精馏塔原理与操作

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精馏塔的原理和流程

精馏塔的原理和流程

精馏塔的原理和流程精馏塔是一种常见的化工设备,主要用于分离混合物中的不同组分。

它的原理是利用不同组分的沸点差异,通过加热和冷却的交替作用,将混合物中的各个组分逐一分离出来。

下面我们来详细了解一下精馏塔的原理和流程。

一、精馏塔的原理精馏塔的原理是基于沸点差异的。

在混合物中,不同组分的沸点不同,因此在加热的过程中,沸点较低的组分会先蒸发出来,而沸点较高的组分则会留在混合物中。

通过这种方式,我们可以将混合物中的各个组分逐一分离出来。

具体来说,精馏塔的原理可以分为以下几个步骤:1.加热:将混合物加热到一定温度,使其中沸点较低的组分开始蒸发。

2.蒸汽上升:蒸发出来的组分会形成蒸汽,向上升入精馏塔的塔体中。

3.冷却:在塔体中,蒸汽会遇到冷却器,被冷却后变成液体,这个过程叫做冷凝。

4.收集:冷凝后的液体会被收集起来,这个液体就是分离出来的组分。

5.重复:这个过程会一直重复,直到所有的组分都被分离出来。

二、精馏塔的流程精馏塔的流程可以分为以下几个步骤:1.进料:将混合物加入精馏塔的塔底。

2.加热:将混合物加热到一定温度,使其中沸点较低的组分开始蒸发。

3.蒸汽上升:蒸发出来的组分会形成蒸汽,向上升入精馏塔的塔体中。

4.冷却:在塔体中,蒸汽会遇到冷却器,被冷却后变成液体,这个过程叫做冷凝。

5.收集:冷凝后的液体会被收集起来,这个液体就是分离出来的组分。

6.排出:剩余的混合物会从塔底排出。

7.重复:这个过程会一直重复,直到所有的组分都被分离出来。

需要注意的是,精馏塔的流程是一个连续的过程,每个步骤都需要严格控制,才能保证分离效果。

此外,不同的混合物需要采用不同的操作条件,比如温度、压力、冷却器的位置等等,这些都需要根据具体情况进行调整。

三、精馏塔的应用精馏塔是一种非常常见的化工设备,广泛应用于石油化工、化学工业、制药工业等领域。

它可以用来分离各种混合物,比如石油中的不同馏分、化学品中的不同成分、药品中的不同成分等等。

精馏原理与操作要点

精馏原理与操作要点
底液位、回流罐液位、各塔板持液量均保持不变。 能量平衡:进料热量+塔底再沸器加热量=塔顶产品热量+
塔底产品热量+塔顶冷凝器冷却热量+热量损失 进料、冷剂、加热剂的控制
物料平衡影响因素:进料流量 进料组成 塔顶,塔底产品采出量及组
能量平衡影响因素:进料温度 再沸器加热量 冷凝器冷却量 环境温度
全塔物料平衡
F LR Vs VR LS
F,ZF
Vs y k Ls x k-1
进料为液相,且为泡点,则:

↓k
VS VR , LS LR F
进料为气相,且为露点,则:
VR Vs F , LR LS
Ls
物料平衡示意图
D,XD
B,xB
(2)精馏段的物料平衡
对于冷凝器:
D VR LR
任意塔板j:
连续精馏塔流程的典型图。
1-精馏塔 2-再沸器 3-冷凝器 4-观察罩 5-馏出液贮罐 6-高位槽 7-预热器 8-残液贮罐
三组分精馏典型流程图。
三、精馏塔分类
板式塔 筛板塔、泡罩塔、浮阀塔 穿流塔、浮喷塔、浮舌塔
填料塔 增加气液两相的接触面积 乱堆填料,规整填料
我厂酚塔内部结构
图例显示
槽盘式液体分布器
塔顶-塔底形成下高上低的温度梯度分布 梯度越大,则传质传热的过程越充分,分离效果越好
泡点:一定系统压力和液相组成下,液体混合物出现第一个 气泡时的温度称为泡点.
露点:一定系统压力和液相组成下,液体混合物加热汽化全 部变成饱和气相的温度称为露点。
二异丙基醚——粗酚气 液平衡温度/浓度曲线
在图1中。曲线1表示在一定压力下,溶液的浓度与泡点的关 系,称为液相线,线上每一点均代表饱和液体;曲线2表示溶 液浓度与露点的关系,称为气相线,线上每一点均代表饱和 蒸汽。液相线以下的区域是液相区;气相线以上,溶液全部 汽化,称为过热蒸汽区;两线之间为汽、液两相共存区。

精馏操作

精馏操作

精馏的原理和操作探讨学习精馏的原理——定义在一定压力下进行多次冷凝、蒸发,分离混合物的精馏操作称为精馏。

精馏塔的三大平衡:(1)物料平衡即F = D + W (进料=塔顶采出+塔底采出)对某一组分(轻组分):F xF=D xD+W xW操作中必须保证物料平衡,否则影响产品质量。

精馏设备的仪表必须设计为能使塔达到物料平衡,以便进行稳定的操作。

为了进行总体的进料平衡,塔顶和塔底的采出量必须进行适当的控制,进料物料不是做为塔顶产品采出,就是作为塔底产品采出。

通过调节阀控制(2)热量平衡QB + QF = QC + QD + QW + QLQB——再沸器加热剂带入的热量QF——进料带入热量QC——冷凝器冷却剂带出的热量QD——塔顶产品带出热量QW——塔底产品带出热量QL——散失于环境的热量操作中要保持热量的平衡,再沸器、冷凝器的负荷要满足要求,才能保持平稳操作。

再沸器和进料的热量输入必须转移到塔顶冷凝器。

如果试图使再沸器加热量输入和回流控制相互独立,那么该系统就不会稳定,因为热量不平衡。

(3)汽液相平衡在精馏塔板上温度较高的的气体和温度较低的液体相互接触时要进行传质、传热,其结果是气体部分冷凝,液相中重组分增加,而塔板上液体部分汽化,使汽相中轻组分浓度不断增加,当汽液相达到平衡时,其组分的组成不在随时间变化。

在精馏塔的连续操作过程中应做到物料平衡、气-液平衡和热量平衡,这3个平衡互相影响,互相制约。

借鉴R-134a一分塔的一些操作经验一、稳定几个参数包括进料温度、塔顶压力、回流量、回流温度,操作时尽量保持这几个参数的稳定,特别时塔顶的压力,其他三个参数可以作微调,或是从节能的角度考虑进行调节二、保持物料平衡根据操作经验和馏出口分析确定塔顶重关键组分的量和塔底轻关键组分的量,塔顶采出=进料量*进料中轻组分含量*(1+重关键组分含量)塔底采出=进料量*进料中重组分含量*(1+轻关键组分含量)或塔底采出=进料量—塔顶采出塔顶采出=进料量—塔底采出实际操作中根据塔顶和塔底馏分的质量要求确定计算方法,看那个的质量要求的比较严格,如果是塔顶产品的质量要求高,那么就通过塔顶采出=进料量*进料中轻组分含量*(1+重关键组分含量)计算塔顶采出量,在由塔底采出=进料量—塔顶采出计算塔底采出量,确定了物料平衡(以上为粗略计算,存在一定偏差,实际操作中还要参考产品质量和塔的压差)。

精馏塔的原理和流程

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见的分离技术设备,广泛应用于石油、化工、医药等领域。

其原理是利用不同物质的沸点差异,在塔内进行多次汽液平衡和汽液相互传质,实现物质的分离纯化。

本文将详细介绍精馏塔的原理和流程。

二、精馏塔的结构精馏塔通常由以下几部分组成:进料口、塔底液收集器、填料层、蒸汽进口、冷凝器等。

1. 进料口:将需要分离的混合物进入塔内。

2. 塔底液收集器:收集从填料层下方流出的液体,保证系统稳定运行。

3. 填料层:填充在塔内,提供大量表面积和空隙,增强汽液接触和传质效果。

4. 蒸汽进口:输入蒸汽或其他加热介质,使混合物蒸发并上升到填料层。

5. 冷凝器:冷却上升过程中被加热的气体,使其变为液态并流回到填料层中。

三、精馏塔的原理1. 蒸发和冷凝精馏塔的原理是利用混合物中各组分的沸点差异,将其加热至沸点以上,使其蒸发形成气体,并在填料层内与下降的液体相接触。

由于不同组分之间沸点差异的存在,某些组分会随着气体上升到一定高度时开始凝结为液态,在冷凝器中冷却成为液态后流回到填料层中。

这样,就实现了各组分的分离。

2. 多级汽液平衡在塔内,气液两相进行多次接触和传质,形成多级汽液平衡。

当混合物进入填料层时,由于填料提供了大量表面积和空隙,使蒸汽和液体之间充分接触并交换组分。

这样,在填料层上方形成了一个富含轻质组分、低浓度重质组分的气相区域和一个富含重质组分、低浓度轻质组分的液相区域。

而在下方,则是一个富含重质组分、高浓度轻质组分的液相区域和一个富含轻质组分、高浓度重质组分的气相区域。

这样,就形成了多级汽液平衡。

3. 填料层的作用填料层是精馏塔中最重要的部分之一,它提供了大量表面积和空隙,增加了气液接触面积,加强了传质效果。

填料层的形状、尺寸、材料等因素都会影响精馏塔的分离效率。

常用的填料有环形芯棒、球形芯棒、网格板等。

四、精馏塔的流程1. 进料混合物通过进料口进入塔内。

2. 蒸发蒸汽或其他加热介质通过蒸汽进口输入塔内,使混合物蒸发并上升到填料层。

精馏塔的原理和流程

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。

精馏塔的原理及控制要求

精馏塔的原理及控制要求

精馏塔的原理及控制要求一、精馏原理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,下部为提馏段。

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。

精馏塔从结构上分,有板式塔和填料塔两大类。

而板式塔根据塔结构不同,又有泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流板塔、浮喷塔、浮舌塔等等。

各种塔板的改进趋势是提高设备的生产能力,简化结构,降低造价,同时提高分离效率。

填科塔是另一类传质设备,它的主要特点是结构简单,易用耐蚀材料制作,阻力小等,一般适用于直径小的塔。

在实际生产过程中,精馏操作可分为间歇精馏和连续精馏两种。

对石油化工等大型生产过程,主要是采用连续精馏。

精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程,内在机理较复杂,动态响应迟缓缓,变量之间相互关联,不同的塔工艺结构差别很大,而工艺对控制提出的要求又较高,所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题。

而且从能耗的角度来看,精馏塔是三传一反典型单元操作中能耗最大的设备,因此,精馏塔的节能控制也是十分重要的。

二、精馏塔的主要干扰因素精馏塔的主要干扰因素为进料状态,即进料流量F、进料组分zf ,进料温度Tf或热焓FE.此外,冷剂与加热剂的压力和温度及环境温度等因素也会影响精馏塔的平衡操作。

简述精馏的工作原理

简述精馏的工作原理

简述精馏的工作原理
精馏是一种常用的分离技术,广泛应用于不同领域,如石油化工、化学工业、制药等。

其工作原理基于液体混合物中不同组分的沸点差异,利用加热液体使其部分蒸发,然后通过冷凝将蒸汽重新液化,从而实现组分的分离。

精馏是在一个容器内进行的,通常称为精馏塔。

塔的结构通常由底部的加热器、塔体和顶部的冷凝器组成。

工作过程通常可以分为两个步骤:蒸发和冷凝。

首先,将混合物加热至沸点以上,使得沸点低的组分开始蒸发。

因为沸点不同,液体中沸点较低的组分会更容易蒸发。

蒸汽沿着塔体向上升腾,逐渐与塔内的固体填料或板塞接触,增大了表面积,促进了传热和传质过程。

接下来,蒸汽进入顶部的冷凝器,经过冷却后逐渐转变为液体,这个过程称为冷凝。

冷凝器中通常通过冷却介质(如冷水)降低蒸汽温度,使其转变成液体。

液体会从冷凝器底部流出,分别收集不同组分的产品。

整个过程的关键在于塔体内的传质与传热。

传质是指不同组分之间的成分交换,有利于组分的分离。

传热则是指液体与蒸汽之间的热量交换,使得液体蒸发和蒸汽冷凝能够进行。

精馏的工作原理是基于沸点差异的,沸点差异越大,分离效果越好。

因此,设计一个合适的精馏系统需要考虑组分间的沸点
差、操作条件和塔体结构等因素。

总之,精馏是一种利用不同组分之间沸点差异来进行分离的技术,通过加热蒸发和冷凝液体可将混合物分解成纯净的组分。

精馏塔的工作原理

精馏塔的工作原理

精馏塔的工作原理
精馏塔是一种常用于化工生产中的设备,它通过物质的分馏来实现对混合物的分离。

其工作原理主要包括物料的加热、蒸发、冷凝和分馏四个过程。

首先,混合物被加热至其沸点以上,使得其中的成分开始蒸发。

这些蒸汽进入精馏塔后,会逐渐上升至塔顶部。

在上升的过程中,不同成分的蒸汽会因其沸点的不同而在塔内形成不同高度的浓度带。

其次,当蒸汽到达塔顶部时,会进入冷凝器进行冷却,从而使其重新凝结成液体。

在冷凝的过程中,不同成分的蒸汽会分别凝结成液体,并通过不同管道流出。

接着,这些液体会被收集并进一步处理,以得到纯净的产品。

由于不同成分的沸点不同,它们在精馏塔内会分别凝结和流出,从而实现了混合物的分离。

最后,经过多次的蒸发和冷凝过程,精馏塔可以将混合物中的各种成分分离出来,得到所需的纯净产品。

这种分馏的原理可以有效地应用于石油化工、化学工业等领域,实现对混合物的高效分离和提纯。

总的来说,精馏塔通过不同成分的沸点差异来实现混合物的分离,其工作原理简单而高效。

通过合理控制温度和压力,可以实现对各种混合物的精确分离,为化工生产提供了重要的技术支持。

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n — 理论塔板数 α— 平均相对挥发度,与温度、压力有关 挥发度:气相中分压和与其平衡的液相中的摩尔分率之比。
PA VA xA
PB VB xB
道尔顿定律:理想气体混合物的总压等于各组分气体分压之 和,各组分的分压等于总压乘以该组分在混合气体中所占的 摩尔分率
PA PYA PB PYB
V VR , L LR
F↓ ↓LR ↑VR ↓LS ↑VS F, ZF
LS
F LR Vs VR LS
↑ ↓ VR y j+1 LR Vs y k Ls x k-1 ↑ ↓
j xj
D , XD
进料为液相,且为泡点,则:
k
VS VR , LS LR F
进料为气相,且为露点,则:
五条线所包围的区域称为 塔板的适宜操作区。
V Vmax
2 A 5 3 P1 4 P
操作点——A
操作线——OA 操作弹性——Vmax/Vmin
O Vmin B
1
L
设计时,应使操作点尽可能位于适宜操作区的中央,若操作点紧 靠某一条边界线,则负荷稍有波动,塔的正常操作即被破坏。
26/37
3、约束条件 液泛限:气相速度过高,气相中夹带液体到上层塔板中, 称为“雾沫夹带”,雾沫夹带现象严重时,液相从下层塔板倒 流到上层塔板,称为液泛。气相速度的上限称为液泛限。(另 外液体量过大、溢流管堵塞等都会导致液泛) 漏液限:气相速度过低,塔板漏液,板效率下降。气相速 度的下限称为漏液限。 压力限:塔的操作压力的限制,操作压力过大,影响气液 平衡,分离效果变差。严重时会影响安全生产。 临界温差限:主要指再沸器两侧冷热流体的温度差。温差 越大,传热量越大,温差低于临界温差时,给热系数急剧下降, 不能保证正常传热。
连续精馏塔流程的典型图。
1-精馏塔 2-再沸器 3-冷凝器 4-观察罩 5-馏出液贮罐 6-高位槽 7-预热器 8-残液贮罐
三组分精馏典型流程图。
B+C+(A)
P-2
P-6
P-7
E-5
E-6
P-4 P-5 P-7
甲醇+PO.+丙烯
C+(B)
P-8
A+B+
P-12 P-12
F D Z F xB xD Z F xB xB D F xD xB

F B xD Z F xB xD xD Z F B F xD xB
表明:xD与xB之间的关系受F/D(或F/B)、ZF的影响。 进料在产品中的分配比一定,则顶、底两产品中轻组分 组成关系一定。xD↑则xB↓,反之, xB ↑, xD ↓。 例: ZF=0.5 要求xD=0.95, xB=0.05
P-10
E-1 E-4
E-2
E-3
A
P-14
P-15
B
三、精馏塔分类
板式塔
筛板塔、泡罩塔、浮阀塔 穿流塔、浮喷塔、浮舌塔
填料塔
增加气液两相的接触面积 乱堆填料,规整填料
槽盘式液体分布器
四、精馏操作要点
在保证产品质量合格的前提下,回收率最高,能耗最低 或总收益最大,或总成本最低 1、质量指标-产品的纯度: 二元组分精馏:通常只能控制其中的关键组分的浓度 轻关键组分:挥发度较大而由塔顶镏出的关键组分 重关键组分:挥发度较小而由塔底镏出的关键组分
通过改变再沸器上升蒸汽量、回流量来改变内部物料平衡, 最终改变yj+1 经过点 ( xB , xB )
(0, 和点 B xB ) Vs
全塔能量平衡关系
1、芬斯克(Fenske)方程
全回流时,由各塔板气液平衡关系可以推导出塔顶、塔底 产品组成服从Fenske方程
X D (1 X B ) n X B (1 X D )
Ls
VR Vs F , LR LS
物料平衡示意图
B,xB
(2)精馏段的物料平衡
对于冷凝器:
任意塔板j:
D VR LR
精馏段操 作线方程
VR y j 1 LR x j DxD
LR D R xD y j 1 x j xD xj VR VR R 1 R 1 LR ,则: 定义回流比: R LR LR D
塔顶-塔底形成下高上低的温度梯度分布
梯度越大,则传质传热的过程越充分,分离效果越好
泡点:一定系统压力和液相组成下,液体混合物出现第一 个气泡时的温度称为泡点.
露点:一定系统压力和液相组成下,液体混合物加热汽化
全部变成饱和气相的温度称为露点。
节能与经济性
回收率: Ri 组分i的产品流量 100 %
相应原因及可采取措施
一、淹塔愿因:(1)沉降管堵死。回流液无法下流。开工时铁屑、焊渣等 杂物,正常生产中设备腐蚀物的沉积,或者液体中的固体析出,溶液的自 聚物,都易引起降液管堵塞。(2)液体量太大,使降液管超负荷。 现象:淹塔时会使塔顶温度下降,回流罐液面下降,塔底液面和压力增高。 措施:(1)适当降低进料量和回流量。(2)如设备故障,则停工处理。 二、冲塔原因:形成塔内汽液相负荷过大的诸因素,都可引起冲塔,如进 料量、塔底吹汽量、塔顶回流量过大等。 现象:发生冲塔时,因塔内分馏效果变坏,破坏正常的传质传热,致使塔 顶温度、压力、回流温度均上升,塔液位突然下降。 处理:处理原则是降低汽液负荷,如因萃取物进料量如因含水过大造成的 冲塔,则要提前排水,减小萃取物中含水量,当处理量过大时,要注意塔 底吹汽流量不可过大,塔顶回流应适当。 三、雾沫夹带和液泛原因:分馏塔正常操作中,气液相负荷相对稳定。当 气相负荷都过大时,气体通过塔板压降增大。气体在上升过程中带走各级 塔盘上大量液体,致使塔顶采出物中重组分严重超标。 措施:原则是同时降低气液相负荷。
R VR LR D R 1 可通过回流比R和再沸器蒸汽量V→内部物料平衡→yj+1 回流比R↑,y-x斜率↑ 全回流(R=∞,D=0)时, yj+1 =xj为对角线
(3)提镏段物料平衡
再沸器物料平衡: B LS VS
提馏段操作 线方程
LS B 提馏段任一塔板: VS yK LS xK 1 BxB yK xK 1 xB VS VS
蒸馏和吸收塔设备
化工教研室
塔板上的异常操作现象
漏液、液泛和液沫夹带等,应尽
量避免异常操作现象的出现。
五 塔板的负荷性能图
通常由五条线组成: 漏液线(1) 液沫夹带线(2) 液相负荷下限线(3) 液相负荷上限线(4) 液泛线(5)
25/37
化工原理 蒸馏和吸收塔设备
材料与化学工程学院 化工教研室
操作分析
相对挥发度:
VA VB PA P YA YA XA XA XA PB P YB YB XB XB XB
2 、分离度
不是全回流的一般操作条件下,定义分离度:
X D (1 X B ) S X B (1 X D )
(7-15)
sxB xD 1 xB ( s 1) xD xB xD s(1 xD )
精馏塔的基本控制 Shinskey的三条准则
(1)当仅需要控制塔的一端产品时.应当选用物料平衡方 式来控制该产品的质量; (2)塔两端产品流量较小者,应作为操纵变量去控制塔的 产品质量; (3)当塔的两端产品均需按质量控制时,一般对含纯产品 较少,杂质较多的一端的质量控制选用物料平衡控制,而含 纯产品较多,杂质较少的一端的质量控制选用能量平衡控制
能量平衡影响因素:进料温度
再沸器加热量
冷凝器冷却量 环境温度
全塔物料平衡
对于二元精馏: F为进料流量(kmol/h); D为塔顶馏出 液采出量(kmol/h);B为塔底釡液采出量(kmol/h)
ZF,xD,xB分别表示进料、馏出液、釡液中轻组分的摩尔 分率。
解得:
F DB
FZ F DxD BxB
D 0.5 0.05 0.50 F 0.95 0.05
ZF变到0.4 时
F xD Z F 0 0.8 D
此时必须减小D才能够达到质量要求
(1)进料板物料平衡 V V , L s 提馏段各板: 精馏段在回流液的温度为沸点的情况下V R 各板:
从而进料板物料平衡:
2、保证平稳操作 物料平衡:塔顶产品和塔底产品流量之和应等于进料量, 塔底液位、回流罐液位、各塔板持液量均保持不变。 能量平衡:进料热量+塔底再沸器加热量=塔顶产品热 量+塔底产品热量+塔顶冷凝器冷却热量+热量损失 进料、冷剂、加热剂的控制
物料平衡影响因素:进料流量
进料组成
塔顶,塔底产品采出量及组
精馏原理与操作要点
一、引言 二、精馏原理 三、精馏塔分类 四、精馏塔操作要点
高飞 2013年11月1日
一、引言
精馏过程是一个复杂的传质传热过程,表现 过程变量多,被控变量多,可操纵的变量也 多和机理复杂” 作为化工生产中应用最广的 分离过程,精馏也是耗能较大的一种化工单 元操作。
二、精馏原理
精馏操作迫使混合物的气、液两相在精馏塔体中作逆向流 动,在互相接触过程中,液相中的轻组分逐渐转入气相,而气 相中的重组分则逐渐进入液相。精馏过程本质上是一种传质过 程,也伴随着传热。在恒定压力下,对单组分液体在沸腾时继 续加热,其温度保持不变。但对于多组分的理想溶液来说,在 恒定压力下,沸腾溶液的温度却是可变的。一般而言,在恒定 压力下,溶液气液相平衡与其组分有关。高沸点组分的浓度越 高,溶液平衡温度越高。与纯物质的气液平衡相比较,溶液气 液平衡的一个特点是:在平衡态下,气相浓度与液相浓度是不 相同的。一般情况下,气相中的低沸点组分的浓度高于它在液 相中的数值.对于纯组分的气液相平衡,把恒定压力下的平衡温 度称为该压力下的沸点或冷凝点。但对于处在相平衡的溶液, 则把平衡温度称为在该压力下某气相浓度的露点温度或对应的 液相浓度的泡点温度。对于同一气相和液相来说,露点温度与 泡点一般是不相等的,前者比后者高 。
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