精馏塔的多股进料和侧线采出
浅述反应精馏塔的优点及设计
浅述反应精馏塔的优点及设计2019-09-16摘要：反应精馏塔做为化学⼯艺的⼀般过程可以分为以下三个部分：原料提纯、化学反应以及产物精制，原料提纯以及产品精制⼀般涉及分离⼯程学科的内容，尽管有化学吸附等有化学过程存在，但原料的提纯和精制过程⼤都属于相态变化的操作，⽽反应部分则主要涉及催化以及反应⼯程学科。
关键词：反应精馏塔，优点，设计⼀、反应精馏塔简介如果将化学反应以及精馏过程合⼆为⼀，即在⼀个设备中同时进⾏化学反应以及精馏过程，这样便产⽣了⼀个新的概念――反应精馏。
反应精馏（Reactive distillation process）是化学反应和分离在同⼀精馏设备中完成的过程。
⽬前有皂化、酯化、醚化等多种⽣产过程实现了反应精馏的集成化操作。
这种操作既可以对难以⽤普通精馏过程分离的系统，通过添加某种组分，使之与被分离组分发⽣化学反应，从⽽实现混合物体系的分离；⼜可使反应混合体系中的某种组分不断从塔中分离出来，改变系统的相平衡和化学平衡，使之反应继续进⾏，提⾼转化率。
（⼀）反应精馏塔的优点反应精馏过程可以缩短⽣产流程、减少成本投资；对于多数放热反应还可以利⽤反应热供分离所需，降低所需能耗；同时作为⼀种新型分离技术，还可⽤于某些特殊精馏。
因此，研究反应精馏过程的优化设计具有重要的理论意义和实⽤价值。
（⼆）反应精馏塔过程设计Backhaus在1921年提出有关反应精馏的思想。
由于在精馏塔中反应的分离之间存在许多影响因素，即使板数、传热、速率、进料位置、停留时间、催化剂、副产物浓度以及反应物进料配⽐等参数的很⼩变化，都可能对过程产⽣很⼤影响，所以对该集成过程的研究要困难得多。
因此，早期在反应精馏领域的研究⼀直以特定体系的数学模拟和实验探索为主。
当⽣产过程的反应和分离条件与要求确定后，进⾏化学反应和精馏过程集成化设计的⽬的是为了确定过程的可⾏性，合理的设备结构设计参数。
要更好地发挥反应精馏过程的优点，从技术上考虑，反应精馏设备的选型，⼯艺流程和关键设计参数的选定起着⼗分关键的作⽤。
传质分离重点2
第一章：1，平衡分离：根据两相状态不同 , 传统平衡分离过程可分为如下几类：汽液传质过程 : 如液体的蒸馏和精馏。
液液传质过程 : 如萃取。
气液传质过程 : 如吸收、气体的增湿和减湿。
液固传质过程 : 如结晶、浸取、吸附、离子交换、色层分离、区域熔炼等。
气固传质过程 : 如固体干燥、吸附等。
,2，速率分离:膜分离、场分离在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）的作用下，有时在选择性膜的配合下，利用各组分扩散速率的差异实现组分的分离。
膜分离又包括超滤、反渗透、渗析、电渗析等。
速率分离过程特点：节能 环保第二章： 相平衡准则（条件）：相平衡关系的表示方法1 相图2 相平衡常数K3 分离因子即相对挥发度相平衡常数的计算方法：一、状态方程：范德华方程 1维里方程 2 RK 方程 3 SRK 方程 4 PR 方程 5 BWRS 方程6 列线图法 3 4对RK 的修正，精度显著改善，简单方便，但对H 2 H 2S 等物系精度差；5 特别适用于H 2 H 2S 等气体混合物；6 轻烃类组分，仅考虑T P 对K 的影响，忽略了组成。
二、活度系数法：1 Vanlaar(范拉尔)方程、2 Margules(玛古斯)方程、3 Wilson(威尔逊)方程、4 NRTL(有轨双液)方程、5 UNIQUAC(通用拟化学活度系数)方程、S-H 方程1 2 数学表达式简单，容易从活度系数数据估计参数；适应性强，对于非理想性强的物系，包括部分互溶物系结果计算结果也能很满意。
多元物系需要多元的相互作用参数，如果没有，不能用于多元物系计算；都没有考虑T 、P 对模型的影响3 不能直接应用于液液平衡，但修正的T-K- Wilson 可以。
4 能很好地表示二元和多元系统的气液和液液平衡；特别对于含水系统，模型效果好；模型参数多，对每个二元物系都有三个参数。
5 所有表达式中，最复杂的；特别适用于分子大小相差悬殊的混合物。
气液平衡常数的各种简化：（1）汽相为理想气体，液相为理想溶液 适用物系：P<200kPa ，分子结构十分相近的组分溶液可按此类物系处理，如苯-甲苯二元混合物。
现代分离技术：复杂精馏
2) 联立M、E方程, 求出xij (yij); 3) 用S方程求tj ; 4) 用H方程求Vj ,Lj
(5) 注意 1) 模型塔的塔板编号(冷凝器1, 釜N, 由上往下) 2) 每股物料的符号(F, G, V, L, u, Q, x, y, z, H, h等) 3) 下标 i (组分顺序数), j (塔板顺序数)
20
30
液相回流
汽相负荷与液相回流
气相负荷
无中段回流 有中段回流
kmol/h
常压精馏塔汽、液相负荷分布示意图
二、复杂精馏的简捷计算 三、复杂精馏的电子计算机计算 托马斯(Thomas)法，三对角矩阵法 1. 预备知识
Vj , yij , Hj
Lj-1 , xi,j-1 , hj-1
Gj
Fj , zij , HFj
Hj(xij,Vj,tj)=Lj-1hj-1-(Vj+Gj)Hj-(Lj+uj)hj+Vj+1Hj+1+FjHFj-Qj=0
(6-75)
Vj, yij, Hj
Lj-1, xi,j-1, hj-1
Gj
Fj, zij, HFj
第 j 块理论板
Qj
uj
Vj+1, yi,j+1, Hj+1
Lj, xij, hj
hij 纯i组分在温度tj 下的液相焓
式(6-72)~(6-75)称为第 j 板上的M、E、S、H方程
(2) 求各板组成xij 利用汽液平衡方程 (6-73)式 yij=kij xij, 代入(6-72)式（减少变量） Mij(xij,Vj,tj)=Lj-1xi,j-1-(Vj+Gj)yij-(Lj+uj)xij+Vj+1yi,j+1+Fjzij=0
精馏塔的流程原理进料方式和种类
精馏塔的流程原理进料方式和种类下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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精馏塔操作常见问题
精馏塔操作常见问题1.精馏塔操作及自动控制系统的改进问：蒸汽压力突然变化时，将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量，使当时塔内热量存在不平衡，导致气-液不平衡，为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定，从而保证塔内热量平衡是问题的关键。
在生产过程中，各精馏塔设备已确定，塔釜蒸发量与气体流速成正比关系，而流速与塔压差也成正比关系，所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量，而在操作中，塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔，为此，稳定塔釜压力就特别重要。
于是在蒸汽进料量不变情况下，我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比，发现两者成正比关系，而且滞后时间极小。
于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作，将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀，蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节，通过蒸汽进料量自动增大或减少，确保塔釜压力稳定，从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。
我们在讨论精馏塔的控制方式，主要分析的是工艺系统对塔的影响，公用工程几乎不对内部有制约。
实际上也是如此。
举例分析：蒸汽系统的压力突然变化的系数要远远小于一个精馏塔内部压力变化的系数，也就是说蒸汽系统的压力对比塔压是更趋于稳定；基于这个原因塔压的控制才可以串级控制再沸器的进入蒸汽流量。
如果发现蒸汽系统的压力发生了变化，塔压基本没法和加热蒸汽流量串控了。
第二塔的压差基本只是一个参考数据，一般不对塔压差进行控制。
尽管塔压差过高我们要采取一定的措施。
DCS/SCS/APC等技术伴随着大容量的工业电脑的应用，投入成本逐渐下降，精馏塔的高级智能控制也成为可能，比如APC/SCS等技术，精馏产品纯度也得到保证。
可是这些系统其实很脆弱，由于影响这些先进控制的外来因素的影响，DCS操作工随时都可能摘除这些控制，回到DCS的水平，进行人工干预。
问：个人认为首先蒸汽压力的波动可以直接影响釜温和塔釜压力的不稳定,同时造成塔内压差的波动,在锅炉补水或蒸汽温度变化的情况下如果不即时去调节蒸汽量来稳定塔内压差的话,很有可能造成反混和塔釜轻组分超标现象.这个和采用双温差控制的方式相仿,而且在现场操作的时候,如果蒸汽压力升高或降低,如果阀门保持同样的开度的话,蒸汽的流量会多少有加大和减少的情况,我认为公用系统的稳定是精馏系统温度的先决条件,楼上你认为如何?你“说”的没有任何错误。
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。
精馏塔的多股进料和侧线采出
7.2.1 精馏塔的多股进料和侧线采出一、多股进料? 图 7-3 两种不同浓度进料的精馏流程两段进料一塔式分离过程的操作线更接近于平衡线，各平衡级传质和传热的推动力减少，精馏过程的热力学效率得以提高，减少了有效能损失。
然而由于精馏段操作斜率减小，回流比减小，所需塔板数增加。
图 7-4 精馏塔 McCabe-Thiele 图二、侧线塔以分离三组分混合物为例，若其中某一个组分的含量很少或者对组分之间的切割要求不严格，则采用侧线塔代替两个相邻的常规塔，可降低基建投资和操作费用。
侧线出料位置：若第一个塔是 A/BC 切割塔，则改用侧线出料时，侧线出料位置在进料板之下；若第一个塔为 AB/C 切割塔，则侧线出料位置在进料板之上。
砍掉原第二塔。
[例7-5]考察由 C 2 馏分生产聚合级乙烯的精馏系统的分离流程。
原料为脱乙烷塔顶馏分，其中含乙炔 0.72％（mol），而聚合级乙烯的主要指标为： C 2 H 4 含量不低于99.95%；C 2 H 2 含量不高于5×10 -6 。
为了使乙炔含量合格，必须首先对脱乙烷塔塔顶出料中乙炔用催化加氢的方法脱除，加氢反应器出口物料的组成为：CH4 C2H4 C2H6流率，kmol/h 14.66 2097.11 744.36组成，摩尔% 0.51 73.43 26.06乙烯塔操作压力为 2.0MPa，在该操作条件下:，解：(1)设若采用乙烯塔侧线出料的流程（附图1），用式（7-25）计算乙烯产品中甲烷的最小含量：在侧线出料中还有 C 2 H 6 ，其含量在 0.02%-0.04%左右，乙烷和甲烷相加已达到0.1%左右，因此，用侧线塔的方法不能满足聚合级乙烯规格的要求，必须用两个常规塔：加氢反应器出口物料先进入第二脱甲烷塔，脱除甲烷后再进入乙烯精馏塔分离乙烯和乙烷，见附图 2。
例 7-5 附图 1 带侧线乙烯精馏塔例 7-5 附图 2 第二脱甲烷流程经平衡级计算，两个塔的主要计算结果和消耗的能量见附表 1。
分离工程试题库2
第一部分填空题1.分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达到分离目的.2.汽液相平衡是处理(气液传质分离）过程的基础.相平衡的条件是(所有相中温度压力相等,每一组分的化学位相等）.3.萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段)。
4.吸收因子为（），其值可反应吸收过程的（难易程度)。
5.吸收剂的再生常采用的是(用蒸汽或惰性气体的蒸出塔），（用再沸器的蒸出塔)，（用蒸馏塔）.6.精馏塔计算中每块板由于（组成)改变而引起的温度变化，可用(泡露点方程)确定.7.在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。
8.解吸收因子定义为（S= m V/ L ）。
9.吸收过程主要在（塔顶釜两块板）完成的.10.吸收有(1 )个关键组分,这是因为(单向传质)的缘故.精馏有（2）个关键组分,这是由于(双向传质)的缘故。
11.恒沸剂的沸点应显著比原溶液沸点（大10K ）以上。
12.吸收过程只有在（贫气吸收）的条件下,才能视为恒摩尔流。
13.采用液相进料的萃取精馏时，要使萃取剂的浓度在全塔内为一恒定值,所以在（进料时补加一定的萃取剂)。
14.要提高萃取剂的选择性，可(增大）萃取剂的浓度.15.吸收过程发生的条件为（P i＞P i＊，y i＞y i＊).16.对窄沸程的精馏过程,其各板的温度变化由（组成的改变）决定，故可由(相平衡方程）计算各板的温度。
17.常见复杂分离塔流程有（多股进料），（侧线采出）,（设中间冷凝或中间再沸器）。
18.设置复杂塔的目的是为了(减少塔数目,节省能量）.19.通过精馏多级平衡过程的计算，可以决定完成一定分离任务所需的（理论板数），为表示塔实际传质效率的大小,则用（级效率）加以考虑。
20.为表示塔传质效率的大小,可用(级效率）表示。
21.对多组分物系的分离,应将（分离要求高）或（最困难）的组分最后分离。
22.在相同的组成下,分离成纯组分时所需的功（大于）分离成两个非纯组分时所需的功。
化工分离过程 教学大纲
教学大纲课程名称：化工分离过程英文名称：Separation Processes学分：3.5学时：48教学对象：化学工程与工艺专业四年级本科生预修课程：物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程。
授课教材：刘家祺主编. 《传质分离过程》，高等教育出版社，2005年.参考教材：陈洪纺，刘家祺编. 《化工分离过程》，化学工业出版社，1995年.J D Seader, E J Henley. Separation Process Principles, John Wiley andSons, Inc., 2011年.教学目的：利用已学的物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程等课程中有关系相平衡热力学、动力学、分子及共聚状态的微观机理，传热、传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系的分离和提纯技术。
着重基本概论的理解，为分离过程的选择、特性分析和计算奠定基础。
从分离过程的共性出发，讨论各种分离方法的特征。
强调将工程和工艺相结合的观点，进行设计和分析能力的训练；强调理论联系实际，提高解决问题的能力。
总体要求：通过本课程学习，使学生掌握各种常用传质分离过程的基本原理，操作特点，简捷和严格计算方法，强化改进操作的途径，了解一些新分离技术。
对于给定的混合物体系和产物分离要求，能够选择和设计适宜的分离过程。
教学内容：第一章绪论本章包括3节，共3 学时第1节课程概述本节为1 学时的课堂教学第2节传质分离过程的分类本节为1 学时的课堂教学第3节分离过程的研究开发现状与发展趋势本节为1 学时的课堂教学基本要求：了解分离过程在化工生产中的重要性；分类过程的分类；常用的化工分离操作过程；分离过程研究和技术开发的现状和未来。
重点：平衡分离过程和速率分离过程难点：工业上常用的基于平衡分离过程的分离单元操作及其基本原理；分离媒介；典型应用实例。
第二章传质分离过程的热力学基础本章包括6 节，共9 学时第1节相平衡基础本节为3 学时的课堂教学2.1.1汽液平衡2.1.2液液平衡第2节多组分物系的泡点和露点计算本节为2 学时的课堂教学2.2.1 泡点温度和压力的计算2.2.2 露点温度和压力的计算第3节闪蒸过程的计算本节为2 学时的课堂教学2.3.1 等温闪蒸和部分冷凝过程2.3.2 绝热闪蒸过程第4节液液平衡过程的计算本节为0.5 学时的课堂教学第5节多元相平衡过程本节为0.5 学时的自主学习第6节共沸系统和剩余曲线本节为1 学时的课堂教学基本要求：在“化工热力学”课程有关相平衡理论的基础上，较为全面的了解化工过程中经常遇到的多组分外系的气液平衡，即各种单级平衡过程的计算问题。
分离工程试题库及答案
分离工程试题库及答案第一部分填空题1.分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达到分离目的。
2.汽液相平衡是处理（气液传质分离）过程的基础。
相平衡的条件是（所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等）。
3.萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。
4.吸收因子为（mVL A），其值可反应吸收过程的（难易程度）。
5.吸收剂的再生常采用的是（用蒸汽或惰性气体的蒸出塔），（用再沸器的蒸出塔），（用蒸馏塔）。
6.精馏塔计算中每块板由于（组成）改变而引起的温度变化，可用（泡露点程）确定。
7.在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。
8.解吸收因子定义为（S=m V/L）。
9.吸收过程主要在（塔顶釜两块板）完成的。
10.吸收有（1）个关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。
精馏有（2）个关键组分，这是由于（双向传质）的缘故。
11.恒沸剂的沸点应显著比原溶液沸点（大10K）以上。
12.吸收过程只有在（贫气吸收）的条件下，才能视为恒摩尔流。
13.采用液相进料的萃取精馏时，要使萃取剂的浓度在全塔为一恒定值，所以在（进料时补加一定的萃取剂）。
14.要提高萃取剂的选择性，可（增大）萃取剂的浓度。
15.吸收过程发生的条件为(P i＞P i*,y i＞y i*)。
16.对窄沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（组成的改变）决定，故可由（相平衡程）计算各板的温度。
17.常见复杂分离塔流程有（多股进料），（侧线采出），（设中间冷凝或中间再沸器）。
18.设置复杂塔的目的是为了（减少塔数目，节省能量）。
19.通过精馏多级平衡过程的计算，可以决定完成一定分离任务所需的（理论板数），为表示塔实际传质效率的大小，则用（级效率）加以考虑。
20.为表示塔传质效率的大小，可用（级效率）表示。
21.对多组分物系的分离，应将（分离要求高）或（最困难）的组分最后分离。
22.在相同的组成下，分离成纯组分时所需的功（大于）分离成两个非纯组分时所需的功。
天津大学 化工分离工程 教案 习题和解答
7.1.1 最小分离功分离的最小功表示了分离过程耗能的最低限。
最小分离功的大小标志着物质分离的难易程度，实际分离过程能耗应尽量接近最小功。
图 7-1 连续稳定分离系统由热力学第一定律：(7-1)和热力学第二定律（对于等温可逆过程）：(7-2)得到等温下稳定流动的分离过程所需最小功的表达式：（ 7-3 ）即或表示为自由能的形式：（ 7-4 ）或表示为逸度的形式：（ 7-7 ）一、分离理想气体混合物对于理想气体混合物：(7-8) 对于由混合物分离成纯组分的情况：（ 7-9 ）在等摩尔进料下，无因次最小功的最大值是 0.6931 。
对于分离产品不是纯组分的情况：过程的最小分离功等于原料分离成纯组分的最小分离功减去产品分离成纯组分所需的分离功。
[例7-1]二、分离低压下的液体混合物（ 7-10 ）对于二元液体混合物分离成纯组分液体产品的情况：（ 7-11 ）可见，除温度以外，最小功仅决定于进料组成和性质，活度系数大于 1 的混合物比活度系数小于 1 的混合物需较小的分离功。
当进料中两组分不互溶时，—W min,T =0 。
[例7-2][例7-3]7.1.2 非等温分离和有效能当分离过程的产品温度和进料温度不同时，不能用自由能增量计算最小功，而应根据有效能来计算。
有效能定义：有效能是温度、压力和组成的函数。
稳态下的有效能平衡方程：（ 7-18 ）等当功：（ 7-19 ）系统的净功（总功）：（ 7-20 ）过程可逆时，可得最小分离功：（ 7-21a ）该式表明，稳态过程最小分离功等于物流的有效能增量。
7.1.3 热力学效率和净功消耗分离过程的热力学效率：系统有效能的改变与过程所消耗的净功之比。
(7-22)普通精馏操作（图 7-2）过程所消耗的净功：图 7-2 普通精馏塔(7-23)实际分离过程，热力学效率必定小于 1 。
试求20 ℃ 、 101.3kPa 条件下，将 lkmol 含苯 44% （摩尔）的苯－甲苯溶液分离成纯组分产品所需的最小分离功。
请问塔侧线气相采出
请问塔侧线气相采出，如何控制侧线采出的目的是在一个塔内同时分离掉比目标产品沸点高和沸点低的组分，一般以液相采出最常见，采出口大多位于精馏段。
如果采出口位于提馏段，气相采出比液相采出效果要好一些，原因是等于增加了和重组分的一次分离，尤其是能够分离掉盐类等不挥发物质。
当然如果要求产品是气相的则气相采出更是不二之选。
侧线出料通常很难获得纯度很高的物质（其中一个组分量很少、和产品的相对挥发度很大或者对主产品的收率要求不是特别高时才可以），如果三个组分量都比较大的话可以采用隔壁塔，效果很显著，控制相应又麻烦多了。
气相采出直接在气相采出管上控制也可以，缺点是阀门比较大，另外如果精馏塔不是正压的也要好好考虑一下压力平衡的问题。
如果气相采出后还需要冷凝，可考虑对冷凝液进行控制的方案，冷凝液的阀门要小很多。
这样的方案这实际上是调节了气相采出冷凝器的液面，进而影响传热量，气相采出量相应改变。
我个人认为两种控制方式都是可行的，但没有见过实际运行的气相采出到底是采用的哪种方式。
酸性水汽提塔抽氨时采用侧线抽出氨气,抽出量以控制塔顶压力恒定为基本要求当液相中有重相杂质时，气相采出可以提高产品质量，比如醋酸回收塔。
控制方案为，直接控制塔顶压力和气相流量回复 1楼的帖子侧线气相采出已经比较普遍了，用在精细化工方面的比较多。
目的如前面高手所说，液相当中有些重组分杂质难以清除。
其实最主要的目的不是如此，主要是对成品色度有要求时，气相采出比较纯净。
如果塔釜采出成品的，还有在靠近塔釜位置侧线气相采出的（在山东见过）。
如果是常压塔，侧线气相采出就更好办了。
因为压力与大气平衡，采出流量较容易控制，调节阀当然是装在气相管上了，而且要尽量靠近根部，采出口附近要设测温点（在江苏见过）。
如果是减压塔，气相侧线采出的手法比较多，主要是不要影响塔内真空梯度，避免走短路，便于控制采出流量。
减压塔侧线采出手法属于技术诀窍的，本人就不好多说了。
加压精馏严禁侧线气相采出，不信你试试就知道了。
精馏侧线采出的原因
精馏侧线采出的原因
精馏侧线采出是指在化工生产过程中，从精馏塔中取出一部分
液体作为产品或者再次进一步加工的操作。
这种操作通常有以下几
个原因：
1. 分离产品，精馏侧线采出可以用于分离和提取混合物中的不
同组分。
在精馏过程中，不同组分会在塔内不同高度处凝结成液体，通过采出不同高度处的液体，可以分离出不同的产品。
2. 控制产品纯度，有时候，精馏塔会产生多种产品，但需要其
中一种产品的纯度达到特定要求。
这时候可以通过采出部分液体来
控制产品的纯度，使得所需产品的纯度达到要求。
3. 调节操作条件，在某些情况下，精馏塔内可能会出现操作条
件不稳定的情况，例如温度、压力等。
通过采出部分液体可以调节
塔内的操作条件，使得精馏过程更加稳定。
4. 避免混合物组分变化，有些情况下，混合物中的某些组分可
能会在精馏过程中发生化学反应或者分解，影响产品质量。
通过采
出部分液体可以避免这种情况的发生。
总的来说，精馏侧线采出是为了得到所需产品、控制产品质量、调节操作条件以及避免混合物组分变化等目的而进行的操作。
这种
操作在化工生产中具有重要的应用价值。
侧线采出题目
侧线采出题目
侧线采出题目通常涉及到精馏塔的操作和设计。
以下是一个侧线采出题目的示例：
题目：在具有侧线采出的连续精馏塔中分离两组分理想溶液。
原料液处理量为100kmol/h，其组成为（轻组分的摩尔分数，下同），露点进料。
物系的平均相对挥发度为2。
要求塔顶和侧线两个产品的组成分别为和；塔底产品组成为，其流量为/h。
要求完成以下任务：
1. 计算侧线产品采出量（饱和液体采出）。
2. 给出侧口与进料板塔段的操作线方程。
3. 计算操作回流比与最小回流比的比值。
解题思路：
1. 侧线产品采出量可以通过原料液处理量、轻组分摩尔分数和侧线产品组成来计算。
首先，根据原料液处理量和轻组分摩尔分数计算塔顶和塔底产品的
流量。
然后，根据塔顶和塔底产品的流量、轻组分摩尔分数和侧线产品组成，计算侧线产品的流量。
2. 侧口与进料板塔段的操作线方程可以通过精馏段和提馏段的操作线方程来推导。
首先，根据原料液处理量、轻组分摩尔分数和进料温度，计算泡点进料温度和泡点进料组成。
然后，根据泡点进料温度和组成、塔顶和塔底产品的组成和流量，以及精馏段和提馏段的操作线方程，推导出侧口与进料板塔段的操作线方程。
3. 操作回流比与最小回流比的比值可以通过精馏段和提馏段的热力学关系来计算。
首先，根据泡点进料温度和组成、塔顶和塔底产品的组成和流量，以及精馏段和提馏段的操作线方程，计算精馏段和提馏段的热力学关系。
然后，根据热力学关系计算操作回流比与最小回流比的比值。
注意：以上解题思路仅供参考，实际解题过程可能因题目条件和要求而有所不同。
筛板精馏塔工艺流程
筛板精馏塔工艺流程
筛板精馏塔工艺流程是一种常用的化工工艺，用于分离液体混合物的组分。
下面，我将简要介绍一下筛板精馏塔的工艺流程。
筛板精馏塔是由筛板组成的塔体，塔顶装有物料进料口和冷凝器，塔底装有取出纯品的装置。
整个工艺流程可以分为进料、蒸汽化、塔体分离、冷凝和产品取出几个步骤。
首先，混合物从进料口进入塔顶。
在筛板精馏塔的塔顶，混合物会与高温的蒸汽接触，使得其中易汽化的组分开始蒸发。
蒸汽化的组分和蒸汽一起进入到塔体中。
随着混合物的向下流动，在筛板的作用下，液体组分和气体组分开始逐渐分离。
较重的组分会缓慢下降，并在不同的筛板上停留，形成液体层。
而较轻的组分则会向上升腾，穿过筛板，进一步向上分离。
在塔底的液体层逐渐增加后，可以通过塔底的取出纯品装置将纯品取出，可以继续作为下一个工艺步骤的原料。
同时，塔体中上升的气体会逐渐冷却，在筛板上凝结成液体，从而进一步分离出更纯净的组分。
这部分液体会向下流动，与已经分离出的液体层相结合，并继续向下。
最终，经过多个筛板的分离，塔底会产生相对较重的组分，而塔顶则会产生相对较轻的组分。
这些组分可以通过不同筛板的液体层和气体层的组合来实现。
在整个工艺流程中，塔内的温度和压力会根据不同组分的汽化温度和沸点来控制。
通过调整塔顶的蒸汽压力和冷凝器的工况，可以控制不同组分的纯度和产量。
筛板精馏塔工艺流程广泛应用于石油化工、化学工程和精细化工等行业，用于分离和提纯各种液体混合物。
凭借着其高效、精确和可调节的特点，筛板精馏塔成为了化工行业中不可或缺的分离工具。
Aspen案例篇如何做精馏塔的侧线采出
Aspen案例篇如何做精馏塔的侧线采出1、前言一般而言，对于三组分的精馏需要两个普通精馏塔，但如果采用了侧线采出，一个精馏塔就完全可以分离三组分，极大的节约了设备的成本，当然也会节约可观的能耗。
当然对于某些含有杂质比较多的体系，可以通过侧线采出杂质来保证产品的纯度，同时也使后续的分离过程更加简单。
本教程主要是为了演示做精馏的侧线采出的方法和过程，作者并未对本教程所涉及的输入参数进行优化和分析，如有兴趣可以对本教程的参数进行优化。
本教程对乙二醇生产中涉及到的乙二醇的侧线采出的模拟过程进行详细叙述，下面便是详细过程。
2、问题描述与分析已知有一股含有乙二醇的工艺物流，其组成如表1表1 物流组成该物流主要组分为水，EG（乙二醇）和DEG（二乙二醇），其他组分影响比较小。
在常压下，乙二醇和和二乙二醇的沸点比较高，因此用减压精馏，压力为0.2 bar，进料温度定为50℃。
在进行侧线采出之前，我们首先要按照普通精馏进行模拟，这样做的目的是需要知道关键组分乙二醇在塔内的分布，含量最高的那一塔板就是侧线采出的位置，而且根据关键组分在这一塔板的含量可以确定采出量。
3、普通精馏模拟水和其他组分的沸点差比较大，因此水比较容易分离，并且水的含量比较高，在分离时应该首先除去，所以水是轻关键组分，乙二醇是重关键组分。
对于新手来说，会经常采用DSTWU模块获取关键参数，但这样比较麻烦，增加了工作量。
其实我们完全可以估算这些参数，如果轻重关键组分的沸点差比较大，那么精馏塔的回流比和理论板数就比较小，相反就会偏大。
在估算这些参数后，可以通过灵敏度分析重新计算这些参数，从而获得比较准确的参数。
由于水和乙二醇的沸点差异比较大，不妨就取回流比为2，理论板为20，进料板为10，塔顶采出纯水，采出量为537.9 kmol/h（PS：这些参数肯定要比实际参数偏大，这些参数不是我们本期教程的关键，希望读者不要太在意，有兴趣的读者可以优化这些数据。
精馏塔原理及操作
精馏塔工艺流程简图
流程简述
物料经过前处理进入进料储罐，由进料泵打入精馏塔；塔顶馏出物在塔顶冷凝器中被 冷凝，在回流比控制的控制下，一部分液体回流到精馏塔，另一部分流入塔顶产品储罐； 塔底釜液一部分流入塔底产品储罐，另一部分进入热虹吸再沸器被加热为蒸汽回到精馏 塔；在侧线采出口采出侧线产品，经过侧线冷却器冷却流入侧线产品储罐。
回流比控制器
回流比控制器操作
开机。接通电源，回流和采出均显示为0，（开机初始状态为全回流 状态） 设定时间基数。开机时，S（秒基）指示灯亮，此时回流与采出时间 以秒为基数。切换时间基数按S/Q键，同时按一下H/C键 设定回流值。按一下H/C，再按增量键 或减量键 ，设定所需回 流值（绿色指示灯） 设定采出值。按一下H/C键，再按增量键或减量键，设定所需采出值 （红色指示灯） 启动工作状态。回流比值设定完毕，按一下S/Q键，进入自控运行状 态。此时回流和采出的时间按倒计时方式显示，并交替工作。 变更工作状态。若需全回流操作，按一下H/C键即可，如调整回流比， 可按一下H/C键，使仪表转入设定状态，设定完毕按S/Q键，回流比 控制器按重新设定的回流比运行 关机。在工作状态下，按一下H/C，切断电源
CNZ-5132PT
CNZ-5132PT CNZ-5132PT CNZ-5132PT 0～1MPa -0.1～0.5MPa -0.1～0.5MPa -0.1～0.5MPa -0.1～0.5MPa 量程1500mm
显示第21快板温度
显示塔顶温度 显示回流温度 显示再沸器出口物料蒸汽温度 进料泵出口压力 塔顶压力 第9块板压力 第21块板压力 塔底压力 塔底液位显示
5mpa塔底压力液位计lic1量程1500mm塔底液位显示阀门v0进料罐到进料泵上的阀门v17塔底馏出物采样阀v1进料泵入口阀门v18塔底冷却储罐循环水进口阀v1a备用泵入口阀门v19塔底冷却储罐循环水出口阀v2进料泵出口阀门v20第9块板侧线采出开关控制阀组v2a备用泵出口阀门v20a第9块板侧线采出管线上的旁路阀v3进料管线上转子流量计前阀门v21第21块板侧线采出开关控制阀组v4进料管线上转子流量计后阀门v21a第21块板侧线采出管线上的旁路阀v5进料管线上转子流量计的旁路阀门v22侧线采出管线上转子流量计前阀门v6第9块板进料阀门v23侧线采出管线上转子流量计后阀门v6a第21块板进料阀门v24侧线采出管线上转子流量计旁路阀门v7再沸器加热蒸汽管线上的截止阀v25侧线冷却器循环水进口阀v8再沸器冷凝液调节阀v26侧线冷却器循环水出口阀v9塔顶冷凝器循环水进口阀v27侧线冷凝器到侧线储罐管路上的阀门v10塔顶冷凝器循环水出口阀v28侧线采出产品取样阀v11塔顶馏出物管线上转子流量计前阀门v29侧线冷凝器的排净阀v12塔顶馏出物管线上转子流量计后阀门v30精馏塔到再沸器管线上的排净阀v13塔顶馏出物管线上转子流量计旁路阀v31回流管路上的排净阀v14塔顶馏出物采样阀v32塔顶冷凝器放空阀v15塔底流出物管线上电磁阀v33进料管线上的排净阀v15a塔底流出物管线上的调节阀v34侧线产品到备用储罐管线上的阀门v15b塔底流出物管线上电磁阀后阀门v35塔顶产品到备用储罐管线上的阀门开车步骤说明?所有阀门呈度显示仪表
精馏思考题——精选推荐
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11、在图解法求理论板数的y—x图上，直角梯级与平衡线的交点、直角梯级与操作线的交点各表示什么意思?直角梯级的水平线与垂直线各表示什么意思?对于一块实际塔板，汽相增浓程度和液相降浓程度如何表示?12、什么叫全回流和最小理论板数?全回流时回流比和操作线方程是怎样的?全回流应用于何种场合?如何计算全回流时的最少理论板数？某塔全回流时，xn=0.3,若α=3，则y n+1=? 13、选择适宜回流比的依据是什么？设备费和操作费分别包括哪些费用?经验上如何选取适宜回流比?14、默弗里板奴率可能大于100％?发生此种情况的可能性与什么因素有关？全塔效率是否可能大于100%吗?15、只有提馏段的回收塔、塔釜直接蒸汽加热、塔顶部分冷凝器、多股进料、侧线采出各适用于何种情况？16、欲设计一精馏塔，塔顶回流有两种方案，其一是采用泡点回流，其二是采用冷回流。
双塔精馏的区别
一、第一精馏塔与第二精馏塔操作的区别第一精馏塔精馏段有一个液体侧线的情况。
在侧线以下的物料进出情况与侧线以上不同，因此侧线以下的塔段的操作线与其上段不同，需要分段作出。
下面用图加以说明： D 0 x S x D 0 x图中S 即表示侧线采出；L 表示侧线以上塔段的回流量；L ′表示侧线以下塔段的回流量；V 表示上升蒸汽量。
因为增加了一股侧线采出，侧线以下的塔段的回流量就减少了，所以操作线的斜率减少，即所需的理论板就增加。
所以本塔的理论板数相对于没有侧线采出的同一填料塔的理论板数增加。
二、精馏操作的影响因素因第一精馏塔采用了侧线型式，我们在本节中增加了侧线采出量的大小对塔操作的影响的讨论。
精馏操作的影响因素是多方面的，除了被分离物料的性质和组成之外，一般说来，大部分体现在工艺（温度、压力、流量、液面）操作和设备（塔高、塔径、塔板结构）方面，而且一个因素的同时发生变动，下面我们讨论某一因素的变化时，往往固定一些其它的因素，假设它们是不变的。
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方面：（1）塔的温度和压力（包括塔顶、塔釜和某些有特殊意义塔板）；（2）进料状态；（3）进料量；（4）进料组成；（5）进料温度；（6）塔内上升蒸汽速度和蒸发釜的加热量；（7）回流量；（8）侧线采出量；（9）塔顶冷却水量；（10）塔顶采出量；（11）塔底采出量。
塔的操作就是按照塔顶和塔釜产品的组成要求对这几个影响因素进行调节。
精馏装置的操作工人要在操作中克服各种影响因素的变化，防止这些因素对塔顶、塔釜产品数量和组成的影响。
三、精馏塔操作压力的变化对精馏操作的影响塔的设计和操作都是基于一定的塔压下进行的，因此一般精馏塔总是首先要保持压力的恒定。
塔压波动对塔的操作将产生如下的影响：1、影响产品质量和物料平衡：改变操作压力，将使每块塔板气、液平衡的组成发生改变。
压力升高，则气相中重组分减少，相应地提高了气相中轻组分的浓度；液相中轻组分含量较前增加，同时也改变了气、液想的重量比，使液相量增加，气相量减少。
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7.2.1 精馏塔的多股进料和侧线采出
一、多股进料
? 图 7-3 两种不同浓度进料的精馏流程
两段进料一塔式分离过程的操作线更接近于平衡线，各平衡级传质和传热的推动力减少，精馏过程的热力学效率得以提高，减少了有效能损失。
然而由于精馏段操作斜率减小，回流比减小，所需塔板数增加。
图 7-4 精馏塔 McCabe-Thiele 图
二、侧线塔
以分离三组分混合物为例，若其中某一个组分的含量很少或者对组分之间的切割要求不严格，则采用侧线塔代替两个相邻的常规塔，可降低基建投资和操作费用。
侧线出料位置：若第一个塔是 A/BC 切割塔，则改用侧线出料时，侧线出料位置在进料板之下；若第一个塔为 AB/C 切割塔，则侧线出料位置在进料板之上。
砍掉原第二塔。
[例7-5]
考察由 C 2 馏分生产聚合级乙烯的精馏系统的分离流程。
原料为脱乙烷塔顶馏分，其中含乙炔 0.72％（mol），而聚合级乙烯的主要指标为： C 2 H 4 含量不低于99.95%；C 2 H 2 含量不高于5×10 -6 。
为了使乙炔含量合格，必须首先对脱乙烷塔塔顶出料中乙炔用催化加氢的方法脱除，加氢反应器出口物料的组成为：
CH4 C2H4 C2H6
流率，kmol/h 14.66 2097.11 744.36
组成，摩尔% 0.51 73.43 26.06
乙烯塔操作压力为 2.0MPa，在该操作条件下:
，
解：
(1)设若采用乙烯塔侧线出料的流程（附图1），用式（7-25）计算乙烯产品中甲烷的最小含量：
在侧线出料中还有 C 2 H 6 ，其含量在 0.02%-0.04%左右，乙烷和甲烷相加已达到0.1%左右，因此，用侧线塔的方法不能满足聚合级乙烯规格的要求，必须用两个常规塔：加氢反应器出口物料先进入第二脱甲烷塔，脱除甲烷后再进入乙烯精馏塔分离乙烯和乙烷，见附图 2。
例 7-5 附图 1 带侧线乙烯精馏塔例 7-5 附图 2 第二脱甲烷流程
经平衡级计算，两个塔的主要计算结果和消耗的能量见附表 1。
(2)若经过工艺改进，使加氢反应器出口物料的组成为：
CH4 C2H4 C2H6
流率，kmol/h 3.69 2111.6 729.77
组成，摩尔% 0.13 74.22 25.65
在这种情况下，若直接采用乙烯塔侧线出料，乙烯产品中 CH 4 最低含量能降低到：
因此，用侧线塔的方案是可行的。
经平衡级严格计算得到带侧线的乙烯精馏塔的计算结果见附表 1。
例 7-6附表1 乙烯精馏系统常规与侧线塔方案比较
注 :(1)230K的冷量功耗按221.7kW/10 6 kW计；(2)再沸器的冷量回收,每10 6 kW相当于84kW。
由附表 1所列数据可知，采用侧线出料的乙烯精馏塔代替第二脱甲烷塔和乙烯塔，节省功耗2892KW.h，占原方案功耗的17.4%。