精馏塔设备简介
浮阀精馏塔的介绍及其优点
浮阀精馏塔的介绍及其优点
浮阀精馏塔是一种用于精馏分离过程的设备，它在化工、石油化工和制药等领域得到广泛应用。
浮阀精馏塔的主要优点包括：
1. 高效分离：浮阀精馏塔通过在塔板上设置浮阀，可以有效地阻止液体的逆流和混合，提高了分离效率，实现了对混合物的精细分离。
2. 较大的操作弹性：浮阀精馏塔的操作弹性较大，可以在较宽的负荷范围内保持稳定的操作，适应不同生产负荷的变化。
3. 良好的传质性能：浮阀的特殊结构和运动方式使得气液两相在塔板上能够充分接触，提供了良好的传质条件，促进了质量传递和能量交换。
4. 较低的压降：相比于其他类型的精馏塔，浮阀精馏塔的压降较低，减少了能量的损失和设备的负荷。
5. 易于维护和操作：浮阀精馏塔的结构相对简单，浮阀易于更换和维修，操作也相对容易，降低了设备的维护成本和操作难度。
6. 适用范围广泛：浮阀精馏塔适用于各种混合物的分离，如烃类混合物、醇类混合物等，可以满足不同工业领域的需求。
总的来说，浮阀精馏塔具有分离效率高、操作弹性大、传质性能好、压降低、维护方便等优点，是一种在化工、石油化工和制药等行业中广泛应用的精馏设备。
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。
精馏塔设备概述
•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
3 精馏塔简介
精馏塔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。
在塔设备内，液体靠重力作用自上而下流动，气相自下而上流动，两者逆流接触。
从结构上分，塔设备分板式塔和填料塔。
1 板式塔的结构逐级接触式，内装塔板，气液传质在板上液层空间内进行；两相的组成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作下，液相为连续相，气相为分散相。
（1）溢流堰：维持塔板上一定高度的液层，以保证在塔板上气液两相有足够的接触面积；（2）降液管：作为液体从上层塔板流至下层塔板的通道。
板式塔特点：生产能力大，塔板效率稳定，操作弹性大，造价低，检修、清洗方便。
2 填料塔的结构（1）填料层：提供气液接触的场所。
（2）液体分布器：均匀分布液体，以避免发生沟流现象。
（3）液体再分布器：避免壁流现象发生。
（4）支撑板：支撑填料层，使气体均匀分布。
（5）除沫器：防止塔顶气体出口处夹带液体。
优点：（1）生产能力大。
填料塔内件开孔率大，空隙率大，液泛点高。
（2）分离效率高。
填料塔每米理论级远大于板式塔，尤其在减压及常压条件下。
（3）压降小。
空隙率高，阻力小。
（4）持液量小。
（5）操作弹性大。
缺点：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。
填料作用（1）提供气液接触面积；（2）强化气体湍动，降低气相传质阻力；（3）更新液膜表面，降低液相传质阻力。
填料塔与板式塔的比较对于许多逆流气液接触过程，填料塔和板式塔都是可以适用的，设计者必须根据具体情况进行选用。
填料塔和板式塔有许多不同点，了解这些不同点对于合理选用塔设备是有帮助的。
①填料塔操作范围较小，特别是对于液体负荷变化更为敏感。
精馏塔的介绍
无论是平衡蒸馏还是简单蒸馏，虽然可以起到一定的分离作用，但是并不能将混合物分离为具有一定量的高纯度产品。
在石油化工生产中常常要求获得纯度很高的产品，通过精馏过程可以获得这种高纯度的产品。
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人塔内，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。
塔板的分类板式塔是一种应用极为广泛的气液传质设备，它由一个通常呈圆柱形的壳体及其中按一定间距水平设置的若干塔板所组成。
板式塔正常工作时，液体在重力作用下自上而下通过各层塔板后由塔底排出；气体在压差推动下，经均布在塔板上的开孔由下而上穿过各层塔板后由塔顶排出，在每块塔板上皆储有一定的液体，气体穿过板上液层时，两相接触进行传质。
板式塔种类繁多，通常可分类如下：按塔板结构分，有泡罩板、筛板、浮阀板、网孔板、舌形板等等。
历史上应用最早的有泡罩塔及筛板塔，20世纪50年代前后，开发了浮阀塔板。
现应用最广的是筛饭和浮阀塔板，其他不同型式的塔板也有应用。
一些新型塔板或传统塔板的改进型也在陆续开发和研究中。
按气液两相的流动方式分，有错流式塔板和逆流式塔板，或称有降液管塔板和无降液管塔板。
有降液管塔板应用极广，它们具有较高的传质效率和较宽的操作范围；无降液管的逆流式塔板也常称为穿流式塔板，气液两相均由塔板上的孔道通过。
塔板结构简单，整个塔板面积利用较充分。
常用的有穿流式筛板、穿流式栅板、穿流式波纹板等。
按液体流动型式分，有单流形、双流形、U形流形及其他流形(如四流形、阶梯形、环流形等)。
单流形塔板应用最为广泛，它结构简单，液流行程长，有利于提高塔板效率。
但当塔径或液量过大时，塔板上液面梯度会较大，导致气液分布不均，或造成降液管过载，影响塔板效率和正常操作。
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
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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)
板式精馏塔
板式精馏塔概述板式精馏塔是一种在化工工业中常用的设备，用于分离和纯化混合物。
它以其高效的分离效果和广泛的应用而被广泛采用。
本文将介绍板式精馏塔的工作原理、结构特点、应用领域以及一些常见的维护和安全注意事项。
一、工作原理板式精馏塔的工作原理基于物质的分馏和蒸馏。
内部设置有一系列的水平平板，称为分馏板。
原料在塔内加热，产生蒸汽。
当蒸汽通过分馏板时，会与冷却器接触，从而冷凝。
冷凝后的液体从板上回流，向下落入下一个分馏板。
这种逐级向下的流动使得组分在塔内逐渐分离。
在板式精馏塔中，分馏板是关键部件。
它可以分为两种类型：穿孔板和交互堆板。
穿孔板上设置有一些小孔，使得液体和蒸汽可以通过，而交互堆板上则有一些小柱子，用来阻碍液体的流动，增加接触面积，提高分离效果。
根据需要，可以选择不同类型的分馏板。
二、结构特点1. 塔体结构板式精馏塔的主体结构包括塔壳、塔盖和塔底。
塔壳是一个高大的圆柱体，内部设置有一系列的分馏板。
塔盖在塔壳顶部覆盖，用于密封和连接装置。
塔底连接塔壳和下部的分离设备。
2. 分馏板结构分馏板一般由板板、横梁和支撑框架组成。
板板是水平平面，用于支撑液体和蒸汽的流动。
横梁用来加固板板，防止其过度变形。
支撑框架则起到支撑分馏板的作用。
3. 进出料装置板式精馏塔上设置有进料和出料装置。
进料装置通常位于下部，用于输入混合物。
出料装置则设置在上部，用于收集纯化后的产物。
三、应用领域板式精馏塔广泛应用于以下领域：1. 石油化工在石油化工过程中，板式精馏塔用于对石油原料进行分离和纯化，得到不同级别的馏分油。
它在原油炼制和石化产品生产中起到至关重要的作用。
2. 化学工业在化学工业中，板式精馏塔用于将化工原料进行分离和纯化，得到所需的产品。
它可以应用于有机溶剂的回收、催化剂的制备、酯化反应的分离等过程。
3. 制药工业在制药工业中，板式精馏塔被用于药物的提纯和分离。
它可以帮助去除杂质和不纯物质，确保药物的纯度和质量。
四、维护和安全注意事项1. 定期清洁板式精馏塔在使用过程中会积累一定的污垢和沉淀物，定期清洁是必要的。
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。
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精馏塔的简要概述
精馏塔是用液体混合物中各组分挥发度的不同来分离其各液体组分的操作称为蒸馏，反复多次的蒸馏过程称为精馏，实现精馏操作的塔设备称为精馏塔，如常减压装置中的常压塔、减压塔等，可将原油分离为汽油、煤油、柴油及润滑油等；铂重整装置中的各种精馏塔，可以分离出苯、甲苯、二甲苯等。
化工生产对精馏塔设备的基本要求：
1、生产能力大，在较大的气、液负荷或波动时，仍能维持较高的传质速率。
2、流体阻力小，运转费用低。
3、能提供足够大的相间接触面积，使气、液两相在充分接触的情况下进行传质，达
到高分离效率。
4、结构合理，安全可靠，金属消耗量少，制造费用低。
5、不易堵塞，容易操作，便于安装、调节、检修。
精馏塔设备的工作过程：
1、溶液的沸腾。
不同性质的液体在同一压力条件下沸点是不同的，所以两种以上相互溶解
的液体组成的溶液，在同一压力下各组分的沸点自然也是不相同的。
沸点低的组分挥发度高，因此同一压力温度下，其在溶液中所形成的分子比例大于它在溶液中的分子比例，而沸点高的组分由于挥发度底，故在溶液蒸汽中的比例小于其在溶液中的比例，利用溶液的这一特性，通过在一定压力下加热的方式，可将溶液中各组分相互分离。
2、溶液的相平衡，在气液系统中，单位时间内液相汽化的分子数与气相冷凝的分子数相当
时，气、液两相达到一种动态平衡，这种状态称为气液的相平衡状态。
这时候其系统内各状态参数，如温度、压力及组成等都是一定的，不随时间的改变而改变。
3、传质。
在炼油、化工生产中，将物质借助于分子扩散的作用从一相转为另一相的过程称
为传质过程。
液体混合物的蒸馏分离，利用液体溶剂的选择作用吸收气体混合物的某一组分，利用萃取等方法分离液体混合物的过程等，都属于传质过程。
4、蒸馏。
通过加热、汽化、冷凝、冷却等过程使得液体混合物中不同沸点的组分相互分离
的方法称为蒸馏，若液体混合物中各组分沸点相差较大，加热时低沸点的组分优于高沸点的组分而大量汽化，则易于分离。
精馏就是多次汽化与冷凝的一种复杂的蒸馏过程，也可以看成是蒸馏的串联使用。
5、原油的馏程。
原油是烃类和非烃类组成的复杂的混合物，每一种成分都有其自身的特性，
但许多成分有沸点、密度等物理特性都很相近，若要将其逐一分离出来是很困难的，也是没有必要的。
在实际生产中是将原油分为几个不同的沸点范围，加以利用，，如原油中沸点在40-205度之间的组分称为汽油；180-300度之间的组分称为煤油；250-350度之间的组分称为柴油，350-520度之间的组分称为润滑油，520度以上的组分为重质燃料油。
这些温度范围称为馏程。
在化工生产中，无论是精馏还是吸收、解析或萃取，其目的都是为了使得混合液中不同馏程的组分得以分离。
精馏塔中板式塔的塔盘形式及特点：
目前板式塔的形式已有一百多种，在化工生产中最广泛应用的是泡罩塔、浮阀塔及筛板塔。
泡罩塔盘
泡罩塔盘是工业上应用最早的一种塔盘，它在塔盘板上开许多圆孔，每个孔上焊接一个短管，称为升气管，管上再罩一个帽子，称为泡罩，泡罩周围开有许多条形孔。
工作时，液体从上层塔盘经过降液管流入本层塔盘，然后横向流过塔盘板，流入下一层塔盘。
气体从下层塔盘上升进入升气管，通过环形通道再经过泡罩的条形孔流散的泡罩间的液层中。
泡罩塔盘具有如下特点;
1、气液两相接触充分，传质面积大，因此塔盘效率高
2、操作弹性大，再负荷变动范围较大时，仍能保持较高的效率。
3、具有较高的生产能力，适用于大型生产。
4、不易堵塞，介质适应范围广，操作稳定可靠。
筛板塔盘
筛板塔盘是在塔盘板上钻许多小孔，工作时液体从上层塔盘经降液管流下，横行流过塔盘进入本层塔盘降液管流入下一层塔盘，气体则自上而下穿过筛孔，分散成气泡，穿过筛板上的液层，在此过程中进行相继间的传质、传热。
筛板塔盘具有如下优点：
1、结构简单、制造维护方便；
2、生产能力大，比泡罩塔盘的高20%-50%
3、压降小，适应于减压操作
4、比泡罩塔盘效率高，但是不及浮阀塔盘
5、筛孔塔盘的缺点是小孔径筛孔易堵塞，故不易处理脏、粘性大及带固体颗粒的料液。
浮阀塔盘
结构与泡罩塔盘相似，只是用浮阀代替了升气管和泡罩，浮阀装在塔板的阀孔。
操作时，气体通过阀孔使浮阀上升，随后穿过环形缝隙时，并从水平方向吹入液层，形成泡沫，浮阀随着气速的增减在相当宽的气速范围内自由升降。
浮阀塔盘的优点如下：
1、生产能力大，因浮阀在塔盘板上排列比泡罩更紧凑，故生产能力比泡罩塔盘高20%-40%。
2、操作弹性大，因浮阀可在一定范围内自由升降以适应气量的变化，所以能在较宽的范围
内保持高的效率。
3、效率高，由于气液接触充分，且蒸汽以水平方向吹入液层，故雾沫夹带较少，因此分离
效果好。
4、压降小，气流通过浮阀时，只有一次收缩、扩大及转弯，故压降比泡罩塔低。
5、与泡罩塔盘相比，结构简单、制造安装较方便，制造费用也较低。
精馏塔设备在生产过程中维持一定的压力、温度和规定的气液流量等工艺条件，其设备的性能对产品质量、产量、生产能力和原材料消耗以及三废处理和环境保护等，都有重要的影响。
是化工生产过程中必不可少的设备。