水气一路被蒸馏出来,水以及苯胺的相对于份子质量别离为18以及93,代入上式:
即蒸出3.3 g水可以容或者带出1 g苯胺。苯胺在溶液中的组分占23.3%。测试中蒸出的水量往往超过计算值,由于苯胺微溶于水,测试中尚有一部分水气不遑与苯胺充分接触便离开蒸馏烧杯的缘故。
哄骗水气蒸馏来分散提纯物质时,要求此物质在100℃摆布时的蒸气压至少在1.33 kPa摆布。要是蒸气压在 0.13~0.67 kPa,则其在馏出液中的含量仅占1%,甚至更低。为了要使馏出液中的含量增高,就要想办法提高此物质的蒸气压,也就是说要提高温度,使蒸气的温度超过100℃,即要用过热水气蒸馏。例如苯甲醛(沸点178℃),进行水气蒸馏时,在97.9℃沸腾,这时候pA=93.8 kPa,pB=7.5 kPa,则:
这时候馏出液中苯甲醛占32.1%。
假如导入133℃过热蒸气,苯甲醛的蒸气压可达29.3kPa,故而只要有72 kPa的水气压,就可使系统沸腾,则:
这样馏出液中苯甲醛的含量就提高到了70.6%。
应用过热水气还具有使水气冷凝少的长处,为了防止过热蒸气冷凝,可在蒸馏瓶下保温,甚至加热。
从上面的分析可以看出,施用水气蒸馏这种分散要领是有条件限定的,被提纯物质必需具备以下几个条件:(1)不溶或者难溶于水;(2)与沸水永劫间并存而不发生化学反应;(3)在100℃摆布必需具有肯定似的蒸气压(一般不小于1.33 kPa)。
❷ 精馏塔压力超出设计狠多如何操作
精馏塔操作及自动控制系统的改进 作品简介:在甲烷氯化物生产过程中,精馏系统经常受外界蒸汽压力波动的影响,特别是在高负荷运行情况下,直接会造成产品纯度下降,导致负荷及产品返回等操作。通过对蒸汽进料量进行自动控制系统及操作方法改进,经过改造使精馏塔操作更简单合理,减轻了劳动强度,确保了系统高负荷操作下的产品质量。 作品全文: 精馏塔操作及自动控制系统的改进 在甲烷氯化物生产过程中,各种产品需要通过精馏操作进行分离,但因公用系统原因,经常受外界蒸汽压力波动的影响,特别是在高负荷运行情况下,直接会造成产品纯度下降,导致负荷及产品返回等操作。为了确保装置稳定高负荷运行,避免产品质量下降,节约能耗及物料损耗。我们对精馏塔运行的各种参数在蒸汽波动时进行了分析与对比,开始寻找最佳的操作方法,并结合实际提出了控制系统改进方案,使精馏塔的操作不断得以完善,操作更为简便、稳定。 一、精馏塔的基本控制方案 精馏塔控制最直接的质量指标是产品的组分,但产品组分分析周期长,滞后严重,因而温度参数成了最常用的控制指标。即通过灵敏板进行控制。 为了控制灵敏板温度在指标范围内,可以通过加热蒸汽量、冷却剂量、回流量、釜液位高度、进料量等条件的变化来进行温度调节。但对设备结构已定,生产负荷和产品比例基本不变的操作过程中,精馏塔的进料量F、组分XF、蒸汽量、冷却剂量、釜液出料量W处于相对稳定状态,往往是通过回流比的调节来控制灵敏板的温度(具体见图1),当灵敏板温度T上升时,通过加大回流量L,来降低灵敏板温度;当灵敏板温度T下降时,通过减少回流量L,来提高灵敏板温度。 图1精馏塔控制图 二、蒸汽压力波动对精馏操作的影响 精馏塔在低负荷或外界影响小的情况下,用回流比调节灵敏板温度基本能控制好产品的质量。但是在高负荷运行情况下,公用系统的蒸汽压力经常波动,而且变化幅度也较大,使塔釜再沸器热量传递很不均匀,造成精馏塔气-液不平衡,使灵敏板温度变化幅度加大,影响产品质量, 1、当外界蒸汽压力突然升高,塔釜难挥发组分蒸发量增加,灵敏板温度上升,必须采取加大回流量来控制灵敏板温度,保证塔顶产品质量;但在实际操作中蒸发量过大,则会造成液沫夹带,结果造成气液两相之间传质效果降低,严重影响产品的质量;严重时还会产生液泛现象;另外蒸汽压力变化是没有规律的,通过回流量控制灵敏板温度有滞后现象,至使产品中难挥发物含量增加,或使易挥发物带入后系统,影响后序产品质量。 2、当外界蒸汽压力突然下降,塔釜难挥发组分蒸发量减少,灵敏板温度下降,若不及时减少回流量,那么灵敏板温度会大幅度下降,易挥发组分很容易带入塔釜,造成后序产品质量下降;另一方面,为了保证灵敏板温度,回流量下降过快,使回流比降低,影响分离效果;同样,蒸发量太小,上升蒸气速度降低,塔内将产生漏液现象,严重影响分离效果。 三、调节蒸汽流量,控制灵敏板温度 鉴于蒸汽压力波动所出现的操作问题,我们决定将蒸汽流量定值变成可调节值,根据蒸汽压力变化情况,手动将蒸汽进料量进行调节,确保塔釜蒸发量相对稳定,来保证灵敏板温度,通过精心操作,及时调整蒸汽进料量及回流量,确保精馏塔进出料平衡,控制好灵敏板温度,从而保证产品质量,避免了液泛现象; 通过调节、控制,虽然有一定效果但仍存在许多问题。 1、在操作过程中表现出比较被动,操作频繁,增加了劳动强度。 2、需要特殊操作技能高,但每个操作人员水平不同,调节幅度不一,难以避免出现灵敏板温度瞬间大幅度波动,使整个塔的温度、进出料量分布曲线变化频率及幅度较大,容易造成产品纯度质量问题。 3、蒸汽流量与回流量同时进行调节灵敏板温度,很难分清主次,操作不档,很容易破坏精馏正常进行和汽-液平衡,导致整个操作恶化。 4、给蒸汽进料量、回流量等工艺指标的制定、执行带来较大困难。 四、蒸汽流量的自动控制,确保汽-液平衡 在精馏塔的连续操作过程中应做到物料平衡、气-液平衡和热量平衡,这3个平衡互相影响,互相制约。蒸汽压力突然变化时,将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量,使当时塔内热量存在不平衡,导致气-液不平衡,为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定,从而保证塔内热量平衡是问题的关键。在生产过程中,各精馏塔设备已确定,塔釜蒸发量与气体流速成正比关系,而流速与塔压差也成正比关系,所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量,而在操作中,塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔,为此,稳定塔釜压力就特别重要。于是在蒸汽进料量不变情况下,我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比,发现两者成正比关系,而且滞后时间极小,(见图2)。于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作,将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀,蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节,通过蒸汽进料量自动增大或减少,确保塔釜压力稳定,从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。 图2蒸汽总管压力与氯仿塔釜压力比较 以氯仿塔为例,系统改进前后某一段时期工艺指标执行情况见表1。 表1改进前、后工艺指标与质量比较 蒸汽压 kpa 塔釜压 kpa 回流量 m3/h 采出量 m3/h 灵敏板 温度℃ 产品优级品率% 改 进 前波 动 偏 差 120 12.4 4.8 3.5 13.7 85 改 进 后波 动 偏 差136 1.1 1.5 1.1 4.2 99 五、结论 1、改进后的控制系统投运后,精馏塔的各点温度曲线基本在一直线上,灵敏板温度变化范围也大大缩小,进出料量也很稳定,完全不受外界蒸汽压力波动影响,从操作曲线及分析结果看,整个精馏塔在自动调节过程中,完全达到了物料、气-液、热量三个平衡,而且操作方便、简单,大大减轻了操作人员负担,确保产品质量稳定。 2、操作稳定后,避免了受蒸汽压力波动使产品返回操作或不合格品的处理,减少了动力、蒸汽能耗及物料损耗。同时也避免了因产品质量不好而降负荷操作。 3、改进了自动控制系统后,操作人员思维也要进行更新,如塔釜是否液泛,不能通过塔釜压力升高来判断。回流量的控制更为重要,必须防止回流量过大或过小,破坏塔内物料平衡,影响正常操作。必须要避免塔压差过大或过小,使蒸汽调节阀自动关小或开大来减少或增大蒸汽量,造成塔内气-液不平衡,降低传递效果,影响产品质量。 4、精馏塔的操作仍较为复杂,操作中的一个参数变化,可能会波及整个塔的正常工作,操作人员必须仔细地检查和分析产生变化的原因,然后有针对性地进行调节。随着自动化程度提高,精馏塔操作也应该多采用仪表自动化控制,使产品的质量和精馏塔操作的稳定性大大地提高
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❸ 蒸馏塔的蒸馏塔的工作原理
在发酵成熟醪中,不单是含有酒精,还含有其它几十种成分的物质,若加上水,这些物质的含量远远超过酒精的含量,成熟醒中酒精含量仅为7—11%(容量)左右,而包括水、醇类、醛类、酸类、脂类的杂质几乎占90%,要得到纯净的酒精,就必须采用一定的方法,把酒精从成熟醪中分离出来。生产中是采用加热蒸馏的办法,把各种不同沸点、比重、挥发性的物质从不同的设备中分离出来,从而得到较高纯度的酒精。
粗馏塔的工作原理为发酵成熟醪通过预热后,进入粗馏塔中的上部,塔底不断均匀地通入加热蒸气,这时由于加热的作用就可将成熟醪中液态酒精转变为酒精气体,同时其它低沸点和挥发性的杂质,都成为气态,和酒精一同进入排醛塔中(也可直接进入精馏塔),塔底将蒸馏后的废糟排出塔外。
粗馏塔运行正常时,塔顶温度不得低于93℃,但也不能过高,过高的顶温对分离无利,且耗蒸气量大。一般控制在95—96℃。温度过低,醒中的酒精没有完全蒸发出来,逃酒率明显增大。纯酒精的沸点是78.3℃,但混有水等成分的混合液体的沸点远远不止78.3℃,所以,粗馏塔底温控制不应低于105℃,一般在105℃—109℃之间。成熟醪进入粗馏塔前必须进行预热,减小温差,有利于粗馏塔稳定运行。一般应将醪预热温度控制在60—70℃之间,有些生产单位由于设备性能的影响,一般偏低5—10℃。
除醛塔的工作原理是成熟醪中的酒精经过粗馏后,由气态从粗馏塔顶进入除醛塔中,通过除醛塔内再适量的加热、冷凝、回流,使粗酒精中所含的醛、酯等低沸点、易挥发的杂质从排醛管中排出,脱醛酒精从醛塔底部进入液相精馏塔,部分酒头从酒头管中进入后发酵罐的醪中或成熟醪中。
正常情况下,除醛塔底部温度为86—89℃,塔顶温度控制在79℃,除醛塔上的1*冷凝器水温不应低于60℃,最后一个冷凝器的温度不得低于25℃。
精馏塔的工作原理是酒精通过以上两塔蒸馏后,酒精浓度还需要进一步提高,杂质还需进一步排除,精馏塔的蒸馏目的就是通过加热蒸发、冷凝、回流,上除头级杂质,中提杂醇油,下排尾级杂质,获得符合质量标准的成品——酒精。蒸馏塔的工作原理并非只局限于提纯酒精。蒸馏塔的功能主要是为了分离混合液体,利用不同液体在不同条件下,如温度不同,挥发性(沸点)不同的原理进行液体分离,从而达到提纯效果。蒸馏塔主要分为板式塔与薄膜式塔。板式塔比较常见,其构造可分为板、重沸器、冷凝器三个部分。
精馏塔的塔顶温度一般应控制在79℃,塔底温度应控制在105—107℃,塔中温度在取酒正常的情况下,在88—92℃之间。精馏塔上的1*冷凝器水温应在60—65℃,2*冷凝器应在35—40℃,最后一个冷凝器温度最好不低于25℃。
❹ 在精馏塔操作过程中,塔釜压力为什么是一个重要操作参数塔釜压力与哪些因素有关
重要的参数。塔釜压力与各物质的物理性质有关,与操作温度和要求的精馏纯度相内关。
塔釜的压容力本来就要高于塔顶的压力,这样才能在热量的推动下完成精馏的过程。同时塔釜一般是作为原料进入或者是重馏分的收集。(有塔中间进料的)所以塔釜的温度和压力均要高于塔顶。
压力升高,则气相中重组份减少,相应地提高了气相中轻组份的浓度,液相中轻组份浓度较前增加,同时也改变了气液相的重量比,使液相量增加,气相量减少。
同理,压力降低,塔顶馏份的数量增加,浓度减少,塔底釜液量减少,轻组份浓度减少。另外,压力增加,组分间的相对挥发度降低,分离效果下降,但处理能力增大,反之情况相反。
(4)蒸馏塔设备操作扩展阅读:
塔釜是化工上的词汇。釜和塔都是化工厂的设备,釜像煮饭的锅,塔像一般的塔,塔釜就是两种结合体,是一种高度较高,各级塔结构基本相同,具备塔和釜的双重功能。一般是做分离用,根据物料沸点不同分离原料,沸点不同也就是蒸发温度不同,所以温度很重要,塔釜温度是塔釜各个点不同的温度,一般分塔底塔中进料温度,塔顶出料温度。
❺ 影响精馏塔操作稳定的因素有哪些如何确定精馏塔操作已达稳定本实验装置能否精馏
影响精馏塔操作稳定的因素有:回流比、进料状况、操作压力。操作已达稳定的条件:灵版敏板温权度基本不变,塔釜液液面基本保持恒定。
在精馏塔的操作中,需维持塔顶和塔底产品的稳定,保持精馏装置的物料平衡是精馏塔稳态操作的必要条件。通常由塔底液位来控制精馏塔的物料平衡。回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素,生产中经常用回流比来调节、控制产品的质量。
(5)蒸馏塔设备操作扩展阅读:
精馏过程所用的设备称为精馏塔,大体上可以分为两大类:
①板式塔,气液两相总体上作多次逆流接触,每层板上气液两相一般作交叉流。
②填料塔,气液两相作连续逆流接触。
一般的精馏装置由精馏塔塔身、冷凝器、回流罐,以及再沸器等设备组成。进料从精馏塔中某段塔板上进入塔内,这块塔板称为进料板。进料板将精馏塔分为上下两段,进料板以上部分称为精馏段,进料板以下部分称为提馏段。
❻ 蒸馏塔的操作原理
当液态物质受热时蒸气压增大,待蒸气压大到与大气压或所给压力相等时液体沸腾,即达到沸点。所谓蒸馏就是将液态物质加热到沸腾变为蒸气,又将蒸气冷却为液体这两个过程的联合操作。 分馏:如果将两种挥发性液体混合物进行蒸馏,在沸腾温度下,其气相与液相达成平衡,出来的蒸气中含有较多量易挥发物质的组分,将此蒸气冷凝成液体,其组成与气相组成等同(即含有较多的易挥发组分),而残 留物中却含有较多量的高沸点组分(难挥发组分),这就是进行了一次简单的蒸馏。 如果将蒸气凝成的液体重新蒸馏,即又进行一次气液平衡,再度产生的蒸气中,所含的易挥发物质组分又有增高,同样,将此蒸气再经冷凝而得到的液体中,易挥发物质的组成当然更高,这样我们可以利用一连串的有系统的重复蒸馏,最后能得到接近纯组分的两种液体。 应用这样反复多次的简单蒸馏,虽然可以得到接近纯组分的两种液体,但是这样做既浪费时间,且在重复多次蒸馏操作中的损失又很大,设备复杂,所以,通常是利用分馏柱进行多次气化和冷凝,这就是分馏。 在分馏柱内,当上升的蒸气与下降的冷凝液互凝相接触时,上升的蒸气部分冷凝放出热量使下降的冷凝液部分气化,两者之间发生了热量交换,其结果,上升蒸气中易挥发组分增加,而下降的冷凝液中高沸点组分(难挥发组分)增加,如果继续多次,就等于进行了多次的气液平衡,即达到了多次蒸馏的效果。这样*近分馏柱顶部易挥发物质的组分比率高,而在烧瓶里高沸点组分(难挥发组分)的比率高。这样只要分馏柱足够高,就可将这种组分完全彻底分开。工业上的精馏塔就相当于分馏柱。
❼ 化工设备蒸馏塔的构造,机理,工况参数,使用指南,注意事项
这个问题有点大,可以查下专业书籍,蒸馏还分多效的,比如3效、4效。通常物料是先用蒸汽加热(可以是二次蒸汽),然后进入蒸发室蒸发。蒸馏中还有一类是精馏,那是按物料组分的镏点将物料分离的方法。
❽ 分馏塔设备
分馏塔是进行蒸馏的一种塔式汽液装置,又称为蒸馏塔(distillation column)。分馏塔有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作类型又可分为连续分馏塔与间歇分馏塔两种。
❾ 精馏塔温度,液位等怎么看,怎么去调节我是初学操作精馏的工作,以前未接触过,现在上班又不懂,想知识
精馏操作稳定的因素主要有回流比;塔顶温度、压力;进料温度,组分组成;塔底再沸器回流温度,组分组成;整体塔的塔板数;中间循环回流及抽出物料等等,但最主要因素有下面几点: 1.物料平衡的影响和制约 根据精馏塔的总物料衡算可知,对于一定的原料液流量F和组成xF,只要确定了分离程度xD和xW,馏出液流量D和釜残液流量W也就被确定了。 采出率D/F: D/F=(xF-xW)/(xD-xW) 不能任意增减,否则进、出塔的两个组分的量不平衡,必然导致塔内组成变化,操作波动,使操作不能达到预期的分离要求。 在精馏塔的操作中,需维持塔顶和塔底产品的稳定,保持精馏装置的物料平衡是精馏塔稳态操作的必要条件。通常由塔底液位来控制精馏塔的物料平衡。 2、塔顶回流的影响 回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素,生产中经常用回流比来调节、控制产品的质量。 当回流比增大时,精馏产品质量提高; 当回流比减小时,xD减小而xW增大,使分离效果变差。 回流比增加,使塔内上升蒸汽量及下降液体量均增加,若塔内汽液负荷超过允许值,则可能引起塔板效率下降,此时应减小原料液流量。 调节回流比的方法可有如下几种。 (1)减少塔顶采出量以增大回流比。 (2)塔顶冷凝器为分凝器时,可增加塔顶冷剂的用量,以提高凝液量,增大回流比。 (3)有回流液中间贮槽的强制回流,可暂时加大回流量,以提高回流比,但不得将回流贮槽抽空。 必须注意,在馏出液采出率D/F规定的条件下,籍增加回流比R以提高xD的的方法并非总是有效。 加大操作回流比意味着加大蒸发量与冷凝量,这些数值还将受到塔釜及冷凝器的传热面的限制。 3.进料热状况的影响 当进料状况(xF和q)发生变化时,应适当改变进料位置,并及时调节回流比R。一般精馏塔常设几个进料位置,以适应生产中进料状况,保证在精馏塔的适宜位置进料。如进料状况改变而进料位置不变,必然引起馏出液和釜残液组成的变化。 进料情况对精馏操作有着重要意义。常见的进料状况有五种,不同的进料状况,都显著地直接影响提馏段的回流量和塔内的汽液平衡。 精馏塔较为理想的进料状况是泡点进料,它较为经济和最为常用。 对特定的精馏塔,若xF减小,则将使xD和xW均减小,欲保持xD不变,则应增大回流比。 4.塔釜温度的影响 釜温是由釜压和物料组成决定的。精馏过程中,只有保持规定的釜温,才能确保产品质量。因此釜温是精馏操作中重要的控制指标之一。 提高塔釜温度时,则使塔内液相中易挥发组分减少,同时,并使上升蒸汽的速度增大,有利于提高传质效率。 如果由塔顶得到产品,则塔釜排出难挥发物中,易挥发组分减少,损失减少; 如果塔釜排出物为产品,则可提高产品质量,但塔顶排出的易挥发组分中夹带的难挥发组分增多,从而增大损失。 在提高温度的时候,既要考虑到产品的质量,又要考虑到工艺损失。一般情况下,操作习惯于用温度来提高产品质量,降低工艺损失。 当釜温变化时,通常是用改变蒸发釜的加热蒸汽量,将釜温调节至正常。 当釜温低于规定值时,应加大蒸汽用量,以提高釜液的汽化量,使釜液中重组分的含量相对增加,泡点提高,釜温提高。 当釜温高于规定值时,应减少蒸汽用量,以减少釜液的汽化量,使釜液中轻组分的含量相对增加,泡点降低,釜温降低。 此外还有与液位串级调节的方法等。 5.操作压力的影响 塔的压力是精馏塔主要的控制指标之一。在精馏操作中,常常规定了操作压力的调节范围。塔压波动过大,就会破坏全塔的气液平衡和物料平衡,使产品达不到所要求的质量。 提高操作压力,可以相应地提高塔的生产能力,操作稳定。但在塔釜难挥发产品中,易挥发组分含量增加。如果从塔顶得到产品,则可提高产品的质量和易挥发组分的浓度。 影响塔压变化的因素:塔顶温度,塔釜温度、进料组成、进料流量、回流量、冷剂量、冷剂压力等的变化以及仪表故障、设备和管道的冻堵等 对于常压塔的压力控制,主要有以下三种方法。 (1)对塔顶压力在稳定性要求不高的情况下,无需安装压力控制系统,应当在精馏设备(冷凝器或回流罐)上设置一个通大气的管道,以保证塔内压力接近于大气压。 (2)对塔顶压力的稳定性要求较高或被分离的物料不能和空气接触时,若塔顶冷凝器为全凝器时,塔压多是靠冷剂量的大小来调节。 (3)用调节塔釜加热蒸汽量的方法来调节塔釜的气相压力。 在生产中,当塔压变化时,控制塔压的调节机构就会自动动作,使塔压恢复正常。 当塔压发生变化时,首先要判断引起变化的原因,而不要简单地只从调节上使塔压恢复正常,要从根本上消除变化的原因,才能不破坏塔的正常操作。