精馏塔常识

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精馏塔基本知识

精馏塔基本知识




2.精馏段和液相回流

进料板以上至塔顶为精馏段。原料在进料段部分汽化产生的 蒸气,自下而上逐级流过精馏段的接触级,进入塔的顶部。 塔顶液相回流自上而下逐级流过接触级,流向进料板,在每 个接触级上液体与上升的蒸气逆向接触。 一个接触级不能得到纯度很高的塔顶轻质产品,精馏段内需 设若干个接触级。一般,轻质产品的纯度要求愈高、轻重组 分的分离难度愈大,所需的接触级数愈多。每个接触级相当 于一块理论板,在理论板上气液两相达到相平衡状态。真实 塔板不可能使气液达到完善的相平衡状态,因而精馏塔的实 际塔板数总多于理论塔板数,或接触级数。


液相回流是精馏操作的必要条件。如果没有液相回流, 气流就会穿过精馏段直达塔顶,气相得不到任何提浓作 用。塔顶回流量L0常为塔顶产品量的几倍、甚至数十倍。
L0与D的比值称回流比R。

3.提馏段和气相回流

精馏塔进料板下方直至塔底为提馏段。进料板上分出的 液体和由精馏段下流的液体汇合,进入提馏段。在提馏 段的每一接触级上发生的气液传热、传质过程与精馏段 接触级完全相同。液体每经过一个接触级,液体内重组 分浓度得到一次提升,流至塔底得到浓度较纯的重组分 产品。每经过一个接触级,气相内轻组分浓度得到一次 提升,流至提馏段顶端其轻组分浓度趋近于进料板上轻 组分的浓度yF


从下向上,每一接触级的温度逐步递减,形成温度梯度。最顶上接触 级的温度最低,这样才能获得高浓度轻组分;最低下接触级的温度最 高,才能获得高浓度重组分。因而,合理的温度梯度是精馏的另一重 要前提。

为了创造这两个重要前提,顶部冷凝器和底部重沸器所造成的回流是 必不可少的。
顶部产品冷凝器为精馏过程提供了轻组分浓度很高、而温度很低的顶 部液相回流。液相回流会在各个接触级上产生轻组分浓度较平衡浓度 高、温度较平衡温度低的液相回流。 底部的重沸器则提供温度很高、重组分浓度很高的气相回流。气相回 流由下向上,在各个接触级上产生温度高于平衡温度,其重组分浓度 也高于平衡浓度的气相回流。在顶部液相回流和底部气相回流的共同 作用下,各接触级才具备相间浓度差别和温度梯度,使精馏过程持续 顺利地进行。

精馏 精馏塔知识培训

精馏 精馏塔知识培训

塔板数:决定精 馏效果的关键参 数
进料位置:影响 精馏效率和产品 质量的重要因素
回流比:影响精 馏效率和能耗的 重要参数
操作压力:影响 精馏效率和产品 质量的重要参数
温度控制:通过调节加热蒸汽量来控制塔釜温度从而影响精馏效果。 压力控制:通过调节塔顶冷凝器的冷却水流量来控制塔内压力以保持精馏过程的稳定。 进料控制:根据原料的浓度和流量调整进料位置和进料量以保证精馏效率和产品质量。 回流比控制:通过调节回流液的流量控制回流比以实现最佳的精馏效果。
,
汇报人:
CONTENTS
PRT ONE
PRT TWO
精馏是一种分离液体混合 物的方法
通过加热和冷凝实现不同 沸点的分离
原理基于物质挥发性的差 异
广泛应用于化工、石油等 领域
精馏原理简介:利用物质间沸点差异进行分离的过程 精馏流程图:简述精馏塔的构造和各部分功能 精馏操作条件:温度、压力、进料位置等对精馏效果的影响 精馏塔效率:衡量精馏效果的指标及其计算方法
精馏塔的能效: 介绍精馏塔的 能效标准和影
响因素
节能技术:介 绍精馏塔的节 能技术如热集 成、冷凝水回
收等
能效优化:分 析精馏塔能效 优化的方法如 调整操作参数、 改进设备结构

节能案例:介 绍实际生产中 精馏塔的节能 改造案例及其
效果
PRT SIX
塔板效率下降:塔 板堵塞、气液分布 不均、操作温度和 压力波动大
填料塔:以填料作 为传质元件液体在 填料表面完成传热 和传质过程
按照操作方式分类 :连续精馏塔和间 歇精馏塔
按照进料状态分类 :冷进料、汽化进 料和气液混合进料 精馏塔
塔体:精馏塔的主体 结构用于安装填料、

精馏塔设备知识点

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

化工原理精馏知识点总结

化工原理精馏知识点总结

化工原理精馏知识点总结一、精馏原理概述精馏是一种通过升华和凝华的方法来分离液体混合物组分的技术,通过升华和凝华的过程可以使组分分离,最终获得纯净的组分产品。

精馏是一种重要的分离技术,在化工生产中得到广泛应用。

精馏的基本原理是依靠物质的汽化、冷凝和重新汽化等过程来实现组分的分离。

混合物在加热后,其中的易挥发成分首先汽化,形成蒸汽,然后在冷凝器中冷凝成液体,从而获得纯净的组分。

通过将蒸汽重新加热、汽化和冷凝,可以进行多次分离,提高分离效果。

二、精馏塔结构和工作原理1. 精馏塔结构精馏塔是进行精馏操作的设备,其结构一般由一种或多种填料、提升子、冷凝器和再沸器等组成。

填料是用来增大塔内表面积和混合物与液体之间的接触面积,提升子是用来提高温度场,从而使混合物更容易汽化。

冷凝器则是用来将蒸汽冷凝成液体,再沸器是用来将再次汽化的液体加热成蒸汽。

2. 精馏塔工作原理精馏塔是通过在填料层内和填料层与液体流动层之间的传质作用实现气液两相的接触混合。

填料层利用填料表面积大、气液接触面积大和液膜传质效果高的特点,以实现气液两相的有效滞留和有效接触,从而提高气相和液相之间的传递速率。

从而实现混合物组分的分离。

三、精馏操作过程及控制方法1. 精馏操作过程(1)进料进料是指将需要分离的混合物输入到精馏塔中。

进料的温度、压力和流量等参数对分馏操作的影响很大,需要注意调节。

(2)加热加热是将混合物中易挥发成分加热至其汽化温度的过程。

通常使用蒸汽加热或电加热等方式来进行加热。

(3)蒸馏蒸馏是指将加热后的混合物通过精馏塔,在填料层内和填料层与液体流动层之间进行传质过程,以实现组分的蒸发和再凝结的过程。

(4)冷凝冷凝是指将产生的蒸汽通过冷凝器使之冷却成液体,从而得到纯净的组分。

冷凝器通常采用水冷或风冷等方式来进行冷却。

2. 精馏操作控制方法(1)温度控制保持适当的加热温度是进行精馏操作的关键,通过合理控制加热温度,可以使易挥发组分蒸发,而留下不易挥发组分。

精馏塔

精馏塔

精馏操作1、何为相和相平衡:答:相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分,不同相之间往往有一个相界面,把不同的相分别开。

系统中相数的多少与物质的数量无关。

如水和冰混合在一起,水为液相,冰为固相。

一般情况下,物料在精馏塔内是气、液两相。

在一定的温度和压力下,如果物料系统中存在两个或两个以上的相,物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化,我们称系统处于平衡状态。

平衡时,物质还是在不停地运动,但是,各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化,当条件改变时,将建立起新的相平衡,因此相平衡是运动的、相对的,而不是静止的、绝对的。

比如:在精馏系统中,精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时,要进行传热、传质,其结果是气体部分冷凝,形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。

塔板上的液体部分气化,形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。

但是这个传热、传质过程并不是无止境的,当气液两相达到平衡时,其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。

2、何为饱和蒸汽压?答:在一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压,它随温度的升高而增加。

众所周知,放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。

如果把纯水放在一个密闭容器里,并抽走上方的空气,当水不断蒸发时,水面上方气相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。

但是,当温度一定时,气相压力最中将稳定在一个固定的数值上,这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。

应当注意的是,当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是,液相的水分子仍然不断地气化,气相中的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,气体和液体达到平衡状态。

所以,液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时,气液两相即达到了相平衡。

3、何为精馏,精馏的原理是什么?答:把液体混合物进行多次部分汽化,同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。

关于精馏塔操作的知识

关于精馏塔操作的知识

关于精馏塔操作的知识精馏塔是化工生产中常用的设备,用于将混合物中的不同成分按照其沸点进行分离的一种方法。

在精馏塔中,通过加热混合物并将其蒸发,然后再冷凝回液体形式,从而实现不同成分的分离。

精馏塔是一个非常重要的设备,广泛应用于石油化工、化学工业、制药、食品工业等领域。

精馏塔的操作过程一般包括物料的进料、加热、分馏和冷凝等步骤。

不同的物料在精馏塔中会根据其沸点的不同被分离出来,可以得到纯净的产品或分离出不同部分的产品。

在精馏塔的操作中,需要注意以下几个方面的知识:一、精馏塔的结构和工作原理精馏塔一般由塔体、填料、冷凝器、除液泵等部分组成。

在精馏塔中,填料的作用是增加塔内的表面积,促进气液两相的充分接触,从而提高分馏效率。

冷凝器则用于将蒸发的气体冷凝成液体,形成产品。

精馏塔的工作原理是通过将混合物加热至其中成分的沸点,使其蒸发成气体,然后再冷却冷凝成液体,实现不同成分的分离。

二、操作前的准备工作在进行精馏塔操作前,需要进行一些准备工作。

首先要检查精馏塔的设备和仪器是否正常运转,检查各种阀门、管道和连接件是否密封无漏。

其次检查填料是否完整,冷却水是否正常供应等。

还需要根据操作手册和工艺要求设置好操作参数,如加热温度、进料速度等。

三、加热操作加热是精馏塔操作的重要环节,需要控制加热温度和速度。

加热温度应该根据混合物中各成分的沸点来设定,从而确保被分离的成分能够达到沸点并蒸发出来。

加热速度也需要适当控制,过快的加热会导致压力升高,影响操作的稳定性。

四、分馏操作在精馏塔中,分馏是将混合物中的不同成分分离出来的过程。

在进行分馏操作时,需要根据混合物的成分和物性来确定操作参数,如进料速度、塔体高度、冷凝温度等。

对于待分离的成分,需要关注其沸点、比重等特性,掌握好分馏的时机和程度,确保分离效果。

五、冷却和收集操作在分馏后,需要将蒸馏出来的气体冷却成液体,并进行收集。

冷却器的选择和设置要合理,确保冷却效果良好。

冷却后的液体产品要进行检查,确认其质量和纯度是否符合要求,再进行储存或进一步处理。

精馏塔基础知识(设备培训)

精馏塔基础知识(设备培训)

3.填料的类型有两大类:拉西环矩鞍填料; 鲍尔环;鲍尔环是在拉西环的壁面上开一层 或两层长方形小窗。波纹填料有丝网形和孔 板形两大类。
四、板式塔和填料塔比较
1.塔径较大时宜采用板式塔。 2.当所需要传质单元数或理论塔板数比较多而 塔很高时,板式塔比较适宜 。 3.若有热量从塔内移除,宜采用板式塔,因为 塔板上更便于安装冷却管。 4.填料塔压降比较小 5.填料塔适于处理容易发泡的液体。
三、填料塔
1.填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件 的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部 装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在 支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升 气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上, 并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布 装置分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙, 在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料 塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高 连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液 相为分散相。

在塔板结构和液量已知的情况下,鼓泡层高度随气 速而变。通常在塔板以上形成三种不同状态的区间, 靠近塔板的液层底部属鼓泡区,如图中(1);在 液层表面属泡沫区,如图中(2);在液层上方空 间属雾沫区,如图中(3)。这三种状态能进行气 液接触传质作用,其中泡沫状态的传质效果尤为良 好。当气速不很大时,塔板上以鼓泡区为主,传质 效果不够理想。随着气速增大至一定值,泡沫区增 加,传质效果显著改善,相应地雾沫夹带虽有增加, 但还不至于影响传质效果。如果气速超过一定范围, 则雾沫区显著增大,雾沫夹带过量,严重影响传质 效果。为此,在板式塔中必须在适宜地液体流量和 气速下操作,才能达到良好地传质效果。
6.填料塔具有生产能力大,分离效率高,压 降小,持液量小,操作弹性大等优点。 7.填料塔也有一些不足之处,如填料造价高; 当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面, 使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或 容易聚合的物料;对侧线进料和出料等复杂 精馏不太适合等。

精馏塔操作基本知识

精馏塔操作基本知识

精馏塔操作基本知识精馏塔是一种常用的分离设备,广泛应用于化工、石油、煤化工等领域。

它利用物质的沸点差异,通过加热液体混合物,将其中的不同成分分离出来。

精馏塔的操作需要掌握一些基本知识,下面将对精馏塔的操作原理、操作步骤以及一些注意事项进行详细介绍。

精馏塔的操作原理:精馏塔是通过利用液体混合物在塔内的升降过程中发生的液相和气相的交换,从而实现混合物分离的原理。

在塔内,液体混合物在加热作用下沸腾,生成气相和液相。

液相负责沉降,气相则向上升降。

在塔内设有塔盘或填料,用来增加液相和气相之间的接触面积,促进混合物的分离。

精馏塔的操作步骤:1.填料选择:根据分离物的性质以及工艺要求选择合适的填料。

常用的填料有环状填料、波纹填料、球状填料等。

2.入料设定:根据分离物的沸点差异确定进料温度和压力。

3.塔顶温度设定:根据进料的沸点以及塔内的温度分布,设定塔顶温度,控制产品纯度。

4.调节进料速率:根据塔冒的高度、塔内液位和进料的质量需求,调整进料的速率。

5.物料回流控制:根据塔内液位进行调节,保证塔内的液相持续回流。

6.精馏塔压力设定:根据分离物的性质以及工艺要求,确定塔底的压力。

7.收集纯品:通过冷凝、分离等方式,收集纯净的产品。

1.填料的选择要根据工艺要求和分离物性质进行合理选择,以提高塔内的分离效果。

2.进料的温度和压力要根据分离物的沸点差异进行合理设定,以保证分离效果。

3.塔顶温度的设定要根据产品纯度要求进行调整,控制在合理范围内。

4.进料速率要根据塔内液位和塔冒的高度进行调节,以保证塔内液相的回流。

5.塔底的压力要根据产品性质以及工艺要求进行设定,以保证产品质量和操作的稳定性。

6.精馏塔操作过程中,要严格控制操作条件,防止出现过热、过压等异常情况。

7.在操作过程中,要经常检查和维护设备,确保设备的正常运行。

8.操作人员要熟练掌握塔内的温度、压力变化情况,及时调整操作参数,以保证分离效果。

总结:精馏塔的操作基本知识包括操作原理、操作步骤以及注意事项。

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1,液泛?在精馏操作中,下层塔板上的液体涌至上层塔板,破坏了塔的正常操作,这种现象叫做液泛。

液泛形成的原因,主要是由于塔内上升蒸汽的速度过大,超过了最大允许速度所造成的。

另外在精馏操作中,也常常遇到液体负荷太大,使溢流管内液面上升,以至上下塔板的液体连在一起,破坏了塔的正常操作的现象,这也是液泛的一种形式。

以上两种现象都属于液泛,但引起的原因是不一样的。

2,雾沫夹带?雾沫夹带是指气体自下层塔板带至上层塔板的液体雾滴。

在传质过程中,大量雾沫夹带会使不应该上到塔顶的重组分带到产品中,从而降低产品的质量,同时会降低传质过程中的浓度差,只是塔板效率下降。

对于给定的塔来说,最大允许的雾沫夹带量就限定了气体的上升速度。

影响雾沫夹带量的因素很多,诸如塔板间距、空塔速度、堰高、液流速度及物料的物理化学性质等。

同时还必须指出:雾沫夹带量与捕集装置的结构也有很大的关系。

虽然影响雾沫夹带量的因素很多,但最主要的影响因素是空塔速度和两块塔板之间的气液分离空间。

对于固定的塔来说,雾沫夹带量主要随空塔速度的增大而增大。

但是,如果增大塔板间的距离,扩大分离空间,则相应提高空塔速度。

3,液体泄漏?俗称漏液,塔板上的液体从上升气体通道倒流入下层塔板的现象叫泄漏。

在精馏操作中,如上升气体所具有的能量不足以穿过塔板上的液层,甚至低于液层所具有的位能,这时就会托不住液体而产生泄漏。

空塔速度越低,泄漏越严重。

其结果是使一部分液体在塔板上没有和上升气体接触就流到下层塔板,不应留在液体中的低沸点组分没有蒸出去,致使塔板效率下降。

因此,塔板的适宜操作的最低空塔速度是由液体泄漏量所限制的,正常操作中要求塔板的泄漏量不得大于塔板上液体量的10%。

泄漏量的大小,亦是评价塔板性能的特性之一。

筛板、浮阀塔板和舌形塔板在塔内上升气速度小的情况下比较容易产生泄漏。

4,返混现象?在有降液管的塔板上,液体横过塔板与气体呈错流状态,液体中易挥发组分的浓度降沿着流动的方向逐渐下降。

但是当上升气体在塔板上是液体形成涡流时,浓度高的液体和浓度低的液体就混在一起,破坏了液体沿流动方向的浓度变化,这种现象较做返混现象。

返混现象能导致分离效果的下降。

返混现象的发生,受到很多因素的影响,如停留时间、液体流动情况、流道的长度、塔板的水平度、水力梯度等。

5,最适宜的进料板位置确定最适宜的进料板位置就是指在相同的理论板数和同样的操作条件下,具有最大分离能力的进料板位置或在同一操作条件下所需理论板数最少的进料板位置。

在化学工业中,多数精馏塔都设有两个以上的进料板,调节进料板的位置是以进料组分发生变化为依据的。

当进料组分中的轻关键组分比正常操作较低时,应将进料板的位置向下移,以增加精馏段的板数,从而提高精馏段的分离能力。

反之,进料板的位置向上移,则是为增加提馏段的板数,以提高提馏段的分离能力。

总之,在进料板上进料组分中轻关键组分的含量应该小于精馏段最下一块塔板上的轻关键组分的含量,而大于提馏段最上一块塔板上的轻组分的含量。

这样就使进料后不至于破坏塔内各层塔板上的物料组成,从而保持平稳操作。

6,精馏操作的影响因素除了设备问题以外,精馏操作过程的影响因素主要有以下几个方面:塔的温度和压力(包括塔顶、塔釜和某些有特殊意义的塔板);进料状态;进料量;进料组成;进料温度;塔内上升蒸汽速度和蒸发釜的加热量;回流量;塔顶冷剂量;塔顶采出量和塔底采出量。

塔的操作就是按照塔顶和塔底产品的组成要求来对这几个影响因素进行调节。

7,进料组成的变化对精馏操作的影响进料组成的变化,直接影响精馏操作,当进料中重组分的浓度增加时,精馏段的负荷增加。

对于固定了精馏段板数的塔来说,将造成重组份带到塔顶,使塔顶产品质量不合格。

若进料中的轻组分的浓度增加时,提馏段的负荷增加。

对于固定了提馏段塔板数的塔来说,将造成提馏段的轻组分蒸出不完全,釜液中轻组分的损失加大。

同时,进料组成的变化还将引起全塔物料平衡和工艺条件的变化。

组份变轻,则塔顶馏分增加,釜液排出量减少。

同时,全塔温度下降,塔压升高。

组份变重,情况相反。

进料组成变化时,可采取如下措施。

(1)改进料口。

组份变重时,进料口往下改;组份变轻时,进料口往上改。

(2)改变回流比。

组份变重时,加大回流比;组份变轻时,减少回流比。

(3)调节冷剂和热剂量。

根据组成变动的情况,相应地调节塔顶冷剂和塔釜热剂量,维持顶、釜的产品质量不变。

精馏塔操作问题小结[本帖最后由毛毛雨于 2009-2-13 09:13 编辑]精馏基本知识精馏, 基本知识精馏操作知识问答一、有关基本概念1.温度的表示方法有几种?它们之间怎样互相换算?在精馏操作中,温度的数值是一个重要的控制指标,如进料温度、塔顶温度、塔釜温度,回流液温度等等。

为了测量温度数值的高低,根据不同的原理,生产了多种型式的温度计。

在标明温度数值时,国内目前通用摄氏温标,它的单位记做℃。

如常压下纯水的沸点为100℃,冰水混合物的温度为0℃。

国外除了摄氏温标外,也有采用华氏温标的,它的单位记做℉。

它们之间的换算式为:℉=(℃*9/5)+ 32℃=(℉—32)*5/9除了摄氏温标外,在精馏有关计算时,往往采用绝对温度,即摄氏温度的数值再加上273.16(有时简化成273)后所得的数值,它的单位记做K。

2.什么是压强?什么是表压,真空度和绝压?物体单位表面上所受的力称压力强度,简称压强。

工厂里习惯上把压强叫做压力,从科学的定义来说,这种叫法是不严密的。

我们在使用这个术语时,要特别注意,它不是物体所有表面受力的总和,而是每一单位表面上受的力。

严格地说,对物体表面受的力在方向上有规定,是以与表面垂直方向的力为准,如果不是,则要进行换算。

工厂里,力的单位常用公斤,面积单位常用平方厘米,故压强的单位记为公斤/厘米2‘.习惯上称1公斤/厘米’为一个工程大气压,就是我们平常所说的‘一个压力”。

压力也有其它单位,如以液柱高表示。

目前规定以760毫米水银柱高所产生的压强称为一个物理大气压(或标准大气压)。

换算成水柱或公斤/厘米‘。

它们的关系是:1物理大气压=760毫米汞柱=10.332米水柱=1.034公斤/厘米‘由上可以看出,一个工程大气压与一个物理大气单相差不大(约0.3%)。

1程大气压=735.6毫米汞柱=10米水柱=1公斤/厘米’工厂里,开口接通大气的设备,为常压设备,承受的压力为大气压力,压力表的读数为0。

受压超过大气压力的设备和物料,压力表的读数只是超过大气压力的那部分数值,这个数值称为表压,而受压低于大气压力的设备和物料,如减压蒸馏塔,压力表指示的是低于大气压力的差值,此值称为真空度。

为此,把设备和物料实际所受的压力规定为绝对压力,简称绝压。

对于受压超过大气压力的系统,其绝对压力为:P(绝对)=P(大气)+ P(表压)对于受压低于大气压力的系统,则绝对压力为:P(绝对)=P(大气)+ P(真空)P(表压)、P(真空)均指压力表的读数,P(大气)为受压设备和物料所在地的物理大气压数值,它的大小和当地的海拔高度及气候情况有关。

设备和物料所受压力超过了大气压力,由于物理大气压与工程大气压数值相差不大,可近似看成相等,它们之间的偏差主要取决于当地海拔高度,海拔高度愈高,偏差愈大,如海拔高度为1500米时,大气压力的数值与标准物理大气压约差100毫米汞柱,此时一般不使用物理大气压或工程大气压作为压力的单位,而是用毫米汞柱。

3、什么是相和相平衡?在了解相平衡之前,首先要知道什么是相?相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分,不同相之间,往往有一个相界面,把不同的相分别开。

系统中相数的多少与物料的数量无关。

如,水和冰混在一起,水为液相,冰为固相,它们之间有个明显的界面。

再例如,空气为多种气体的混合物,只具有一相,水和油都是液体,它们混在一起,形成了水相和油相,是两个相,糖溶解在水里形成糖水,尽管它由固体的糖和液体的水组成,但形成的糖水却是一相,如果加的糖太多,-溶解不了,就形成了固体糖和液体糖水,这是两相。

一般情况下,物料在精馏塔内是汽,液两相。

在一定的温度和压力下,如果物料系统中存在两个或两个以上的相,物料在各相的相对量以及物料中各组分在各相中的浓度不随时间变化,我们称系统处于平衡状态。

平衡时,物质还是在不停地运动,但是,各相的量和各组分在各相的浓度不随时间变化,当条件改变时,将建立起新的相平衡,因此相平衡是运动的、相对的,而不是静止的、绝对的。

例如,在精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时,要进行传热、传质,其结果是气体部分冷凝,形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。

塔板上液体部分气化,形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。

但是这个传热和传质过程并不是无止境的,当汽、液两相达到平衡时,其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。

精馏过程中汽、液两相能否达到平衡状态呢?一般是达不到的。

因为在实际塔板上气液两相的接触时间和接触面积是有限的。

如,汽相中低沸点组分的浓度总是要比处于相平衡时汽相中低沸点组分的浓度低一些。

而相平衡是塔板上汽、液两相传热和传质的极限状况(理想状况)。

当实际情况与理想状况愈接近时,该板的分离效果愈好。

4.什么是饱和蒸汽压?在一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压,它随温度升高而增加。

如所周知,放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。

如果把纯水放在一个密闭的容器里,并抽走上方的空气,当水不断蒸发时,水面上方汽相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。

但是,当温度一定时,汽相压力最终将稳定在一个固定的数值上,这时的汽相压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压力。

应当注意的是,当汽相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值时,液相的水分子仍然不断地气化,汽相的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,液体和气体达到平衡状态。

所以,液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压力时,汽液两相即达到了相平衡。

饱和蒸汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度。

表1-1列出了几种物质的饱和蒸汽压的数据。

从表1—1可以看出,当温度相同时,乙烯的饱和蒸汽压力最高,以下依次为丁二烯、苯,水,苯表1几种物质的饱和蒸汽压数据┌────┬──────────────────────────────────┐││蒸汽压:毫米汞柱││├─────┬────┬─────┬─────┬─────┬─────┤│温度:℃│││││││││水│乙烯│丁二烯│苯乙烯│苯酚│苯│├────┼─────┼────┼─────┼─────┼─────┼─────┤│一20│0.77 │109000│387││-│6│││4.58 │306050│927│1.28 │0,10 │26.50││20│17.53│439280│1758.64│4.79 │0.40 │74.70││40│55.35││3090.8 │14.86│1.85 │182.7││60│149.40││5168│38.95│5.90 │391.7││80│355.0││8208││16.90│757.6││100 │760│││190.60 │42.65││└────┴─────┴────┴─────┴─────┴─────┴─────┘乙烯,苯酚的最小。

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