精馏塔设备概述
精馏塔设备知识点
的基础元件，分为乱堆填料和规整填料两种基
本类型。塔内件主要包括液体分布器、填料支 撑、液体再分布器、除雾器以及进出料装置等。
其作用除支撑填料之外，主要目的是使气液在
塔内更有效的接触，充分发挥填料塔的优势。
精馏原理 精馏是利用混合物中各组分挥发能力的差异，气、液两相逆向接触，在热能驱动和相
平衡关系的约束下，使得易挥发组分不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气
黏性的流体。在流体保持很高的流速和非常低的蒸发率的条件下， 可使结垢的速率大大减小，然而这就要求有效流速在5～6m/s，因此
泵的造价和能源的消耗都很高。
立式管侧热虹吸再沸器 立式管侧热虹吸再沸器沸腾过程发生在管程，加热介质在壳程，两
相流混合物以较高的流速由排出管流向塔内。要求排出口的流通截
面至少应与管束总的过流面积一样大。排除管既可由沿轴向的大直 径弯管和塔连接，也可采用侧面开口与塔连接。流动循环的驱动压
管和排出管中液体的密度差产生静压差，成为流体自然循环的推动力。
其优点为有较高的循环率，其缺点是壳程结垢后很难清洗。 强制流动立式再沸器 除了强制、水平式再沸器外，比较常用的还有强制流动立式再沸器 其可供酒精醪塔糟液的循环蒸发和压出之用。其釜底液可参与再沸 器的循环，另一部分也可借抽压力排出而进入具一定压头的后续设 备，如糟液二次预热器等。在这种条件下，泵的性能优选是其关键， 要求此等泵具有耐高温、耐腐蚀、耐含有大量固形物（泥沙、纤维 等杂物）且有一定粘稠性者为佳，其要求压头大，流量能满足工艺 要求，但动力不是很大者（省电）。
简介 精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置。有板式塔与填料塔两种主要类型。
板式塔又分为泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、舌板塔。根据操作方式又可分为连续精馏塔
精馏塔设备概述
精馏塔设备概述简介精馏塔是一种常用于分离液体混合物的设备，通过不同组分的挥发度差异实现分离和纯化。
它是化工工业中最常用的分离设备之一，广泛应用于石油化工、化学制药、食品加工等领域。
工作原理精馏塔利用液体分子在不同温度下的挥发差异，通过冷凝和蒸发的循环作用，将混合物中的组分逐步分离。
其基本工作原理是将混合物加热至使其中一种组分直接蒸发并进入冷凝器，然后再将液态的组分回流到塔底进行冷却。
这样循环往复，最终实现分离纯化。
构造精馏塔主要由塔体、进料管、蒸发器、冷凝器、塔底总流出口、分馏液流出口、回流管和塔板等组件构成。
塔体塔体是精馏塔的主要支撑部分，通常由金属材料制成。
其长度和直径可以根据实际情况进行设计。
塔体的内壁通常设置为光滑的表面，以减小流体摩擦阻力，提高传质效率。
进料管进料管用于将待分离混合物导入精馏塔。
其位置通常设计在塔体的顶部，便于混合物均匀分布到塔板上。
蒸发器蒸发器位于精馏塔的底部，通过加热的方式将液态混合物加热至蒸发温度。
蒸发器通常采用外加热的方式，如蒸汽加热或电加热，以提高温度控制精度。
冷凝器冷凝器位于精馏塔的顶部，用于冷却和凝结蒸汽相。
冷凝器通常采用冷水或制冷剂循环的方式进行冷却，将蒸汽相转化为液相，并通过管道排出。
塔底总流出口塔底总流出口是精馏塔的最底部出口，用于排出未蒸发的液态组分。
通常通过阀门控制流量和压力。
分馏液流出口分馏液流出口位于精馏塔的中间位置，用于排除已经分离纯化的组分。
也通过阀门进行流量和压力的调控。
回流管回流管从冷凝器中将冷凝的液相通过管道回流到塔底，作为冷却液。
回流液的流量和塔底总流出口的控制可以实现进一步的分离纯化。
塔板塔板是精馏塔内组织分离过程的关键部分，用于实现质量和传质的分离。
塔板通常为水平平板状，上面设置气体和液体的流通孔，以及液体收集槽等构造。
应用领域精馏塔在化工工业中有着广泛的应用，常见的应用领域包括：•石油化工：用于原油的分离和石油产品的精制，如汽油、柴油、润滑油等的提纯。
精馏塔课件
精馏塔的能耗降低
节能型再沸器
采用高效换热器，如板式换热器、翅 片管式换热器等，降低再沸器的能耗 。
优化操作压力
能量回收
利用冷凝器、再沸器的余热进行回收 利用，减少额外能耗。
适当降低操作压力，减小气体压缩机 的能耗。
精馏塔的环保改进
减少挥发性有机物排放
采用高效密封技术，减少精馏过程中的挥发性有机物泄漏。
THANKS
感谢观看
供决策支持。
在线监测与故障诊断
03
开发在线监测系统和故障诊断技术，实时监测精馏塔运行状态
，预测和预防故障发生。
绿色环保的精馏塔发展
1 2
节能减排技术
研究节能减排技术，降低精馏过程的能耗和物耗 ，减少污染物排放。
环保型填料和溶剂
开发环保型填料和溶剂，减少对环境的污染和破 坏。
3
资源回收利用
研究精馏塔副产物的回收利用技术，实现资源的 高效利用。
进料
将原料送入进料口，控制 流量和温度等参数。
加热
通过加热器将原料加热至 所需温度，使液体汽化。
精馏塔的操作流程
分馏
蒸汽在塔内上升过程中与液体 进行多次逆流接触，实现组分
分离。
冷凝
蒸汽在塔顶冷凝器中冷凝成液 体，收集产品。
回流
部分液体回流至塔内，增加分 离效果。
采出
将合格产品从塔底采出，并控 制流量和温度等参数。
精馏塔课件
目录
• 精馏塔简介 • 精馏塔的设计与操作 • 精馏塔的优化与改进 • 精馏塔的应用与案例分析 • 精馏塔的发展趋势与展望
01
CATALOGUE
精馏塔简介
精馏塔的定义
01
精馏塔是一种用于分离液体混合 物的塔式设备，通过加热和冷凝 的方式实现不同成分的分离。
精馏塔设备概述PPT课件
精馏塔设备概述(PPT43页)
填料塔的总体结构
塔体与裙座 喷淋装置 填料 支承装置 液体再分布器
精馏塔设备概述(PPT43页)
动画>>>
精馏塔设备概述(PPT43页)
喷淋装置 作用：喷出液体，使整个塔截面的填料很
好润湿，影响塔的处理能力和分离效率。 也叫液体分布装置。 要求：使整个塔截面的填料表面很好润湿， 结构简单，制造维修方便。 分类：喷洒型、溢流型、冲击型
精馏塔设备概述PPT课件
塔设备
精馏塔设备概述PPT课件
塔设备
概述 板式塔 填料塔
概述
作用原理：实现气 （汽）相-液相或液 相-液相之间的充分 接触，使相际间进 行传质及传热。
应用：蒸馏、吸收、 解吸（气提）、萃 取、气体的洗涤、 增湿及冷却等单元 操作。
概述
分类
(1) 按操作压力分：加压塔、常压塔及减压塔。 (2) 按单元操作分：精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、
为保证降液管出口处的液封，在塔或塔段 的最底层塔盘降液管处设置特殊的受液盘， 叫液封盘。
圆形降液管液封盘结构
精馏塔设备概述(PPT43页)
弓形降液管液封盘结构
精馏塔设备概述(PPT43页)
填料塔 填料塔的总体结构 喷淋装置 填料 填料支承结构 液体再分布装置
精馏塔设备概述(PPT43页)
精馏塔设备概述(PPT43页)
(c)
(d)
弓形区全部截面 用作降液面积
(e)
固定在塔盘上的 弓型降液管
精馏塔设备概述(PPT43页)
板式塔的受液盘（液封盘） 为保证降液管出口处的液封，在塔盘上设
有受液盘。有平型和凹型两种。
精馏塔设备概述(PPT43页)
精馏塔介绍
一、精馏塔原理
精馏塔是进行精馏的一种塔式气液接 触装置。利用混合物中各组分具有不 同的挥发度，即在同一温度下各组分 的蒸气压不同这一性质，使液相中的 轻组分(低沸物)转移到气相中，而气 相中的重组分(高沸物)转移到液相中， 从而实现分离的目的。
气液分离
塔设备
精馏塔的分类
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。
再沸器的分类
虹吸式再沸器
优点： 结构紧凑、占地面积小、传热系数高； 壳程不能机械清洗，不适宜高粘度、或脏的传热介质； 塔釜提供气液分离空间和缓冲区； 设备被直接安装在塔旁由于管线系统简单,故设备造价低。 缺点： 管长通常受塔裙高度、传热面积的限制； 维修和清洗困难。
精馏塔的工艺流程
填料塔：气液两相作连续逆流 接触。
精馏塔的基本设备组成
精馏塔塔身
回流罐
冷凝器
再沸器
精馏塔效率的关键
一、气相与液相的接触面积 接触面积越大，越利于热量交换，越利于物料分离，分离效果越好。 二、塔板或填料可通过性 气相可通过性越好，精馏过程的压力降越小，越利于精馏。
第一条和第二条相悖！！
填料塔的介绍
填料的分类
填料是填料塔的核心部件，主要分为：散装填料和规整填料两大类。
散装填料
拉西环
鲍尔环
阶梯环
弧鞍环
矩鞍环
金属intalox
填料的分类
规整填料
不锈钢波纹板填料
丝网波纹填料
陶瓷波纹板填料
格栅填料
液体分布器ห้องสมุดไป่ตู้
槽式液体分布器
列管式分布器
盘式分布器
再沸器的分类
釜式再沸器
优点： 性能可靠，受水动力的影响很小； 在高真空条件下,也能很好运行； 增加管间节距,可获得很高的热流密度； 在小温差的条件下,运行状况良好； 在近临界压力下，性能仍然可靠。 缺点： 釜式再沸器是所有再沸器中最容易结垢的； 壳体较大,造价较高。
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。
精馏塔说明书
精馏塔说明书一、产品介绍精馏塔是一种用于分离液体混合物的设备，广泛应用于化工、石油、食品等领域。
本说明书将详细介绍精馏塔的结构、工作原理、操作方法以及注意事项。
二、结构与工作原理精馏塔主要由塔体、进料口、出料口、塔板、冷凝器、再沸器等组成。
其工作原理是基于物质的沸点差异，通过加热和冷凝的方式实现液体混合物的分离。
具体来说，精馏塔内的液体混合物经过加热后，部分组分会蒸发并随上升蒸汽进入塔顶的冷凝器，在那里被冷却液化。
而未蒸发的组分会继续留在塔内，通过再沸器加热后再次蒸发，如此反复，直至达到所需的分离效果。
三、操作方法1、开启前检查：检查精馏塔及相关设备是否完好，管道、阀门有无泄漏，冷凝器、再沸器是否正常工作。
2、开启进料口：将待分离的液体混合物加入进料口，注意流量控制，保持稳定。
3、开启加热系统：根据需要调整再沸器的加热温度，使液体混合物在塔内蒸发并上升至冷凝器。
4、开启冷凝器：调整冷凝器的冷却水流量，使上升的蒸汽在冷凝器中被液化。
5、收集产品：将冷凝器下方收集到的液体产品通过出料口导出。
6、调整操作参数：根据实际分离效果，调整加热温度、进料流量等参数，以达到最佳分离效果。
四、注意事项1、操作过程中要保持设备密封性良好，防止泄漏。
2、严格控制加热温度，防止过热引起物料分解或设备损坏。
3、定期检查设备及相关管道，发现泄漏或其他异常情况应及时处理。
4、在操作过程中要保持安全距离，避免直接接触高温设备和液体。
5、如遇紧急情况，应立即停车并采取相应措施。
五、维护与保养1、定期检查设备及相关管道的密封性，发现泄漏应及时处理。
2、定期清理设备内部杂物及沉积物，保持设备清洁。
3、定期检查加热系统和冷却系统的工作情况，确保设备正常运行。
4、根据实际使用情况，适时调整设备的操作参数，以达到最佳分离效果。
5、在停车期间，应对设备进行全面检查和维护，确保设备良好运行。
六、常见问题及解决方案1、分离效果不佳：可能是由于加热温度、进料流量等参数调整不当所致。
精馏塔
当液体沿填料层下流时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流， 壁流效应造成气液两相在填料层分布不均匀，从而使传质效率下降。为此，当填料层较高时，需要进行分段，中 间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器 收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料的上方。
(1)采用温度作为间接质量指标
温度是最常用的间接质量指标。因为对于一个二元组分的精馏塔来说，在压力一定时，沸点和产品成分之间 有单独的函数关系。因此，如果压力恒定，那么塔板温度就可以反应产品成分。而对于多元精馏塔来说，情况比 较复杂。然而炼油和石油化工生产中，许多产品由碳氢化合物的同系物组成，在压力一定时，保持一定的温度， 成分的误差就可以忽略不计。其余情况下，温度在一定程度上也能反映成分的变化。通过上述的分析可见，在温 度作为反映质量指标的控制方案中，压力不能有剧烈的波动，除常压塔外，温度控制系统总是与压力控制系统在 一起的。
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。
分类
塔板的分类
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•5、塔附件：保温圈入口
板式塔简介
板式塔分类
按塔板结构：筛板塔、浮阀塔、泡罩塔、舌形 塔等。筛板塔和浮阀塔应用最广。
按气液两相流动方式：错流板式塔、逆流板式 塔。错流板式塔有降液管。
•错流
•逆流式
板式塔的塔盘
塔盘作用：塔盘实际上是塔中的气、液通 道。
喷洒型
莲蓬头喷洒器 ：主要有半球形、碟形、杯 形，优点是结构简单，制造安装方便，缺 点是小孔易堵塞，不适于处理污浊液体， 一般可用于塔径小于600mm的塔中。
溢流型
盘式分布器：液体从中央进料管加到喷淋 盘内，然后从喷淋盘上的降液管溢流。
溢流型
槽式分布器：主要用于DN＞1000mm的塔 ，其优点是自由截面大，适应性好，处理 量大，操作弹性大，其结构见图。
分类：喷洒型、溢流型、冲击型
喷洒型
管式喷洒器：DN≤300mm，可选用管式喷 洒器，通过填料上的进液管（直、弯或缺 口）进行喷洒，结构简单，但喷淋面积较 小且不均匀。
环管（排管）多孔喷洒器
喷洒型
环管（排管）多孔喷洒器 ：DN≤1200mm ，可选用单环管多孔喷洒器，环管下面开 小孔，一般为3~5排。 结构简单，制造和安 装方便；但喷洒面积小，不够均匀，而且 液体要求清洁。
冲击型
•反射板式喷淋器
•各种喷淋装置动画>>>
填料
填料是填料塔的核心内件，提供气-液两相 接触的传质和换热表面，与塔的其它内件 共同决定塔的性能。
有多种形式。•各种填料动画>>>
填料塔的支承结构
作用：支承填料 设计要求：足够的强度、刚度以及足够的
自由截面。 分类：栅板型、气液分流型
栅板型支承结构
分块式塔盘的组装结构
•通道板
•1—出口堰 •2—上段降液板 •3—下段降液板 •4—受液盘 •5—支撑梁 •6—支撑圈 •7—受液盘 •8—入口堰 •9—塔盘边板 •10—塔盘板 •11—紧固件 •12—通道板 •13—降液板 •14—出口堰 •15—紧固件 •16—连接板
分块式塔盘
塔盘板结构 自身梁式和槽式
• (2) 按单元操作分：精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、
•
反应塔、干燥塔等。
• (3) 按内件结构分：填料塔、板式塔。
板式塔：逐级（板）接触的气液传质设备。气体自塔底向上以鼓泡 或喷射的形式穿过塔板上的液层，使气—液相密切接触而进行传质与传 热，两相的组份浓度呈阶梯式变化。塔板是气液接触和传质的基本构件 。
填料塔：微分接触型气液传质设备。液体在填料表面呈膜状自上而 下流动；气体呈连续相自下而上与液体作逆流流动，并进行气液两相间 的传质和传热。两相的组份浓度或温度沿塔高呈连续变化。填料是气液 接触和传质的基本构件。
板式塔
简介 板式塔的塔盘 板式塔的降液管 板式塔的受液盘
板式塔简介
•1—吊柱
通道板
接近中央处设置，塔内清洗和维修。在同 一垂直位置上，以利采光和拆卸。也可用 一块塔盘板代替，见下图
分块式塔盘的支承
对直径不大的塔（＜2000mm)，塔盘的支 承一般用焊在塔壁上的支持圈
对直径较大的塔（＞2000~3000mm），需 支承梁结构。
板式塔的降液管
•(a)
•(b)
•弓型区截面中仅有一小 部分用于有效的降液截面
要求：塔盘结构本身必须具有一定的刚度 以维持水平，塔盘与塔壁之间要保持一定 的密封性以避免气、液短路。
塔盘的结构有整块式和分块式两种。
•DN≤700mm
•整块式塔盘
•DN≥800mm
•分块式塔盘
整块式塔盘
小直径塔体由若干塔节组成，内装有一定 数量的整块式塔盘，塔节间用法兰连接。
整块式塔盘的组装：定距管式、重叠式。 塔盘圈结构：角焊式、翻边式 密封结构
•弓形降液管液封盘结
填料塔
填料塔的总体结构 喷淋装置 填料 填料支承结构 液体再分布装置
填料塔的总体结构 塔体与裙座 喷淋装置 填料 支承装置 液体再分布器
•动画>>>
喷淋装置
作用：喷出液体，使整个塔截面的填料很 好润湿，影响塔的处理能力和分离效率。 也叫液体分布装置。
要求：使整个塔截面的填料表面很好润湿 ，结构简单，制造维修方便。
角焊式整块塔盘
•塔盘圈较低时用
•塔盘圈较高时用
翻边式整块塔盘
整块式塔盘的密封结构
1.螺栓 2—螺母 3—压板 4—压圈 5—填料 6—圆钢圈 7—塔盘
分块式塔盘
直径较大的板式塔，为便于制造、安装、 检修，塔盘构件通过人孔送入塔内，因此 制成分块式塔盘。焊于塔体内壁塔盘支承 件上。
对分块式塔盘的要求：结构简单，装拆方 便，足够刚性，便于制造、安装和维修。
定距管式塔盘结构
•1—塔盘板 2—降液管 •3—拉杆 4—定距管 •5—塔盘圈 6—吊耳 •7—螺栓 8—螺母 •9—压板 10 —压圈 •11—石棉绳
重叠式塔盘结构
• 1—调节螺栓 2—支承板 • 3—支柱 4—压圈 • 5—塔盘圈 6—填料 • 7—支承圈 8—压板 • 9—螺母 10—螺柱 • 11—塔盘板 12—支座
•2 —气体出口 •3 —回流液入口
•1、塔体与裙座结构
•4 —精馏段塔盘
•5 —壳体
•2、塔盘结构：塔盘板、降液管、溢
流堰、紧固件和支承件。
•6
—料液进口
•7 —人孔
•3、除沫装置：用于分离气体夹带的•8 —提馏段塔盘
液滴，多位于塔顶出口处。
•9 —气体入口
•4、设备管道：人孔、接管等。 •10 —裙座
精馏塔设备概述
2020年4月19日星期日
塔设备
概述 板式塔 填料塔
概述
作用原理：实现气 （汽）相-液相或液 相-液相之间的充分 接触，使相际间进 行传质及传热。
应用：蒸馏、吸收 、解吸（气提）、 萃取、气体的洗涤 、增湿及冷却等单 元操作。
概述
分类
• (1) 按操作压力分：加压塔、常压塔及减压塔。
。
•(c)
•(d)
•(e)
•弓形区全部截面 用作降液面积
•固定在塔盘上 的弓型降液管
板式塔的受液盘（液封盘）
为保证降液管出口处的液封，在塔盘上设 有受液盘。有平型和凹型两种。
板式塔的受液盘（液封盘）
为保证降液管出口处的液封，在塔或塔段 的最底层塔盘降液管处设置特殊的受液盘 ，叫液封盘。
•圆形降液管液封盘结