精馏与精馏塔
精馏塔精馏影响因素分析及节能技术的应用
精馏塔精馏影响因素分析及节能技术的应用摘要：通常条件下，都需要利用节能技术来降低经济成本，但是需要增加节能设备，因此高额的设备费用就加大了，最大限度地节能也许不是最实惠的，并且节能技术的运用通常都需要很高水平的操作技术，所以必须综合考量，采用最优方法。
关键词：精馏操作；节能；能源；优化前言蒸馏操作在热力学上是一种非常低效的耗能操作，并且具有很强的热力学不可逆过程。
因此，作为蒸馏操作中的中间操作，蒸馏塔系统的整个操作过程都以产品质量合格和能耗最低为标准。
然而，优化蒸馏操作需要许多相互制约蒸馏效果的因素。
本文从以下几个方面分析了精馏操作的节能措施。
1、蒸馏的工作原理蒸馏是化学生产中分离互溶液体混合物的典型单元操作。
其本质是多级蒸馏，即在一定压力下，利用互溶液体混合物中各成分的不同沸点或饱和蒸气压，使轻组分（沸点较低或蒸气压较高的组分）蒸发。
经过几次部分液相蒸发和部分气相冷凝，气相中轻组分和液相中重组分的浓度逐渐增加，从而实现分离。
在此过程中，传热和传质过程同时进行，属于传质过程控制。
原料从塔中间合适的位置送入塔中，塔分为两部分。
上段是没有进料的蒸馏段，下段包含作为保留段的进料板。
冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。
气相和液相的回流是蒸馏的一个重要特征。
蒸馏塔是一种提供混合物气相和液相之间接触条件并实现传质过程的设备。
该设备可分为两类：一类是板式蒸馏塔，另一类是填料蒸馏塔。
2、精馏塔影响的因素2.1、物料平衡精馏塔稳态操作的必须条件就是要保持精馏装置的物料平衡。
对于指定的原料液流量，只要分离度（馏出液中易挥发组分的摩尔分数）和釜残液中易挥发组分的摩尔分数是规定不变的，而馏出液流量和釜残液流量也能够确定了。
分离度和釜残液中易挥发组分的摩尔分数决定于气液平衡关系和理论板数，所以D和W或采出率 D F/ 与W F/ 只能根据分离度和釜残液中易挥发组分的摩尔分数确定，然而不能随意变化，否则进、出塔的两个组分的量会导致失衡，最终把塔内组成发生改变，波动不平的操作，这样一来整个工作工程的效率和效果不是特别理想。
精馏的分类及精馏塔相关知识
• 2、常用的精馏塔有哪些结构形式呢？ 对精馏过程来说，精馏设备是使过程得以进 行的重要条件。性能良好的精馏设备，为精馏过 程的进行创造了良好的条件。它直接影响到生产 装置的产品质量、生产能力、产品的收率、消耗 定额、三废处理以及环境保护等方面。 常用的精馏塔型式有填料塔和板式塔，填料 塔有拉西环填料塔、鲍尔环填料塔、鞍型填料塔、 波纹填料塔、丝网填料塔、丝网波纹填料塔等。 丝网波纹填料塔因其在保持高传质效率的前提下， 降低了造价，也越来越受到青睐。对于甲醇来说 予塔采用这种塔型的为数不少。
• 贮槽；另一部分送至塔底部的蒸发釜（再沸器） 加热气化。蒸发釜中产生的蒸气自塔底逐层上升， 使蒸气中易挥发组分逐渐增浓，然后进入塔顶分 凝器。一部分蒸气在分凝器中冷凝，所得的液体 送回塔顶作为回流；其余部分蒸气或者作为气相 产品直接引出，或者进入冷凝冷却器，将未冷凝 的蒸气全部冷凝，冷凝液流至产品贮槽。 • 这种把原料液不断地加入塔内，又从塔顶和塔釜 连续不断地采出的过程，就称为连续精馏。 • 4、怎样合理地选择精馏塔的操作条件？ 精馏塔的操作条件主要是指温度、压力。一 般地说，主要是根据物料的性质，原料的组成， 对产品纯度的要求，设备材料的来源，工厂生产 的规模等具体情况，选择合理的操作条件。例如
• 8、什么是萃取精馏？ 在被分离的混合物中加入萃取剂，萃取剂的 存在能使被分离混合物的组分间的相对挥发度增 大。精馏时，其在各板上基本保持恒定的浓度， 而且从精馏塔的塔釜排除，这样的操作称为萃取 精馏。 萃取剂的选择原则： （1）萃取剂的选择性要大。被分离组分在 萃取剂中相对挥发度的大小称为萃取剂的选择性。 被分离组分在萃取剂中相对挥发度增大的多，分 离就容易，也就是选择的萃取剂选择性大。选择 性是选择萃取剂最主要的依据。因为选择性的大 小也就是决定了被分离组分中轻重关键组分分离 的难易程度。因此塔板数的多少、回流
低温精馏原理及精馏塔
哪些因素会影响塔板阻力的变化，观察 塔板阻力对操作有何实际意义？
影响塔板阻力的因素很多，包括筛孔孔径大小、塔板开孔率、 液体的密度、液体的表面张力、液层厚度、蒸气的密度和蒸 气穿过筛孔的速度等等。其中，蒸气和液体的密度以及液体 的表面张力在生产过程中变化很小。孔径大小与开孔率虽然 固定不变，但当筛孔被固体二氧化碳或硅胶粉末堵塞时，也 会发生变化，造成阻力增大。此外，液层厚度和蒸气的筛孔 速度取决于下流液体量和上升蒸气量的多少，在操作中也有 可能发生变化，从而影响塔板阻力的变化。特别是筛孔速度 对阻力的影响是成平方关系，影响较大。 所以，在实际操作中，可以通过塔内各部分阻力的变化来判 断塔内工况是否正常。如果阻力正常，说明塔内上升蒸气的 速度和下流液体的数量正常。如果阻力增高，则可能是某一 段上升蒸气量过大或塔板筛孔堵塞；如果进塔空气量、膨胀 空气量以及氧、氮、污氮取出量都正常，也即上升气量没有 变化，那就可能是某一段下流液体量大了，使塔板上液层加 厚，造成塔板阻力增加；如果阻力超过正常数值，并且产生 波动，则很可能是塔内产生了液悬；当阻力过小时，有可能 是上升蒸气量太少，蒸气无法托住塔板上的液体而产生漏液 现象。因此阻力大小往往可作为判断工况是否正常的一个重 要手段。
2)上塔底部压力和温度的确定。 上塔底部压力是指上塔最后一块塔板下面， 液氧面上压力。等于上塔顶部加上塔塔 板总阻力。 P上塔底=△P上塔板+P上塔顶 =0.015+0.12=0.135MPa 上塔底部的温度是液氧面上氧气的饱和温 度,它由氧纯度和压力决定。根据底部压 力和氧气浓度查气、液平衡图得上塔低 部温度。 T上塔顶=92.8K
上塔压力低些有什么好处
上塔的低温产品气体出塔后要通过换热器回收冷量，经 复热后再离开装置。上塔的压力需要能够克服气体在通 过换热器时的阻力。但是，要求在满足需要的情况下， 尽可能地低。这是因为： 1）在冷凝蒸发器中冷凝的液氮量不变、主冷温差不变得 情况下，如果上塔压力降低，则下塔压力相应地会自动 降低。通常，上塔压力降低0.01MPa，下塔压力可降低 0.03MPa。对于全低压制氧机，随着下塔压力降低，空 压机的排气压力也可降低，进塔空气量会增加，从而可 以增加氧产量和降低制氧机的能耗。 2)上、下塔压力降低，可改善上、下塔的精馏工况。因为 压力低时，液体中某一组分的含量与其上方处于相平衡 的蒸气中同一组分的含量的差数要大些，而压力高时此 差数会减小。气、液相浓度差越大，则氧、氮的分离效 果越好。即在塔板数不变的情况下，压力低一些，有利 于提高氧、氮的纯度。因此在操作时，要尽可能降低上 塔压力。 应指出，上塔压力降低是有限的。因为氧、氮产品的排 出压力有一定要求，在排出过程中，还要克服换热器和 管道的阻力。
精馏塔工作原理
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。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 3.精馏塔实观 4.精馏塔剖面图 5.板式精馏塔
1.板式塔结构
2.板式塔工作原理
四、组态画面及设备
1.精馏塔单元仿DCS图 2.精馏塔单元仿现场图 3.精馏工艺流程 4.换热器 5.再沸器
1.精馏塔单元仿DCS图
2.精馏塔单元仿现场图
3.精馏工艺流程
4.换热器
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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。
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。
低温精馏原理及精馏塔
上塔压力低些有什么好处
上塔的低温产品气体出塔后要通过换热器回收冷量，经复热后再离开装置。上塔的压力 需要能够克服气体在通过换热器时的阻力。但是，要求在满足需要的情况下，尽可能地 低。这是因为：
1）在压冷力凝相蒸应发地器会中自冷动凝降的低液。氮通量常不，变上、塔主压冷力温降差低不0.变01得MP情a，况下下塔，压如力果可上降塔低压0力.0降3M低P，a。则对下于塔 全低压制氧机，随着下塔压力降低，空压机的排气压力也可降低，进塔空气量会增加， 从而可以增加氧产量和降低制氧机的能耗。
得下塔顶部压力。
5）下塔底部压力的确定 下塔底部压力等于下塔顶部加上塔塔板总阻力。 P下塔底=△P下塔板+P下塔顶
温度为进下塔饱和空气温度
双级精馏塔的物料平衡和能量平衡
物量平衡：即入塔的空气量等于出塔的分离氧、氮之和。 组分平衡：空气分离后所得的各气体中某一组分量的总和等于加工空气两种该组分的
氮产品。由此可见，如果下塔提供的中间产品不合格，上塔是很难生产出纯度和数量都合乎要求的氧、 氮产品的。这是因为在设计上塔时，是根据氧、氮产品的数量和一定的液空和液氮量计算出上塔的回流 比，再根据液空和液氮的纯度和回流比以及一定的操作压力，确定为分离出合格产品所需要的塔板数。 对全低压流程的上塔，还需要考虑膨胀空气的影响。也就是说，只有当液空、液氮的数量和纯度以及膨 胀空气进入上塔的状态和数量都符合要求，并在规定的操作压力下，经过这么多块塔板的精馏，才能获 得纯度和数量都合格的产品。如果液空和液氮的纯度和数量改变了，上塔回流比一定会发生变化，如果 还是用这么多块塔板来进行精馏，就不能得到纯度和数量都符合要求的产品了。因此，下塔工况的调整 就成为从上塔获得合格产品的基础。
2)上塔底部压力和温度的确定。
关于精馏塔的名词解释
关于精馏塔的名词解释精馏塔是一种常见的化工设备，其主要功能是将混合物中的不同成分分离出来，通过蒸发和冷凝的过程，实现不同成分的纯度提高。
精馏塔的原理是利用不同物质的沸点差异，将混合物中的液体组分分离。
精馏塔通常由塔壳、填料、塔板和冷凝器等部分组成。
塔壳是一个封闭的容器，填料则是位于塔壳内部的一种支撑物，用来增加塔的表面积，方便混合物与蒸汽的接触，促进分离。
塔板则是放置在塔内的一个平台，用来支撑填料和提供蒸汽与液体的接触面。
冷凝器则是利用冷却水或其他冷却介质，将蒸汽冷凝成液体的装置。
在精馏过程中，原料混合物首先被加热，使得其中的液体蒸发生成蒸汽。
蒸汽随后进入精馏塔，与塔内的填料或塔板接触，发生传质和传热反应。
在传质过程中，不同成分的分子将在填料或塔板上相互传递，由于不同成分之间的沸点差异，会出现沸点较低的成分先蒸发出来的情况。
传热则是指蒸汽和液体之间的热量交换，蒸汽通过冷凝器冷却后变成液体，称为凝结液。
塔内的填料或塔板起到一个重要的作用，增加了物质之间的接触面积，加快了传质传热的速度，提高了分离效果。
填料通常是一些由树脂、金属或陶瓷等制成的小颗粒，具有较大的表面积。
而塔板则是通过孔洞和波纹等结构实现蒸汽与液体的接触。
根据不同的用途和分离要求，精馏塔又可以分为多种类型。
例如，常见的有平板塔、浮阀塔、填料塔等。
平板塔由多个水平放置的塔板组成，液体在塔板间穿梭，与蒸汽反复接触，实现分离。
而浮阀塔则是在塔板上设置了可移动的阀门，使得液体在塔板上形成一层液池，提高了传质效果。
填料塔则是通过填充填料的方式，在塔内形成了大量的表面积，实现了效率更高的传质传热过程。
精馏塔在石油化工、化学工程、制药等领域中得到了广泛应用。
例如，在石油炼制过程中，精馏塔被用于将原油中的不同组分，如汽油、柴油、液化气等分离出来，以满足各种燃料的需求。
在化学工程中，精馏塔则被用于分离混合物中的溶剂、酒精等有机物质，以实现纯度的提高。
在制药行业中，精馏塔则被用于分离和提纯药物原料。
精馏塔蒸馏塔的工作原理
精馏塔蒸馏塔的工作原理
精馏塔是一种用于液体混合物分离的设备，通常用于化工工业中。
其工作原理基于液体混合物中各组分的沸点差异，通过加热液体混合物并使其部分蒸发，然后再冷凝回收蒸汽的方式实现分离。
1. 精馏塔的结构
精馏塔通常由塔体、进料口、冷凝器、蒸发器、提取装置等部分组成。
塔体内通常填充着填料，以增加接触面积，有利于组分间的质量传递。
2. 工作原理
1.进料与蒸汽相接触：混合物通过进料口进入精馏塔，在塔体内与升
腾蒸汽接触，升腾蒸汽来自底部的蒸发器。
2.蒸馏过程：液体混合物在与热蒸汽接触时部分蒸发，其中易挥发性
组分在较低的温度下蒸发，升至塔体上部。
3.凝结分离：上升的蒸汽接触到冷凝器外壳表面，降温后重新变成液
态，在冷凝器内壁凝结成液体状态，随后由下部排出。
4.组分收集：经过蒸馏后的液体在提取装置中进行收集、分离，从而
得到不同组分的纯净产物。
3. 应用领域
精馏塔广泛应用于石油、化工、制药等领域，用于提取纯净溶剂、分离液体混合物、精炼原料等。
其在工业生产中发挥着重要的分离作用，提高了产品的纯度和质量。
总结
精馏塔蒸馏塔通过利用液体混合物中组分的沸点差异，实现了液体混合物的高效分离和提取。
在工业生产中扮演着重要角色，促进了产品质量的提高和生产效率的增加。
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x
易挥发组分：液相→汽相； 难挥发组分：汽相→液相。
易挥发组分沿塔高方向增加，而温度沿塔高方向降低。 ④ 热量传递过程
液体汽化所需热量由蒸汽冷凝提供。
⑤ 过程控制
精馏过程速率由传质过程控制。
2.精馏操作流程
冷凝器
精 馏 塔
再沸器
根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏 操作，而必须同时有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有 时还要配有原料液预热器、回流液泵等附属设备，
难挥发组分 。
气体混和物经过多次部分泠凝后可变为高纯度的
易挥发组分。
1-2-2 精馏原理
① 回流 塔顶液相回流和塔底汽相回流，为偏离平衡的气液相 在塔内各板上提供了接触条件，实现了气液相间的质 量传递。
L0
V2与L0是偏离平衡的气
液相，在塔板上接触，
进行质量传递，浓度变
化趋向于平衡组成。
V2
②传质推动力 ③ 传质方向
填料（Tower packing） 常用的填料可分为散装填料和规整填料两大类。散装填 料在塔内可乱堆，也可以整砌。
拉西环
鲍尔环
阶梯环
弧鞍
规整填料一般由波纹状的金属网丝或多孔板重叠而成。 使用时根据填料塔的结构尺寸，叠成圆筒形整块放入塔 内或分块拼成圆筒形在塔内砌装。
4.2板式塔 Plate (tray) tower
板式塔
釜液
（2）间歇精馏流程
间歇精馏与连续精馏大致相同。间歇
精馏时，料液成批投入精馏釜，逐步 加热气化，待釜液组成降至规定值后 将其一次排出。 间歇精馏为非定态过程。 在精馏过程中，釜液组成不断降低。 间歇精馏时全塔均为精馏段，没有提 馏段。
3.精馏塔综述
基本功能：形成气液两相充分 接触的相界面，使质、热的传 递快速有效地进行，接触混合 与传质后的气、液两相能及时 分开，互不夹带等。
精馏塔分类：精馏塔的种类很多，按接触方式可 分为连续（微分）接触式（填料塔）和逐级接触 式（板式塔）两大类，在吸收和蒸馏操作中应用 极广 。
填料塔
在圆柱形壳体内装填一定高度的填料， 液体经塔顶喷淋装置均匀分布于填料层 顶部上，依靠重力作用沿填料表面自上 而下流经填料层后自塔底排出；气体则 在压强差推动下穿过填料层的空隙，由 塔的一端流向另一端。气液在填料表面 接触进行质、热交换，两相的组成沿塔 高连续变化。
塔效率
持液量 液气比 安装检修
较稳定，效率较高 传统填料低；新型乱堆及规整填料高
较大 适应范围较大 较易
材质
造价
常用金属材料
大直径时较低
金属及非金属材料均可
新型填料投资较大
新型填料及规整填料塔竞争力较强。
8
7
液体
6 5
4 3
2
1
气体
填料（Tower packing） 填料塔的核心，是气液两相接触进行质、热传递的场所。
填料的流体力学和传质性能与填料的材质、大小和几何形状 紧密相关，材质一定时，表征填料特性的数据主要有：
比表面积 a ：单位体积填料层所具有的表面积 (m2/m3)。被 液体润湿的填料表面就是气液两相的接触面。大的 a 和良 好的润湿性能有利于传质速率的提高。对同种填料，填料尺 寸越小，a 越大，但气体流动的阻力也要增加。 空隙率 ：单位体积填料所具有的空隙体积 (m3/m3)。代表 的是气液两相流动的通道， 大，气、液通过的能力大， 气体流动的阻力小。 = 0.45~0.95。 填料因子 ：填料比表面积与空隙率三次方的比值 (1/m)， a/3，表示填料的流体力学性能，值越小，流动阻力越小。 有干填料因子与湿填料因子之分。
(2) 分离效率 对板式塔指每层塔板的分离程度；对填料塔指 单位高度填料层所达到的分离程度；
(3) 操作弹性 指在负荷波动时维持操作稳定且保持较高分离 效率的能力，通常以最大气速负荷与最小气速负荷之比 表示； (4) 压强降 指气相通过每层塔板或单位高度填料的压强降；
(5) 结构繁简及制造成本。
4.1填料塔（Packed Tower）
气体
溶剂
填料塔
规整填料 塑料丝网波纹填料
散装填料 塑料鲍尔环填料
板式塔
在圆柱形壳体内按一定间距水平设置若 干层塔板，液体靠重力作用自上而下流 经各层板后从塔底排出，各层塔板上保 持有一定厚度的流动液层；气体则在压 强差的推动下，自塔底向上依次穿过各 塔板上的液层上升至塔顶排出。气、液 在塔内逐板接触进行质、热交换，故两 相的组成沿塔高呈阶跃式变化。
塔体：一般取为圆筒形，可由金属、塑 料或陶瓷制成，金属筒体内壁常衬以防 腐材料。 填料：大致可分为散装填料和规整填料 两大类，是传热和传质的场所。 塔内件：包括填料支承与压紧装置、液 体与气体分布器、液体再分布器以及气 体除沫器等。 操作原理：液体经塔顶喷淋装置均匀分 布于填料上，依靠重力作用沿填料表面 自上而下流动，并与在压强差推动下穿 过填料空隙的气体相互接触，发生传热 和传质。
降液管
液 相
堰
气相
溢流式塔板应用很广，按塔板的具体结构形式可分为： 泡罩塔板、筛孔塔板、浮阀塔板、网孔塔板、舌形塔板等。
逆流塔板（穿流式塔板）： 塔板间没有降液管，气、液两相同时由 塔板上的孔道或缝隙逆向穿流而过，板 上液层高度靠气体速度维持。 优点：塔板结构简单，板上无液面差， 板面充分利用，生产能力较大； 缺点：板效率及操作弹性不及溢流塔板。
液相
气相
与溢流式塔板相比，逆流式塔板应用范围小得多，常见的板 型有筛孔式、栅板式、波纹板式等。
4.3填料塔与板式塔的主要对比
填料塔和板式塔都可用于精馏操作。
板式塔 填料塔
压降
空塔气速
较大
较大
小尺寸填料较大；大尺寸填料及规整填 料较小
小尺寸填料较小；大尺寸填料及规整填 料较大 较小 对液量有一定要求 较难
1.2 精馏原理
1-2-1 精馏基本原理
精馏是将液体混合物多次部分气化和部分冷凝,利
用其中各组份挥发度不同（相对挥发度，α）的特性，
实现分离目的的单元操作。
精馏中的两个重要概念：
轻组分：挥发性高的组分（沸点低的组分）
重组分：挥化后可变为高纯度的
塔底产品称为釜液 —— 富含难挥发组分。
（1）连续精馏流程
操作时，原料液连续地加入精馏塔内。 连续地从再沸器取出部分液体作为 塔底产品（称为釜残液）；部分液体 被汽化，产生上升蒸汽，依次通过各 层塔板。
馏出液 进料
塔顶蒸汽进入全（冷）凝器被全
部冷凝，将部分冷凝液用泵（或借 重力作用）送回塔顶作为回流液体 ，其余部分作为塔顶产品（称为馏 出液）采出。
才能实现整个操作。
再沸器的作用是提供一定量的上升蒸汽流，冷凝
器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相
回流，因而精馏能稳定的进行。
1、进料板以上称为精馏段 —— 精制汽相中的易挥发组分。 2、进料板以下（包括进料板）称为 精馏段
提馏段
—— 提浓液相中难挥发组分。 塔顶产品称为馏出液 进料板
—— 富含易挥发组分。
精馏与精馏塔
主要内容
精馏的基本介绍
精馏操作流程
精馏塔综述
两种精馏塔详细介绍与对比
1.精馏的基本介绍
1.1 精馏的定义 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。
塔板类型 塔板是板式塔的基本构件，决定塔的性能。
板式塔 溢流 无溢流
降液管
液 相
液相
堰
气相
气相
错流式：泡罩、浮阀、筛板
穿流塔板、逆流塔板
喷射式：舌型、浮舌、浮动喷射式
溢流塔板 (错流式塔板)：塔板间有 专供液体溢流的降液管 (溢流管)， 横向流过塔板的流体与由下而上穿 过塔板的气体呈错流或并流流动。 板上液体的流径与液层的高度可通 过适当安排降液管的位置及堰的高 度给予控制，从而可获得较高的板 效率，但降液管将占去塔板的传质 有效面积，影响塔的生产能力。
气体 溶剂
板式塔
DJ 塔盘
新型塔板、填料
塔形选择
塔径在0.6~0.7米以上的塔，过去一般优先选用板式塔。 随着低压降高效率轻材质填料的开发，大塔也开始采用各种 新型填料作为传质构件，显示了明显的优越性。 塔型选择主要需考虑以下几个方面的基本性能指标：
(1) 生产能力 即为单位时间单位塔截面上的处理量；