❶ 蒸餾設備的設備
(molecular distillation equipment)
分子蒸餾亦稱短程蒸餾.它是一項較新的尚未廣泛應用於工業化生產的液-液分離技術.其應用能解決大量常規蒸餾技術所不能解決的問題.
分子蒸餾與常規蒸餾技術相比有以下特點:
1.普通蒸餾是在沸點溫度下進行分離操作:而分子蒸餾只要冷熱兩個面之間達到足夠的溫度差.就可以在任何溫度下進行分離.因而分子蒸餾操作溫度遠低於物料的沸點.
2.普通蒸餾有鼓泡.沸騰現象:而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發.操作壓力很低.一般為0.1-1Pa數量級,受熱時間很短.一般僅為十秒至幾十秒.
3.普通蒸餾的蒸發和冷凝是可逆過程.液相和氣相之間處於動態相平衡,而在分子蒸餾過程中.從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上.理論上沒有返回到加熱面的可能性.所以分子蒸餾沒有不易分離的物質.
一套完整的分子蒸餾設備主要包括:分子蒸發器、脫氣系統、進料系統、加熱系統、冷卻真空系統和控制系統。分子蒸餾裝置的核心部分是分子蒸發器,其種類主要有3種:(1)降膜式:為早期形式,結構簡單,但由於液膜厚,效率差,當今世界各國很少採用;(2)刮膜式:形成的液膜薄,分離效率高,但較降膜式結構復雜;(3)離心式:離心力成膜,膜薄,蒸發效率高,但結構復雜,真空密封較難,設備的製造成本高。為提高分離效率,往往需要採用多級串聯使用而實現不同物質的多級分離。
1.降膜式分子蒸餾器
該裝置是採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式。將物料加熱,蒸發物就可在相對方向的冷凝面上凝縮。降膜式裝置為早期形式,結構簡單,在蒸發面上形成的液膜較厚,效率差,現在各國很少採用。
2.刮膜式分子蒸餾裝置
我國在80年代末才開展刮膜式分子蒸餾裝置和工藝應用研究。它採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式,但為了使蒸發面上的液膜厚度小且分布均勻,在蒸餾器中設置了一硬碳或聚四氟乙烯制的轉動刮板。該刮板不但可以使下流液層得到充分攪拌,還可以加快蒸發面液層的更新,從而強化了物料的傳熱和傳質過程。其優點是:液膜厚度小,並且沿蒸發表面流動;被蒸餾物料在操作溫度下停留時間短,熱分解的危險性較小,蒸餾過程可以連續進行,生產能力大。缺點是:液體分配裝置難以完善,很難保證所有的蒸發表面都被液膜均勻覆蓋;液體流動時常發生翻滾現象,所產生的霧沫也常濺到冷凝面上。但由於該裝置結構相對簡單,價格相對低廉,現在的實驗室及工業生產中,大部分都採用該裝置。
3.離心式分子蒸餾裝置
該裝置將物料送到高速旋轉的轉盤中央,並在旋轉面擴展形成薄膜,同時加熱蒸發,使之與對面的冷凝面凝縮,該裝置是目前較為理想的分子蒸餾裝置。但與其它兩種裝置相比,要求有高速旋轉的轉盤,又需要較高的真空密封技術。離心式分子蒸餾器與刮膜式分子蒸餾器相比具有以下優點:由於轉盤高速旋轉,可得到極薄的液膜且液膜分布更均勻,蒸發速率和分離效率更好;物料在蒸發面上的受熱時間更短,降低了熱敏物質熱分解的危險;物料的處理量更大,更適合工業上的連續生產。 (alcohol distilling equipment)
特點:第一,節能。採用高效低阻的板型,降低釜溫,適量迴流,建立合理利用各級能量的蒸餾流程;盡量採用儀表控制或微機自控系統,使設備處於最佳負荷狀態。
第二,生產強度高。提高單位塔截面的汽液通量,特別是對醪塔的設計,更應注意其汽液比的關系。使設備更加緊湊、生產強度和處理能力又能提高的方法之一,採用高效塔板代替原有舊式塔校(塔體不動)。
第三,排污性能好。在盡量減少成熟醪中纖維物含量的同時,對設備也要考慮其適應含固形物發酵液的蒸餾,最大限度減少停產清塔的次數。
第四,充分考慮塔器的放大效應.特別是對年產量在15000噸以上的塔設備,由於塔徑均大於1.5米以上,所以要對大直徑塔設備採取積極先進措施,以減輕分離效率的降低。
第五,結構簡單,造價降低。在工藝條件許可的情況下,選用塔板結構簡單而效率又高的新型塔板。
裝置原理:
本裝置適用於制葯、食品、輕工、化工等待業的稀酒精回收,也適用於甲醇等其他溶煤的蒸餾。本裝置根據用戶的要求,可將30。左右的稀酒精蒸餾至90。-95。酒精,成品酒精度數要求再高。可加大迴流比,但產量就相應減少。
採用高效的不銹鋼波紋填料。蒸餾塔體採用不銹鋼製作,從而是防止了鐵屑堵塞填料的現象,延長了裝置的使用期限。本裝置中凡接觸酒精的設備部分如冷凝器、穩壓罐、冷卻蛇管等均採用不銹鋼,以確保成品酒精不被污染。蒸餾釜採用可拆式U型加熱管,在檢修時可將U型加熱管移出釜外,便於對加熱管外壁及蒸餾釜內壁進行清洗。本裝置可間歇生產,也可連續生產。
能力參數: 型號 塔徑mm 30~40%進料的生產能力 60~80%進料的生產能力 90%酒精 95%酒精 90%酒精 95%酒精 T-200 φ200 35kg 26kg 45kg 36kg T-300 φ300 80kg 64kg 100kg 80kg T-400 φ400 150kg 120kg 180kg 140kg T-500 φ500 230kg 185kg 275kg 220kg T-600 φ600 335kg 270kg 400kg 320kg 減壓蒸餾設備(atmospheric-vacuum distillation unit)常減壓蒸餾裝置通常包括三部分:
(1)原油預處理。採用加入化學物質和高壓電場聯合作用下的電化學法除去原油中混雜的水和鹽類。
(2)常壓蒸餾。原油在加熱爐內被加熱至370℃左右,送入常壓蒸餾塔在常壓(1大氣壓)下蒸餾出沸點較低的汽油和柴油餾分,殘油是常壓重油。
(3)減壓蒸餾。常壓重油再經加熱爐被加熱至410℃左右,進入減壓蒸餾塔在約8.799千帕(60毫米汞柱)絕壓下蒸餾,餾出裂化原料的潤滑油原料,殘油為減壓渣油。參見原油蒸餾。 水氣蒸餾是用來分散以及提純液態或者固態有機化合物的一種要領,經常使用於下列幾種環境:(1)某些沸點高的有機化合物,在常壓下蒸餾雖可與副產物分散,但易被破壞;(2)混淆物中含有大量樹脂狀雜質或者不揮發性雜質,採用蒸餾、萃取等要領都難以分散;(3)從較多固體反應物中分散出被吸附的液體。
基本原理
按照道爾頓分壓定律,當與水不相混溶的物質與水並存時,全般系統的蒸氣壓應為各組分蒸氣壓之以及,即:
p= pA+ pB
其中p 代表總的蒸氣壓,pA為水的蒸氣壓,pB 為與水不相混溶物質的蒸氣壓。
當混淆物中各組分蒸氣壓總以及等於外界大氣壓時,這時候的溫度即為它們的沸點。此沸點比各組分的沸點都低。是以,在常壓下應用水氣蒸餾,就能在低於100℃的環境下將高沸點組分與水一路蒸出來。由於總的蒸氣壓與混淆物中兩者間的相對於量無關,直至其中一組分幾乎完全移去,溫度才上漲至留在瓶中液體的沸點。我們懂得,混淆物蒸氣中各個氣體分壓(pA,pB)之比等於它們的物質的量(nA,nB)之比,即:
而nA=mA/MA;nB=mB/MB。其中
mA、mB為各物質在肯定是容量中蒸氣的質量,MA、MB為物質A以及B的相對於份子質量。是以:
可見,這兩種物質在餾液中的相對於證量(就是它們在蒸氣中的相對於證量)與它們的蒸氣壓以及相對於份子質量成正比。
以苯胺為例,它的沸點為184.4℃,且以及水不相混溶。當以及水一路加熱至98.4℃時,水的蒸氣壓為95.4 kPa,苯胺的蒸氣壓為5.6 kPa,它們的總壓力靠近大氣壓力,於是液體就開始沸騰,苯胺就隨水氣一路被蒸餾出來,水以及苯胺的相對於份子質量別離為18以及93,代入上式:
即蒸出3.3 g水可以容或者帶出1 g苯胺。苯胺在溶液中的組分佔23.3%。測試中蒸出的水量往往超過計算值,由於苯胺微溶於水,測試中尚有一部分水氣不遑與苯胺充分接觸便離開蒸餾燒杯的緣故。
哄騙水氣蒸餾來分散提純物質時,要求此物質在100℃擺布時的蒸氣壓至少在1.33 kPa擺布。要是蒸氣壓在 0.13~0.67 kPa,則其在餾出液中的含量僅佔1%,甚至更低。為了要使餾出液中的含量增高,就要想辦法提高此物質的蒸氣壓,也就是說要提高溫度,使蒸氣的溫度超過100℃,即要用過熱水氣蒸餾。例如苯甲醛(沸點178℃),進行水氣蒸餾時,在97.9℃沸騰,這時候pA=93.8 kPa,pB=7.5 kPa,則:
這時候餾出液中苯甲醛佔32.1%。
假如導入133℃過熱蒸氣,苯甲醛的蒸氣壓可達29.3kPa,故而只要有72 kPa的水氣壓,就可使系統沸騰,則:
這樣餾出液中苯甲醛的含量就提高到了70.6%。
應用過熱水氣還具有使水氣冷凝少的長處,為了防止過熱蒸氣冷凝,可在蒸餾瓶下保溫,甚至加熱。
從上面的分析可以看出,施用水氣蒸餾這種分散要領是有條件限定的,被提純物質必需具備以下幾個條件:(1)不溶或者難溶於水;(2)與沸水永劫間並存而不發生化學反應;(3)在100℃擺布必需具有肯定似的蒸氣壓(一般不小於1.33 kPa)。
❷ 精餾塔壓力超出設計狠多如何操作
精餾塔操作及自動控制系統的改進 作品簡介:在甲烷氯化物生產過程中,精餾系統經常受外界蒸汽壓力波動的影響,特別是在高負荷運行情況下,直接會造成產品純度下降,導致負荷及產品返回等操作。通過對蒸汽進料量進行自動控制系統及操作方法改進,經過改造使精餾塔操作更簡單合理,減輕了勞動強度,確保了系統高負荷操作下的產品質量。 作品全文: 精餾塔操作及自動控制系統的改進 在甲烷氯化物生產過程中,各種產品需要通過精餾操作進行分離,但因公用系統原因,經常受外界蒸汽壓力波動的影響,特別是在高負荷運行情況下,直接會造成產品純度下降,導致負荷及產品返回等操作。為了確保裝置穩定高負荷運行,避免產品質量下降,節約能耗及物料損耗。我們對精餾塔運行的各種參數在蒸汽波動時進行了分析與對比,開始尋找最佳的操作方法,並結合實際提出了控制系統改進方案,使精餾塔的操作不斷得以完善,操作更為簡便、穩定。 一、精餾塔的基本控制方案 精餾塔控制最直接的質量指標是產品的組分,但產品組分分析周期長,滯後嚴重,因而溫度參數成了最常用的控制指標。即通過靈敏板進行控制。 為了控制靈敏板溫度在指標范圍內,可以通過加熱蒸汽量、冷卻劑量、迴流量、釜液位高度、進料量等條件的變化來進行溫度調節。但對設備結構已定,生產負荷和產品比例基本不變的操作過程中,精餾塔的進料量F、組分XF、蒸汽量、冷卻劑量、釜液出料量W處於相對穩定狀態,往往是通過迴流比的調節來控制靈敏板的溫度(具體見圖1),當靈敏板溫度T上升時,通過加大迴流量L,來降低靈敏板溫度;當靈敏板溫度T下降時,通過減少迴流量L,來提高靈敏板溫度。 圖1精餾塔控制圖 二、蒸汽壓力波動對精餾操作的影響 精餾塔在低負荷或外界影響小的情況下,用迴流比調節靈敏板溫度基本能控制好產品的質量。但是在高負荷運行情況下,公用系統的蒸汽壓力經常波動,而且變化幅度也較大,使塔釜再沸器熱量傳遞很不均勻,造成精餾塔氣-液不平衡,使靈敏板溫度變化幅度加大,影響產品質量, 1、當外界蒸汽壓力突然升高,塔釜難揮發組分蒸發量增加,靈敏板溫度上升,必須採取加大迴流量來控制靈敏板溫度,保證塔頂產品質量;但在實際操作中蒸發量過大,則會造成液沫夾帶,結果造成氣液兩相之間傳質效果降低,嚴重影響產品的質量;嚴重時還會產生液泛現象;另外蒸汽壓力變化是沒有規律的,通過迴流量控制靈敏板溫度有滯後現象,至使產品中難揮發物含量增加,或使易揮發物帶入後系統,影響後序產品質量。 2、當外界蒸汽壓力突然下降,塔釜難揮發組分蒸發量減少,靈敏板溫度下降,若不及時減少迴流量,那麼靈敏板溫度會大幅度下降,易揮發組分很容易帶入塔釜,造成後序產品質量下降;另一方面,為了保證靈敏板溫度,迴流量下降過快,使迴流比降低,影響分離效果;同樣,蒸發量太小,上升蒸氣速度降低,塔內將產生漏液現象,嚴重影響分離效果。 三、調節蒸汽流量,控制靈敏板溫度 鑒於蒸汽壓力波動所出現的操作問題,我們決定將蒸汽流量定值變成可調節值,根據蒸汽壓力變化情況,手動將蒸汽進料量進行調節,確保塔釜蒸發量相對穩定,來保證靈敏板溫度,通過精心操作,及時調整蒸汽進料量及迴流量,確保精餾塔進出料平衡,控制好靈敏板溫度,從而保證產品質量,避免了液泛現象; 通過調節、控制,雖然有一定效果但仍存在許多問題。 1、在操作過程中表現出比較被動,操作頻繁,增加了勞動強度。 2、需要特殊操作技能高,但每個操作人員水平不同,調節幅度不一,難以避免出現靈敏板溫度瞬間大幅度波動,使整個塔的溫度、進出料量分布曲線變化頻率及幅度較大,容易造成產品純度質量問題。 3、蒸汽流量與迴流量同時進行調節靈敏板溫度,很難分清主次,操作不檔,很容易破壞精餾正常進行和汽-液平衡,導致整個操作惡化。 4、給蒸汽進料量、迴流量等工藝指標的制定、執行帶來較大困難。 四、蒸汽流量的自動控制,確保汽-液平衡 在精餾塔的連續操作過程中應做到物料平衡、氣-液平衡和熱量平衡,這3個平衡互相影響,互相制約。蒸汽壓力突然變化時,將直接影響塔釜難揮發組分的蒸發量,使當時塔內熱量存在不平衡,導致氣-液不平衡,為此如何將塔釜熱量根據蒸汽進料量自動調節達到相對穩定,從而保證塔內熱量平衡是問題的關鍵。在生產過程中,各精餾塔設備已確定,塔釜蒸發量與氣體流速成正比關系,而流速與塔壓差也成正比關系,所以控制好塔頂、塔釜壓力就能保證一定的蒸發量,而在操作中,塔頂壓力可通過塔頂壓力調節系統進行穩定調節或大部分為常壓塔,為此,穩定塔釜壓力就特別重要。於是在蒸汽進料量不變情況下,我們對蒸汽壓力變化情況與塔釜壓力的變化進行對比,發現兩者成正比關系,而且滯後時間極小,(見圖2)。於是將蒸汽進料量與塔釜壓力進行串級操作,將塔釜壓力信號傳遞給蒸汽流量調節閥,蒸汽流量調節閥根據塔釜壓力進行自動調節,通過蒸汽進料量自動增大或減少,確保塔釜壓力穩定,從而保證了精餾操作不受外界蒸汽波動的影響。 圖2蒸汽總管壓力與氯仿塔釜壓力比較 以氯仿塔為例,系統改進前後某一段時期工藝指標執行情況見表1。 表1改進前、後工藝指標與質量比較 蒸汽壓 kpa 塔釜壓 kpa 迴流量 m3/h 采出量 m3/h 靈敏板 溫度℃ 產品優級品率% 改 進 前波 動 偏 差 120 12.4 4.8 3.5 13.7 85 改 進 後波 動 偏 差136 1.1 1.5 1.1 4.2 99 五、結論 1、改進後的控制系統投運後,精餾塔的各點溫度曲線基本在一直線上,靈敏板溫度變化范圍也大大縮小,進出料量也很穩定,完全不受外界蒸汽壓力波動影響,從操作曲線及分析結果看,整個精餾塔在自動調節過程中,完全達到了物料、氣-液、熱量三個平衡,而且操作方便、簡單,大大減輕了操作人員負擔,確保產品質量穩定。 2、操作穩定後,避免了受蒸汽壓力波動使產品返回操作或不合格品的處理,減少了動力、蒸汽能耗及物料損耗。同時也避免了因產品質量不好而降負荷操作。 3、改進了自動控制系統後,操作人員思維也要進行更新,如塔釜是否液泛,不能通過塔釜壓力升高來判斷。迴流量的控制更為重要,必須防止迴流量過大或過小,破壞塔內物料平衡,影響正常操作。必須要避免塔壓差過大或過小,使蒸汽調節閥自動關小或開大來減少或增大蒸汽量,造成塔內氣-液不平衡,降低傳遞效果,影響產品質量。 4、精餾塔的操作仍較為復雜,操作中的一個參數變化,可能會波及整個塔的正常工作,操作人員必須仔細地檢查和分析產生變化的原因,然後有針對性地進行調節。隨著自動化程度提高,精餾塔操作也應該多採用儀表自動化控制,使產品的質量和精餾塔操作的穩定性大大地提高
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❸ 蒸餾塔的蒸餾塔的工作原理
在發酵成熟醪中,不單是含有酒精,還含有其它幾十種成分的物質,若加上水,這些物質的含量遠遠超過酒精的含量,成熟醒中酒精含量僅為7—11%(容量)左右,而包括水、醇類、醛類、酸類、脂類的雜質幾乎佔90%,要得到純凈的酒精,就必須採用一定的方法,把酒精從成熟醪中分離出來。生產中是採用加熱蒸餾的辦法,把各種不同沸點、比重、揮發性的物質從不同的設備中分離出來,從而得到較高純度的酒精。
粗餾塔的工作原理為發酵成熟醪通過預熱後,進入粗餾塔中的上部,塔底不斷均勻地通入加熱蒸氣,這時由於加熱的作用就可將成熟醪中液態酒精轉變為酒精氣體,同時其它低沸點和揮發性的雜質,都成為氣態,和酒精一同進入排醛塔中(也可直接進入精餾塔),塔底將蒸餾後的廢糟排出塔外。
粗餾塔運行正常時,塔頂溫度不得低於93℃,但也不能過高,過高的頂溫對分離無利,且耗蒸氣量大。一般控制在95—96℃。溫度過低,醒中的酒精沒有完全蒸發出來,逃酒率明顯增大。純酒精的沸點是78.3℃,但混有水等成分的混合液體的沸點遠遠不止78.3℃,所以,粗餾塔底溫控制不應低於105℃,一般在105℃—109℃之間。成熟醪進入粗餾塔前必須進行預熱,減小溫差,有利於粗餾塔穩定運行。一般應將醪預熱溫度控制在60—70℃之間,有些生產單位由於設備性能的影響,一般偏低5—10℃。
除醛塔的工作原理是成熟醪中的酒精經過粗餾後,由氣態從粗餾塔頂進入除醛塔中,通過除醛塔內再適量的加熱、冷凝、迴流,使粗酒精中所含的醛、酯等低沸點、易揮發的雜質從排醛管中排出,脫醛酒精從醛塔底部進入液相精餾塔,部分酒頭從酒頭管中進入後發酵罐的醪中或成熟醪中。
正常情況下,除醛塔底部溫度為86—89℃,塔頂溫度控制在79℃,除醛塔上的1*冷凝器水溫不應低於60℃,最後一個冷凝器的溫度不得低於25℃。
精餾塔的工作原理是酒精通過以上兩塔蒸餾後,酒精濃度還需要進一步提高,雜質還需進一步排除,精餾塔的蒸餾目的就是通過加熱蒸發、冷凝、迴流,上除頭級雜質,中提雜醇油,下排尾級雜質,獲得符合質量標準的成品——酒精。蒸餾塔的工作原理並非只局限於提純酒精。蒸餾塔的功能主要是為了分離混合液體,利用不同液體在不同條件下,如溫度不同,揮發性(沸點)不同的原理進行液體分離,從而達到提純效果。蒸餾塔主要分為板式塔與薄膜式塔。板式塔比較常見,其構造可分為板、重沸器、冷凝器三個部分。
精餾塔的塔頂溫度一般應控制在79℃,塔底溫度應控制在105—107℃,塔中溫度在取酒正常的情況下,在88—92℃之間。精餾塔上的1*冷凝器水溫應在60—65℃,2*冷凝器應在35—40℃,最後一個冷凝器溫度最好不低於25℃。
❹ 在精餾塔操作過程中,塔釜壓力為什麼是一個重要操作參數塔釜壓力與哪些因素有關
重要的參數。塔釜壓力與各物質的物理性質有關,與操作溫度和要求的精餾純度相內關。
塔釜的壓容力本來就要高於塔頂的壓力,這樣才能在熱量的推動下完成精餾的過程。同時塔釜一般是作為原料進入或者是重餾分的收集。(有塔中間進料的)所以塔釜的溫度和壓力均要高於塔頂。
壓力升高,則氣相中重組份減少,相應地提高了氣相中輕組份的濃度,液相中輕組份濃度較前增加,同時也改變了氣液相的重量比,使液相量增加,氣相量減少。
同理,壓力降低,塔頂餾份的數量增加,濃度減少,塔底釜液量減少,輕組份濃度減少。另外,壓力增加,組分間的相對揮發度降低,分離效果下降,但處理能力增大,反之情況相反。
(4)蒸餾塔設備操作擴展閱讀:
塔釜是化工上的詞彙。釜和塔都是化工廠的設備,釜像煮飯的鍋,塔像一般的塔,塔釜就是兩種結合體,是一種高度較高,各級塔結構基本相同,具備塔和釜的雙重功能。一般是做分離用,根據物料沸點不同分離原料,沸點不同也就是蒸發溫度不同,所以溫度很重要,塔釜溫度是塔釜各個點不同的溫度,一般分塔底塔中進料溫度,塔頂出料溫度。
❺ 影響精餾塔操作穩定的因素有哪些如何確定精餾塔操作已達穩定本實驗裝置能否精餾
影響精餾塔操作穩定的因素有:迴流比、進料狀況、操作壓力。操作已達穩定的條件:靈版敏板溫權度基本不變,塔釜液液面基本保持恆定。
在精餾塔的操作中,需維持塔頂和塔底產品的穩定,保持精餾裝置的物料平衡是精餾塔穩態操作的必要條件。通常由塔底液位來控制精餾塔的物料平衡。迴流比是影響精餾塔分離效果的主要因素,生產中經常用迴流比來調節、控制產品的質量。
(5)蒸餾塔設備操作擴展閱讀:
精餾過程所用的設備稱為精餾塔,大體上可以分為兩大類:
①板式塔,氣液兩相總體上作多次逆流接觸,每層板上氣液兩相一般作交叉流。
②填料塔,氣液兩相作連續逆流接觸。
一般的精餾裝置由精餾塔塔身、冷凝器、迴流罐,以及再沸器等設備組成。進料從精餾塔中某段塔板上進入塔內,這塊塔板稱為進料板。進料板將精餾塔分為上下兩段,進料板以上部分稱為精餾段,進料板以下部分稱為提餾段。
❻ 蒸餾塔的操作原理
當液態物質受熱時蒸氣壓增大,待蒸氣壓大到與大氣壓或所給壓力相等時液體沸騰,即達到沸點。所謂蒸餾就是將液態物質加熱到沸騰變為蒸氣,又將蒸氣冷卻為液體這兩個過程的聯合操作。 分餾:如果將兩種揮發性液體混合物進行蒸餾,在沸騰溫度下,其氣相與液相達成平衡,出來的蒸氣中含有較多量易揮發物質的組分,將此蒸氣冷凝成液體,其組成與氣相組成等同(即含有較多的易揮發組分),而殘 留物中卻含有較多量的高沸點組分(難揮發組分),這就是進行了一次簡單的蒸餾。 如果將蒸氣凝成的液體重新蒸餾,即又進行一次氣液平衡,再度產生的蒸氣中,所含的易揮發物質組分又有增高,同樣,將此蒸氣再經冷凝而得到的液體中,易揮發物質的組成當然更高,這樣我們可以利用一連串的有系統的重復蒸餾,最後能得到接近純組分的兩種液體。 應用這樣反復多次的簡單蒸餾,雖然可以得到接近純組分的兩種液體,但是這樣做既浪費時間,且在重復多次蒸餾操作中的損失又很大,設備復雜,所以,通常是利用分餾柱進行多次氣化和冷凝,這就是分餾。 在分餾柱內,當上升的蒸氣與下降的冷凝液互凝相接觸時,上升的蒸氣部分冷凝放出熱量使下降的冷凝液部分氣化,兩者之間發生了熱量交換,其結果,上升蒸氣中易揮發組分增加,而下降的冷凝液中高沸點組分(難揮發組分)增加,如果繼續多次,就等於進行了多次的氣液平衡,即達到了多次蒸餾的效果。這樣*近分餾柱頂部易揮發物質的組分比率高,而在燒瓶里高沸點組分(難揮發組分)的比率高。這樣只要分餾柱足夠高,就可將這種組分完全徹底分開。工業上的精餾塔就相當於分餾柱。
❼ 化工設備蒸餾塔的構造,機理,工況參數,使用指南,注意事項
這個問題有點大,可以查下專業書籍,蒸餾還分多效的,比如3效、4效。通常物料是先用蒸汽加熱(可以是二次蒸汽),然後進入蒸發室蒸發。蒸餾中還有一類是精餾,那是按物料組分的鎦點將物料分離的方法。
❽ 分餾塔設備
分餾塔是進行蒸餾的一種塔式汽液裝置,又稱為蒸餾塔(distillation column)。分餾塔有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據操作類型又可分為連續分餾塔與間歇分餾塔兩種。
❾ 精餾塔溫度,液位等怎麼看,怎麼去調節我是初學操作精餾的工作,以前未接觸過,現在上班又不懂,想知識
精餾操作穩定的因素主要有迴流比;塔頂溫度、壓力;進料溫度,組分組成;塔底再沸器迴流溫度,組分組成;整體塔的塔板數;中間循環迴流及抽出物料等等,但最主要因素有下面幾點: 1.物料平衡的影響和制約 根據精餾塔的總物料衡算可知,對於一定的原料液流量F和組成xF,只要確定了分離程度xD和xW,餾出液流量D和釜殘液流量W也就被確定了。 采出率D/F: D/F=(xF-xW)/(xD-xW) 不能任意增減,否則進、出塔的兩個組分的量不平衡,必然導致塔內組成變化,操作波動,使操作不能達到預期的分離要求。 在精餾塔的操作中,需維持塔頂和塔底產品的穩定,保持精餾裝置的物料平衡是精餾塔穩態操作的必要條件。通常由塔底液位來控制精餾塔的物料平衡。 2、塔頂迴流的影響 迴流比是影響精餾塔分離效果的主要因素,生產中經常用迴流比來調節、控制產品的質量。 當迴流比增大時,精餾產品質量提高; 當迴流比減小時,xD減小而xW增大,使分離效果變差。 迴流比增加,使塔內上升蒸汽量及下降液體量均增加,若塔內汽液負荷超過允許值,則可能引起塔板效率下降,此時應減小原料液流量。 調節迴流比的方法可有如下幾種。 (1)減少塔頂采出量以增大迴流比。 (2)塔頂冷凝器為分凝器時,可增加塔頂冷劑的用量,以提高凝液量,增大迴流比。 (3)有迴流液中間貯槽的強制迴流,可暫時加大迴流量,以提高迴流比,但不得將迴流貯槽抽空。 必須注意,在餾出液采出率D/F規定的條件下,籍增加迴流比R以提高xD的的方法並非總是有效。 加大操作迴流比意味著加大蒸發量與冷凝量,這些數值還將受到塔釜及冷凝器的傳熱面的限制。 3.進料熱狀況的影響 當進料狀況(xF和q)發生變化時,應適當改變進料位置,並及時調節迴流比R。一般精餾塔常設幾個進料位置,以適應生產中進料狀況,保證在精餾塔的適宜位置進料。如進料狀況改變而進料位置不變,必然引起餾出液和釜殘液組成的變化。 進料情況對精餾操作有著重要意義。常見的進料狀況有五種,不同的進料狀況,都顯著地直接影響提餾段的迴流量和塔內的汽液平衡。 精餾塔較為理想的進料狀況是泡點進料,它較為經濟和最為常用。 對特定的精餾塔,若xF減小,則將使xD和xW均減小,欲保持xD不變,則應增大迴流比。 4.塔釜溫度的影響 釜溫是由釜壓和物料組成決定的。精餾過程中,只有保持規定的釜溫,才能確保產品質量。因此釜溫是精餾操作中重要的控制指標之一。 提高塔釜溫度時,則使塔內液相中易揮發組分減少,同時,並使上升蒸汽的速度增大,有利於提高傳質效率。 如果由塔頂得到產品,則塔釜排出難揮發物中,易揮發組分減少,損失減少; 如果塔釜排出物為產品,則可提高產品質量,但塔頂排出的易揮發組分中夾帶的難揮發組分增多,從而增大損失。 在提高溫度的時候,既要考慮到產品的質量,又要考慮到工藝損失。一般情況下,操作習慣於用溫度來提高產品質量,降低工藝損失。 當釜溫變化時,通常是用改變蒸發釜的加熱蒸汽量,將釜溫調節至正常。 當釜溫低於規定值時,應加大蒸汽用量,以提高釜液的汽化量,使釜液中重組分的含量相對增加,泡點提高,釜溫提高。 當釜溫高於規定值時,應減少蒸汽用量,以減少釜液的汽化量,使釜液中輕組分的含量相對增加,泡點降低,釜溫降低。 此外還有與液位串級調節的方法等。 5.操作壓力的影響 塔的壓力是精餾塔主要的控制指標之一。在精餾操作中,常常規定了操作壓力的調節范圍。塔壓波動過大,就會破壞全塔的氣液平衡和物料平衡,使產品達不到所要求的質量。 提高操作壓力,可以相應地提高塔的生產能力,操作穩定。但在塔釜難揮發產品中,易揮發組分含量增加。如果從塔頂得到產品,則可提高產品的質量和易揮發組分的濃度。 影響塔壓變化的因素:塔頂溫度,塔釜溫度、進料組成、進料流量、迴流量、冷劑量、冷劑壓力等的變化以及儀表故障、設備和管道的凍堵等 對於常壓塔的壓力控制,主要有以下三種方法。 (1)對塔頂壓力在穩定性要求不高的情況下,無需安裝壓力控制系統,應當在精餾設備(冷凝器或迴流罐)上設置一個通大氣的管道,以保證塔內壓力接近於大氣壓。 (2)對塔頂壓力的穩定性要求較高或被分離的物料不能和空氣接觸時,若塔頂冷凝器為全凝器時,塔壓多是靠冷劑量的大小來調節。 (3)用調節塔釜加熱蒸汽量的方法來調節塔釜的氣相壓力。 在生產中,當塔壓變化時,控制塔壓的調節機構就會自動動作,使塔壓恢復正常。 當塔壓發生變化時,首先要判斷引起變化的原因,而不要簡單地只從調節上使塔壓恢復正常,要從根本上消除變化的原因,才能不破壞塔的正常操作。