空分精馏塔工作原理(一)

空分精馏塔工作原理(一)

空分精馏塔工作原理

1. 简介

空分精馏塔是一种常用的分离设备,广泛应用于化工、石化等领域。它通过对气体混合物进行连续的精馏过程,将不同组分按照沸点

的高低分离出来。

2. 工作原理

灌料

在空分精馏塔中,混合物在塔顶部被喷洒或喷淋到填料层上。填

料层是由许多随机堆积的小块物体组成,用于增加气液接触面积,促

进传质和传热。混合物在填料层中逆流下降,与上升的气体相互作用。传质和传热

在填料层中,混合物的液滴与上升的气体发生传质和传热。传质

是指混合物中各组分间的扩散过程,通过液滴内部的物质交换实现。

传热是指液滴内部的热量传递,使液滴内部温度均匀分布。

沸点差和沸点的使用

由于不同组分的沸点不同,通过加热混合物使其煮沸,较低沸点

的组分首先蒸发出来,较高沸点的组分则留在液滴中。通过精确控制

加热的温度和液滴的洗涤程度,可以实现不同组分的逐个分离。

塔底产物的提取

塔底是指混合物在塔内逆流下降到最底部的位置,在这里,较高沸点的组分被聚集在一起。通过提取塔底产物,可以得到富含高沸点组分的液体。

3. 应用领域

空分工业

空分精馏塔主要用于分离空气中的氧、氮、稀有气体等成分。利用空分工艺,可以生产液态氧、液态氮等重要工业品。

石化工业

在石化工业中,空分精馏塔被广泛应用于石油分馏、石油精制等过程中。它可以将原油按照沸点的高低分离成不同的馏分,如汽油、柴油、液化气等。

药品工业

在药品工业中,空分精馏塔用于纯化药品原料和中间体。通过精确控制操作条件,可以将有机溶剂和其中的杂质有效地分离,得到高纯度的药品成品。

4. 总结

空分精馏塔是一种重要的分离设备,通过连续的精馏过程实现气体混合物的分离。它的工作原理包括灌料、传质传热、沸点差和沸点

的利用,以及塔底产物的提取。空分精馏塔广泛应用于空分工业、石

化工业和药品工业等领域。

5. 工作原理的详细解释

灌料

在空分精馏塔中,混合物首先被喷洒或喷淋到塔顶的填料层上。

填料层是由许多小块物体随机堆积而成,如环形填料、网状填料等。

这些填料的目的是增加气液接触面积,促进传质和传热的效果。

传质和传热

在填料层中,液相和气相发生逆流运动,实现了气液之间的接触。混合物的液滴在填料表面上停留,与上升的气体进行传质和传热。传

质是指混合物中各组分在液滴内部的扩散过程,从高浓度区域向低浓

度区域扩散。传热是指液滴内部的热量传递,使液滴内部温度均匀分布。

沸点差和沸点的使用

混合物中不同组分的沸点不同,利用这个性质可以实现逐个分离。通过加热混合物,使其煮沸,较低沸点的组分首先蒸发出来,较高沸

点的组分则留在液滴中。然后,通过精确控制加热温度和液滴的洗涤

程度,可以实现对不同组分的分离。

塔底产物的提取

在空分精馏塔中,混合物在塔内逆流下降到最底部的位置,即塔底。在这里,较高沸点的组分被聚集在一起,形成塔底产物。通过提

取塔底产物,可以得到富含高沸点组分的液体。

6. 应用领域的详细解释

空分工业

空分工业是指利用空气中的氧、氮和其他稀有气体进行分离和纯

化的产业。空分精馏塔主要用于分离空气中的氧、氮、稀有气体等成分,通过控制温度和压力,使它们按照沸点的不同进行分离。这个过

程中产生的液态氧、液态氮等物质,是重要的工业品。

石化工业

在石化工业中,空分精馏塔被广泛应用于石油分馏、石油精制等

过程中。原油中含有许多不同沸点的组分,通过空分精馏塔的分馏过程,可以将原油分离成不同的馏分,如汽油、柴油、液化气等。这些

馏分分别用于不同的燃料和化工产品。

药品工业

在药品工业中,空分精馏塔应用于药品原料和中间体的纯化过程。在药品合成过程中,常常使用有机溶剂,而这些溶剂中含有许多杂质。通过空分精馏塔的操作,可以有效地将有机溶剂和其中的杂质分离,

得到高纯度的药品成品。

7. 总结

空分精馏塔是一种常用的分离设备,利用灌料、传质传热、沸点差和沸点的利用原理,将混合物按照沸点的高低逐个分离。它在空分工业、石化工业和药品工业中有着重要的应用。对于空分工业来说,可以生产液态氧、液态氮等工业品;在石化工业中,可以分离石油成分,得到汽油、柴油等馏分;而在药品工业中,可以纯化药品原料和中间体,获得高纯度的药品成品。

空分原理

一、描述:采用低温精馏的方法,将空气压缩机岗位送来的0.5MPa 原料空气经预冷、净化、精馏、分离等过程,生产出合格的氧、氮气体,送氧、氮压机岗位供甲醇主装置使用. 空分装置的工作包括下列过程: ⑴空气的过滤和压缩 ⑵空气中水份和二氧化碳的消除 ⑶空气被冷却到液化温度 ⑷冷量的制取 ⑸液化 ⑹精馏 ⑺危险杂质的排除 1. 空气的过滤和压缩 大气中的空气先经过空气过滤器过滤其灰尘等机械杂质,然后在空气透平压缩机中被压缩到所需的压力,由中间冷却器提供级间冷却,压缩产生的热量被冷却水带走。 2. 空气中水份和二氧化碳的清除 原料空气中的水份和二氧化碳若进入空分设备的低温区后,会形成冰和干冰,就会阻塞换热器的通道和塔板上的小孔,因而配用分子筛吸附器来予先清除空气中的水份和二氧化碳,进入分子筛吸附器的空气温度约为10℃。分子筛吸附器成对切换使用,一只工作时另一只在再生。 3 .空气被冷却到液化温度 空气的冷却是在主换热器中进行的,在其中空气被来自精馏塔的返流气体冷却到接近液化温度。与此同时,低温返流气体被复热。 4. 冷量的制取 由于绝热损失、换热器的复热不足损失和冷箱中向外直接排放低温流体,分馏塔所需的冷量是由空气在膨胀机中等熵膨胀和等温节流效应而获得的。 5. 液化

在起动阶段,加工空气在主换热器和过冷器中与返流低温气体换热而被部分液化,在正常运行中,氮气和液氧的热交换是在冷凝蒸发器中进行的,由于两种流体压力的不同,氮气被液化而液氧被蒸发,氮气和液氧分别由下塔和上塔供给,这是保证上、下塔精馏过程的进行所必需具备的条件(注:起动时,大部分气体也是在主冷中被冷却至液化温度而被液化的)。 6. 精馏 空气中主要组份的物理特性如下表2.1和表2.2 表2.2

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。

精馏塔的作用原理和应用

精馏塔的作用原理和应用 简介 精馏塔是一种常见的化工设备,用于进行分离混合物中不同组分的操作。它通 过利用各组分的沸点差异,将混合物逐渐分离为纯净的组分。本文将介绍精馏塔的作用原理和应用。 原理 精馏塔的工作原理基于物质在不同温度下的汽液平衡。在精馏塔内,混合物被 加热,产生蒸汽,然后通过塔中的填料层,蒸汽在填料材料表面冷凝成液体,并再次蒸发,直至达到平衡。由于各组分的沸点不同,它们在塔中的行为也不同。相对低沸点的组分首先蒸发,向上运动,直到达到其沸点下的冷凝点,然后液体沿塔下流动,最后从塔顶处蒸发出来。而高沸点组分则更难蒸发,多数会滞留在较低部分。 应用 精馏塔广泛应用于各个领域,下面列举了几个常见的应用场景: 1.石油工业:精馏塔在石油加工中被广泛应用。例如,石油精炼厂使用 精馏塔将原油分解为不同组分,如汽油、柴油和液化石油气。 2.化学工业:精馏塔在化学生产中也扮演重要角色。例如,化工厂使用 精馏塔将反应产物中的杂质去除,得到纯净的目标化合物。 3.食品和饮料工业:精馏塔在酒精和饮料生产中起关键作用。通过精馏 塔,可以获得酒精水平较高的酒类和洋酒。 4.环境保护:精馏塔被广泛应用于环境治理领域,如污水处理和废物处 理。通过精馏塔,可以将有害物质从废物中分离出来,实现废物的资源化利用和减少对环境的污染。 5.药品生产:在制药工业中,精馏塔用于制取高纯度的药物。通过精馏 塔的分离作用,可以去除杂质,得到符合药品要求的纯净产品。 以上只是精馏塔应用的几个例子,实际上精馏塔在化工领域有着更广泛的应用。它在提纯、分离和回收等方面发挥着至关重要的作用。 总结 精馏塔是一种重要的化工设备,主要应用于分离混合物中不同组分的操作。它 通过利用各组分的沸点差异,将混合物逐渐分离为纯净的组分。精馏塔在石油工业、

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。

空分精馏塔工作原理(一)

空分精馏塔工作原理(一) 空分精馏塔工作原理 1. 简介 空分精馏塔是一种常用的分离设备,广泛应用于化工、石化等领域。它通过对气体混合物进行连续的精馏过程,将不同组分按照沸点 的高低分离出来。 2. 工作原理 灌料 在空分精馏塔中,混合物在塔顶部被喷洒或喷淋到填料层上。填 料层是由许多随机堆积的小块物体组成,用于增加气液接触面积,促 进传质和传热。混合物在填料层中逆流下降,与上升的气体相互作用。传质和传热 在填料层中,混合物的液滴与上升的气体发生传质和传热。传质 是指混合物中各组分间的扩散过程,通过液滴内部的物质交换实现。 传热是指液滴内部的热量传递,使液滴内部温度均匀分布。 沸点差和沸点的使用 由于不同组分的沸点不同,通过加热混合物使其煮沸,较低沸点 的组分首先蒸发出来,较高沸点的组分则留在液滴中。通过精确控制 加热的温度和液滴的洗涤程度,可以实现不同组分的逐个分离。

塔底产物的提取 塔底是指混合物在塔内逆流下降到最底部的位置,在这里,较高沸点的组分被聚集在一起。通过提取塔底产物,可以得到富含高沸点组分的液体。 3. 应用领域 空分工业 空分精馏塔主要用于分离空气中的氧、氮、稀有气体等成分。利用空分工艺,可以生产液态氧、液态氮等重要工业品。 石化工业 在石化工业中,空分精馏塔被广泛应用于石油分馏、石油精制等过程中。它可以将原油按照沸点的高低分离成不同的馏分,如汽油、柴油、液化气等。 药品工业 在药品工业中,空分精馏塔用于纯化药品原料和中间体。通过精确控制操作条件,可以将有机溶剂和其中的杂质有效地分离,得到高纯度的药品成品。 4. 总结 空分精馏塔是一种重要的分离设备,通过连续的精馏过程实现气体混合物的分离。它的工作原理包括灌料、传质传热、沸点差和沸点

(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。

空分设备结构及工作原理1

空分装置系统划分 所谓空分,就是将空气深度冷却至液态,由于液空其组分沸点各不相同,逐步分离出氧、氮、氩等等。空分装置大体可分以下几个系统: 1、空气过滤系统 过滤空气中的机械杂质,主要设备有自洁式空气过滤器。 2、空气压缩系统 将空气进行预压缩,主要设备有汽轮机、增压机、空压机等。 3、空气预冷及纯化系统 将压缩空气进行初步冷却,并去除压缩空气中的水分和二氧化碳等杂质,主要设备有空冷塔、水冷塔、分子筛纯化器、冷却水泵、冷冻水泵等。 4、分馏塔系统 将净化的压缩空气深度冷却,再逐级分馏出氧气、氮气、氩气等,主要设备有透平膨胀机、冷箱(内含主塔、主冷、主还、过冷器、粗氩塔、液氧泵、液体泵等) 5、贮存汽化系统 将分馏出的液氧、液氮、液氩进行贮存、汽化、灌充,主要设备有低温液体贮槽、汽化器、充瓶泵、灌充台等。 空气冷却塔结构工作原理 空冷塔(Φ4300×26895×16),主要外部有塔体材质碳钢,内部有2层填料聚丙烯鲍尔环,并对应2层布水器。 其作用是对从空压机出来的空气进行预冷。空气由塔底进入,塔顶出去,冷冻水从塔顶进入,塔顶出去,在这样一个工程中,冷冻水和空气在塔内,经布水器填料的作用充分的接触进行换热,把空气的温度降低。 水冷却塔的结构及工作原理 水冷却塔(规格Φ4200×16600×12),主要外部有塔体材质碳钢,内部有一层聚丙烯鲍尔环填料,对应一根布水管;一层不锈钢规整填料。 其作用式把从冷却水进行降温,生成冷冻水供给空冷塔。基本原理和空冷塔一样,从冷箱出来的温度较低的污氮气,进入水冷塔下部,在水冷塔内部经填料与从上部来的冷却水充分接触换热后排出,在此过程中冷却水生成冷冻水。 分子筛结构以及原理,其再生过程原理 吸附空气中的水份、CO2、乙炔等碳氢化合物,使进入空气纯净结构:卧式圆筒体、内设支承栅架、以承托分子筛吸附剂使用:空气经过分子筛床层时,将水份、CO2、乙炔等碳氢化合物吸附,净化后的空气CO2含量<1ppm;在再生周期中,先被高温干燥气体反向再生后,再被常温干燥气体冷却到常温,两分子筛成队交替使用。 预冷系统中的冷却水泵和冷冻水泵 预冷系统中的冷却水泵、冷冻水泵为多级离心水泵。分别为空冷塔、水冷塔供水。其基本结构和工作原理如下: 1、离心泵的基本结构 离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。具有若干个(通常为4~12

空分装置原理

低温空分原理:[1] 标准大气压下,空气的主要组分为:氮气、氧气和氩气,其沸点分别为77.36K、90.19K和87.26K。可见氧气和氮气的沸点相差近13K,而氧气和氩气的沸点相差仅近3K,故氧气和氩气相对于氮气都是难挥发组分。一般而言,对于两种沸点不同的物质(如氮和氧)组成的混合液体在吸热部分蒸发时,易挥发组分(沸点较低)将较多的蒸发为气相,而两种沸点不同的混合蒸汽在放热而部分冷凝时,难挥发的组分(沸点较高)将较多的冷凝为液相。如果将温度较高的饱和蒸汽和温度较低的饱和液体相接触时,则蒸汽放出热量而部分冷凝,而液体则吸收热量而部分蒸发,蒸汽部分冷凝时,蒸汽中氧组分较多的冷凝到液相,同样液相中的氮组分较多的蒸发到气相,使得气相中的氮组分浓度提高,液相中的氧组分浓度提高,如果进行多次这样的部分蒸发和部分冷凝过程,则气相中的氮组分浓度不断增加,同时液相中的氧组分浓度不断增加,最终达到氮氧分离的目的。 以上为空气精馏的原理,实现精馏的主要设备为精馏塔,塔内每块塔板都提供一次气液接触而发生部分蒸发和部分冷凝的场所,最终在塔顶得到高纯度的氮产品,而在塔底得到高纯度的氧产品。 为了同时得到高纯度的氮、氧产品以及氩等稀有气体产品,应用到空气得力的精馏塔一般是双级精馏塔。其典型流程如下: 下塔为高压塔,压缩后冷却到接近饱和状态的空气进入下塔顶部,经过下塔的初步分离,在下塔顶得到高纯度的馏分液氮,下塔底得到富氧液空,将馏分液氮和富氧液空采出后经液空和液氮过冷器,节流后回流入上塔(低压塔)继续参与精馏分离,最终在上塔塔顶得到高纯度的氮气,塔底得到高纯度的气氧和液氧。上塔由于回流液体较多,导致回流比较大,一般都大于实际所需回流比,为了挖掘精馏塔的精馏潜力,提高产品提取率,可以将部分空气直接引入上塔参与精馏,由于这个想法是拉赫曼提出,所以进上塔的膨胀空气量一般称为拉赫曼气。上下塔之间通过一个冷凝蒸发器(也叫主冷器)耦合在一起,它既是下塔的冷凝器,也是上塔的再沸器,下塔顶部的高温气氮用来加热上塔底部的低温液氧,同时本身被液氧冷却为液氮,部分作为下塔回流液,部分采出作为上塔顶部的回流液。富氧液空从上塔中部引入,液空进料口以上

空气分馏塔工作原理

空气分馏塔工作原理 空气分馏塔是一种用于将混合气体分离成不同组分的设备。在工业生产中,空气分馏塔被广泛应用于石油化工、化学工业、制药工业等领域。本文将介绍空气分馏塔的工作原理、组成结构和应用领域。 一、工作原理 空气分馏塔的工作原理基于物理分离技术,利用组分在不同温度下的沸点差异,将混合气体中的不同组分分离出来。空气分馏塔通常采用连续式操作,将混合气体从底部进入塔体,经过多级加热、冷却和分离,最终从塔顶分离出不同组分的气体。 在空气分馏塔中,混合气体经过预热后,进入塔体底部的塔板,然后通过塔板上的物理填料,形成气液两相流,同时加热。气体在填料层中上升,逐渐冷却,直到达到组分的沸点。此时,组分开始凝结,变成液体,被物理填料吸附。随着气体上升,不同组分的沸点差异逐渐放大,最终在塔体顶部分离出来。 二、组成结构 空气分馏塔通常由塔体、填料、塔板、加热和冷却设备、分离器等部分组成。塔体是整个设备的主体,通常由不锈钢或碳钢制成。填料是用于增加气液接触面积和气液混合的材料,通常采用金属网、陶瓷球、环形填料等。塔板是用于分隔塔体内的不同层次,通常采用板式、筛板式或波纹板式。加热和冷却设备用于控制塔体内的温度,通常采用蒸汽加热、冷却水等方式。分离器用于分离出不同组分的气体。 三、应用领域

空气分馏塔在工业生产中有着广泛的应用。其中,最为常见的是在石油化工行业中,用于将原油分离成不同的馏分。此外,空气分馏塔还可以用于制取氧气、氮气等高纯度气体。在化学工业中,空气分馏塔可以用于分离有机物、酸碱等化学物质。在制药工业中,空气分馏塔可以用于分离药品中的不同成分。 总之,空气分馏塔作为物理分离技术的代表,在工业生产中发挥着重要的作用。通过不断的改进和创新,空气分馏塔将会在更广泛的领域中得到应用,为人类的生产和生活提供更好的服务。

空分精馏塔工作原理

空分精馏塔工作原理 空分精馏塔工作原理 1. 空分精馏塔的定义 空分精馏塔是一种在化工工艺中常用的设备,主要用于将混合气体中的组分进行分离和纯化的过程。它常被应用于制氧、分离空气中的氮气和氧气等工业过程中。 2. 塔内分离原理 在空分精馏塔内,利用物质的汽化、凝结等特性,将混合气体中的组分分离开来。这是基于组分之间的分子量差异、沸点差异或吸附特性等原理实现的。 组分分子量差异分离 空分精馏塔中,通过调节塔内的温度和压力,使得分子量较小的组分较易汽化,而分子量较大的组分相对较难汽化。然后,将汽化的组分在塔内上升时进行分离,在不同的高度采集所需的组分。 组分沸点差异分离 根据物质的沸点差异,分别设置塔内的高温区和低温区,使得容易沸点较低的组分在高温区汽化,随后在低温区凝结,实现组分的分离和收集。

吸附特性分离 某些气体在特定的吸附材料上具有吸附特性,利用该特性可以实 现对混合气体中的组分进行吸附分离。通过在塔内设置特定的吸附剂,使得各个组分在吸附剂上的停留时间不同,从而实现组分的分离。 3. 空分精馏塔的工作过程 空分精馏塔的工作过程通常分为精馏部分和回流部分两个阶段。 精馏部分的工作 在塔的上部,混合气体进入塔内,由进料口进入精馏部分。在精 馏部分中,混合气体通过塔底的加热器加热,产生汽化,然后向上升。在上升过程中,混合气体会与塔内冷凝器中来自下部的回流液相接触,发生传质和传热,从而实现部分组分的分离。 回流部分的工作 在塔的底部,从冷凝器中回流的液体经过精馏部分后,会产生多 个液相平衡。其中,塔底部的位于温度较高区域的液相称为中间回流液,而塔的顶部位于温度较低区域的液相称为顶回流液。这两个回流 液通过相应的管道返回塔内,以保持塔的稳定运行并提高分离效率。4. 空分精馏塔的应用 空分精馏塔广泛应用于各个化工行业,例如制氧设备中的主要设 备就是空分精馏塔。此外,在液化空气、天然气液化、烟煤制气等工 艺中,也离不开空分精馏塔的应用。

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