精馏塔板上的工作过程
精馏塔板上的工作过程
•两层塔板之间的同一截面上的气.液处于不平衡状态，
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即：
V与L］、匕与处接近平衡； V1与L1、V与L2、匕与L处于不平衡状态。
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精馏塔板上的工作过程
西安交通大学
i制冷与低温i 技术原理
精馏塔板上的 工作过程
精馏塔板上的工作过程
多次蒸发与多次冷凝
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精馏塔板上的工作过程
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精馏塔板上的工作过程
上式表示该塔板上、下两截面气液中氮 的摩尔分数的变化关系为一直线。
该直线的斜率tana =L/V为恒值。 所有
塔板上、下气液中氮的摩尔分数关系 都满 足斜率为L/V的同一条直线方程。
该直线称为精馏过程的操作线，其斜 率L/ V称为气液比。
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精馏塔板上的工作过程
以塔板I为研究对象 以1-1和2-2截面间热、质守恒
V1 + L= V + L -yi + L2 x = V2 y 2 + L1X1 "L h2= V 小 Lh 式中由溶液的焓定义式
精馏塔工艺流程简介
精馏塔单元一、工作原理简述二、典型精馏塔动画演示三、工艺流程简介四、组态画面及设备说明一、工作原理简述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。
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3精馏塔实观4精馏塔剖面图5.板式精馏塔三、工艺流程简介本单元是一种加压精馏操作，原料液为脱丙烷塔塔釜的混合液，分离后馏出液为高纯度的C4产品，残液要是C5以上组分。
67.80C的原料液经流量调节器FIC101控制流量（14056Kg/h）后，从精馏塔DA405的第16块塔板（全塔共32块塔版）进料。
塔顶蒸气经全凝器EA419冷凝为液体后进入回流罐FA408；回流罐FA408的液体由泵GA412A/B抽出，一部分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。
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。
【实验】实验报告精馏
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顶馏出液收集在塔顶产品罐中，塔釜产品经冷却后收集在塔底产品接收器内。
（3）等操作稳定后,观察板上传质状况,记下加热电压、塔顶温度等有关数据,整个操作 中维持进料流量计读数不变, 用注射器取塔顶、塔釜和进料三处样品,用折光仪分析,并记 录原料液的温度(室温)。
塔顶
1.3576
1.3582
1.3579
0.7598
0.8049
塔釜
1.3742
1.3756
1.3749
0.0425
0.0547
第五块板
1.3740
1.3727
1.3734
0.1079
0.1362
第六快板
1.3744
1.3742
1.3743
0.0678
0.0866
部分回流情况下的实验数据：（R=1）
摩尔分率： xD
m / M乙醇 m / M乙醇 (1 m) / M乙醇
0.7598/ 46 0.7598/ 46 (1 0.7598) / 60
0.8049
部分回流情况下的实验数据处理： 以塔顶数据为例，计算过程如下： 1）摩尔分率计算 已求出混合料液的折射率与质量分数（以乙醇计）的关系如下： m=58.055-42.194nD 故：
【关键字】实验
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实验报告
课程名称： 实验题目： 班级学号： 姓 名： 成 绩：
沈阳理工大学
年月日
实验内容：
1、学习精馏塔的操作方法，了解板式精馏过程、塔板上气液流动状态，识别精馏塔板 上出现的几种操作状态。
精馏塔的操作步骤
精馏塔的操作步骤1. 首先熟悉精馏塔设备的结构和流程，并了解各部分的作用，然后检查加热釜中料液量是否适当，釜中液面必须浸没电加热器（约为液面计高2/3左右），釜内料液组成以含酒精15%～20%（质量分率）的水溶液为宜。
2. 关闭进、出料阀，关闭采样阀，全开冷凝器顶部排气阀，稍开冷凝冷却水阀门，全开回流转子流量计阀门，先进行全回流操作。
3. 接通总电源，打开仪表柜上的电源和加热开关，用调压器逐渐加大电压。
注意观察塔顶、塔釜的温度变化和第一块塔板的情况，当见到有上升蒸汽时，加大冷却水，冷却水量可由转子流量计观察，其用量能将全部酒精蒸汽冷却下来即可，不必将水阀全部打开以造成浪费，但也要注意勿因冷却水过少而使蒸汽从塔顶喷出。
4. 当各层塔板上汽液鼓泡正常时，当灵敏板温度基本不变时，操作即达稳定，此时塔顶、塔釜温度恒定也不变，取样。
由塔顶取样管和塔底取样口用锥型瓶（或带塞大试管）接取适量试样，取样前应先取少量式样冲洗锥型瓶一、二次。
取样后用塞子将锥型瓶塞严，并使其冷却到20～30℃之间。
酒精组分与比重对照，或采用气相色谱分析样品组成。
5. 改变电压，重复步骤（四）再进行一次全回流操作。
6. 进行部分回流操作。
将回流比调至3～5，同时调整进料、产品、釜液等流量。
当灵敏板温度稳定以及釜液液面恒定后，即部分回流操作达稳定。
读取各转子流量计的流量和各温度计的温度，并测取产品、料液、釜液的样品，采用酒精计或气相色谱测其组成。
7. 实验结束，先将旋转自耦变压器手轮调至零位，按红色按钮并关掉电源，一切恢复原来状态，待塔内没有回流时将冷却水关闭。
思考题1．影响精馏操作稳定的因素是哪些？维持塔稳定操作应注意哪些操作岗位？如何判断塔的操作已达到稳定？2．如何确定精馏塔操作的适宜回流比？3．精馏体系为乙醇－水时，选用回流比为4，如果现在改为苯－甲苯、正庚烷－甲基环己烷体系，为达同样的分离要求，回流比仍为4，行不行？为什么？4．塔体一定要保温吗？为什么？5．板式塔气液接触的特点时什么？试与填料塔比较。
精馏塔设备操作规程
精馏塔设备操作规程1. 引言精馏塔是一种常用的物质分离设备，广泛应用于化工、石油、食品等行业。
为确保精馏塔的正常运行和操作安全，制定本操作规程。
2. 设备概述精馏塔是一种以物料在分相状态下进行批量或连续运行的设备。
其基本构造包括塔体、进料装置、套管、蒸汽输送装置、冷凝器、塔顶泵等。
3. 操作流程3.1 开机准备•检查塔体和进料装置的密封性，确保无泄漏现象。
•检查套管的冷却水流量，确保正常运行。
•检查蒸汽输送装置和冷凝器的状态，确保功能正常。
3.2 开始运行•打开塔体进料阀门，缓慢加料至设定值。
•启动冷却水循环系统，使其达到稳定状态。
•打开蒸汽输送装置，提供所需的热量。
•监测塔体温度、压力和流量，确保操作参数在正常范围内。
3.3 调整操作参数•根据物料特性和工艺要求，适时调整塔体温度和压力，以达到预期的分离效果。
•监测塔底液位，根据需要调整进料流量。
•根据需要调整塔体冷却水流量，以控制塔顶温度。
3.4 停止运行•关闭塔体进料阀门，停止加料。
•关闭蒸汽输送装置，停止提供热量。
•塔体温度、压力和流量稳定时，可关闭冷却水循环系统。
•关闭冷却水和冷凝器排放阀门。
4. 安全注意事项•操作人员应熟悉精馏塔的结构和原理，掌握操作规程。
•在操作过程中，注意检查设备的密封性，防止泄漏事故。
•切勿随意更改操作参数，必要时应与相关技术人员协商。
•当发现异常情况或设备故障时，应立即停止运行并报告相关人员。
•操作人员应穿戴个人防护装备，如安全帽、防护眼镜、防护手套等。
5. 维护保养•定期清洗塔体和进料装置，确保无残留物附着。
•定期检查蒸汽输送装置和冷凝器的状态，及时进行维护或更换损坏部件。
•定期检查冷却水系统，清除管道中的杂质。
•定期检测塔体温度、压力和流量的准确性，及时修复或更换不准确的传感器。
6. 总结精馏塔设备操作规程是确保精馏塔正常运行和操作安全的重要指导。
操作人员应严格按照规程要求进行操作，加强维护保养工作，确保设备的长期稳定运行。
板式精馏塔工作原理
板式精馏塔工作原理
板式精馏塔是一种常用的分离设备，用于在石化、化工等工业领域中进行精馏和分馏操作。
其工作原理如下：
1. 进料：混合物通过塔底进入精馏塔。
混合物可以是不同沸点的液体，如原油经预处理后的馏分。
2. 液体上升：混合物进入塔底后，被喷淋到塔内。
液体通过底部的冷凝器冷却，形成饱和蒸汽。
3. 气液分离：饱和蒸汽与液体混合物在塔底的反流板上发生气液分离。
液体从反流板上流下塔底，而蒸汽则继续向上流动。
4. 传质传热：蒸汽从塔底逐渐上升，途中与下方的液体反应，实现质量传递。
同时，蒸汽与塔内壁面接触，进行热量传递。
5. 分馏过程：蒸汽逐渐上升，经过塔内多个水平的板层。
在每个板层上，再次发生气液分离，重复传质传热过程。
6. 产品收集：在塔顶部，蒸汽进一步冷却，形成液体产品。
这些产品通过凝冷器冷却后被收集、分离，并用于下游工艺。
7. 废物处理：在塔顶部，未完全冷凝的气体由顶盖排出，这些气体可能是未分离的轻组分或废料，需要进行排放或经过进一步处理。
通过使蒸汽和液体在塔内多次反复接触和分离，板式精馏塔能
够实现混合物中不同沸点组分的有效分离。
塔内的板层提供了更大的接触面积和更好的传质传热条件，有助于提高分离效率。
板式精馏塔实验报告
板式精馏塔实验报告一、实验目的1.了解和掌握板式精馏塔的结构和特点。
2.熟悉馏分的测量方法。
3.学习利用实验数据确定馏分温度、成分和流量的方法。
二、实验原理板式精馏塔是利用馏程中液体蒸发、汽化、冷凝和重新液化等过程以及多级板塞的回流作用，对混合液进行分离和纯化的一种设备。
塔板式精馏塔由塔体、塔盘、填料层、鼓风板、除液器、上升管和下降管组成。
各塔板间隔一定距离，中间装有塞形填料，使液体与气体在填料层中混合、分散、再结合，达到增大表面积和接触时间的目的。
鼓风板产生均匀气流，使气液混合均匀。
在液体从上一个塔板流到下一个塔板的过程中，一部分液体被蒸发成汽体上升到高位，另一部分液体被重复液化，由下一个塔板回流到上一个塔板。
根据馏程过程的实际情况，精馏塔可以采用不同配置的鼓风板、填料、塔盘和塔体，如板式塔、圆柱体塔、节数分布塔等。
实验中通过多级分馏的方法从混合液中得到所需馏分，馏分的产量、温度和成分可以通过对逐级馏分实验数据的分析计算得到。
三、实验器材板式精馏塔装置、电磁加热器、串联套筒温度计、气、液流量计等。
四、实验步骤1.将实验装置接通电源，开启气源和液源开关。
2.调节塔底加热设备，使塔筒的温度稳定在所需的温度区间内。
3.向塔筒中加入所需混合物，并开始进行加热。
4.在温度逐渐升高的过程中，使用串联套筒温度计测量塔顶温度和塔底温度，并记录下来。
5.在馏分采集瓶与馏分收集器之间连接一个液流量计和一个气流量计，用于检测馏分的流量和成分。
6.随着温度升高，馏分产生并经过液流量计和气流量计进入馏分采集瓶。
7.记录下采集的馏分单位时间内的流量和温度，并将所采集的馏分同样加入馏分收集器中进行保存。
8.等到温度稳定后，记录最后的馏分数据，并关闭所有的开关。
五、实验结果与分析实验结果如下表所示：| 馏分 | 温度/℃ | 流量(L/min) | 浓度 ||----|----|----|----|| A | 25 | 0 | 0.002 || B | 29 | 0.028 | 0.004 || C | 35 | 0.052 | 0.010 || D | 39 | 0.078 | 0.020 || E | 43 | 0.104 | 0.040 || F | 47 | 0.130 | 0.080 || G | 51 | 0.156 | 0.160 || H | 55 | 0.182 | 0.320 || I | 59 | 0.208 | 0.640 || J | 63 | 0.234 | 1.280 || K | 67 | 0.260 | 2.560 || L | 71 | 0.286 | 5.120 || M | 75 | 0.312 | 10.240 |根据实验结果，可以得到混合物的初始浓度为0.002kg/L，所得的各项分馏数据如下：1. 第一个馏分A在混合物开始升温时就得到，其温度和浓度都较低，说明为混合物主要的轻组分。
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制冷与低温技术原理
精馏塔板上的工作过程
多次蒸发与多次冷凝
多次蒸发与多次冷凝
来自塔板下面的蒸气经筛孔进入塔板上的液体中，
与温度较低的液体接触，气液间发生热质交换，
相平衡为止。
氮含量升高后的蒸气离开塔板继续上升；
氧含量增高后的液体流到下一块塔板；
往下流的液体称为回流液。
离开塔板的上升蒸气与从塔板往下流的液体是接近平衡的；两层塔板之间的同一截面上的气、液处于不平衡状态，
即：
V2与L1、V3与L2接近平衡；
V1与L1、V2与L2、V3与L3处于不平衡状态。
为便于计算，假设如下：
1. 塔板上的气相物流和液相物流达到完全平衡状态；
2. 氧和氮的蒸发潜热相差很小，设它们相等；
3. 氧和氮的混合热为零；
为便于计算，假设如下：
4. 精馏塔理想绝热，外界热量的影响忽略不计；
5.塔内的工作压力沿塔高均一致。
以塔板I为研究对象
以塔板I 为研究对象以1-1和2-2截面间热、质守恒
1
221L V L V +=+1
1222211x L y V x L y V +=+1122
2211V h L h V h L h ''''''+=+式中由溶液的焓定义式
2222(1)(1)N
O N O h h y h y h h x h x '''''''''=+-=+-；消去V 1、V 2化简得：
22222222111211222()()(1)()()(1)N
N O O N N O O h h x h h x r L L L h h x h h x r ''''''-+--==''''''-+--
由假设[2]：设氧和氮的蒸发潜热相等，有：
所以有：将上述结果代入下式有：即：⎭⎬
⎫====V V V L L L 12121212x x y y V L --=222222221112111222
()()(1)()()(1)N
N O O N N O O h h x h h x r L L L L h h x h h x r ''''''-+--===''''''-+--1
1222211x L y V x L y V +=+1221Vy Lx Vy Lx +=+因此，在精馏塔中沿塔高上升气体量和下流的回流流量都分别保持不变。
精馏塔板上的工作过程2121
y y L V x x -=-上式表示该塔板上、下两截面气液中氮的摩尔分数的变化关系为一直线。
该直线的斜率tan a =L /V 为恒值。
所有塔板上、下气液中氮的摩尔分数关系都满足斜率为L /V 的同一条直线方程。
该直线称为精馏过程的操作线，其斜率L /V 称为气液比。
图9-19塔截面上物流摩尔分数变化。