精馏塔原理与操作PPT精选文档
合集下载
精馏塔的工作原理课件
五、筛板塔的特点
筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点： 生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压 降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少， 塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。
筛 板 塔 外 形 图
第二部分 筛板式精馏塔设计方法
下达任务书，分配任务 一、综述 二、精馏流程、设备及操作条件的确定 三、精馏塔的工艺计算 四、塔板工艺尺寸的计算
1、全塔的物料衡算
总物料
F PW
L xp
P xp 易挥发组分
FxF Pxp WxW
F xF
塔顶产品 P F xF xw
xP xw
W xw 塔底残液 W F xP xF xP xw
W FP
2、理论板数的计算
需收集苯和甲苯物系基础数据（包括物理性 质，如沸点、分子量、饱和蒸汽压、液相密度、 粘度、表面张力，汽液平衡数据等），根据物系 的相平衡数据绘制物系的温度组成图，气液平衡 相图。
化工原理课程设计 精 馏 塔 的 工 艺 设 计
第一部分 精馏及塔设备概述 一、精馏原理
利用混合液中各个组分挥发度不同, 采用多次部分汽化和多次部分冷凝 进行分离，并能得到较纯组分的单 元操作。
填料塔：浓度连续变化 板式塔：浓度梯度变化， 分级接触塔---逐板计算
操作时液体从上层塔板的降液 管流下，横流过筛板后，越过 溢流堰经降液管流入下层筛板； 而蒸汽经过筛孔分散鼓泡通过 液层，逐板上升。板上形成的 鼓泡层是传质,传热进行的主要 区域。
连 续 精 馏 的 流 程 图
连 续 精 馏 的 流 程 图
连 续 精 馏 的 流 程 图
连 续 精 馏 的 流 程 图
三、精馏塔的工艺计算
精馏塔工作原理 ppt课件
② 溢流堰 为保证气液两相在塔板上形成足够的相际传质表 面 , 塔板上须保持一定深度的液层，为此 , 在塔板的出口端设置 溢流堰。塔板上液层高度在很大程度上由堰高决定。对于大型 塔板，为保证液流均布，还在塔板的进口端设置进口堰。 ③ 降液管 液体自上层塔板流至下层塔板的通道，也是气 （汽）体与液体分离的部位。为此，降液管中必须有足够的空 间，让液体有所需的停留时间。此外，还有一类无溢流塔板， 塔板上不设降液管，仅是块均匀开设筛孔或缝隙的圆形筛板。 操作时，板上液体随机地经某些筛孔流下，而气体则穿过另一 些筛孔上升。无溢流塔板虽然结构简单，造价低廉，板面利用 率高，但操作弹性太小，板效率较低，故应用不广。
以下为恒沸物与温度的关系图
四、临界温度
临界温度，使物质由气态变为液态的最高 温度叫临界温度。每种物质都有一个特定的温 度，在这个温度以上，无论怎样增大压强，气 态物质都不会液化，这个温度就是临界温度。 五、临界压力 临界压力为物质处于临界状态时的压力 （压强）。就是在临界温度时使气体液化所需 要的最小压力。也就是液体在临界温度时的饱 和蒸气压。在临界温度和临界压力下，物质的 摩尔体积称为临界摩尔体积。
较完全地分离，生产出所需纯度的两种产品。 十一、间歇精馏 间歇精馏过程的特点 当混合液的分离要求较高而料液品种或组成经常变化时， 采用间歇精馏的操作方式比较灵活机动。从精馏装置看， 间歇精馏与连续精馏大致相同。作间歇精馏时，料液成 批投入精馏釜，逐步加热气化，待釜液组成降至规定值 后将其一次排出。由此不难理解，间歇精馏过程具有如 下特点。 ① 间歇精馏为非定态过程。在精馏过程中，釜液组成不 断降低。若在操作时保持回流比不变，则馏出液组成将 随之下降；反之，为使馏出液组成保持不变，则在精
精馏塔操作—精馏原理(制药单元操作课件)
y3 y2
y1
x
F
x1
x3 x2
精馏原理
多次部分汽化
将组成为X1的饱和液体加热到T2，使其部分气化，这时又出现
新的气液平衡，将气液两相分开，液相组成为X2’ 。再将组成为
X2’的饱和液体部分气化，如此类推，最终可得易挥发组分浓度
y3
很低，接近于纯净的难挥发组分的液相。
y2
x3 y1
x2 xF
x1
精馏原理
板式塔的结构
板式塔的基本结构
板式塔的基本结构
塔板的构造
•筛孔 •降液管 •溢流堰
（剖面图）
俯视图
安定区
降液管 受液区
开孔区 溢流堰精馏原理源自精馏原理大纲1.多次部分汽化和多次部分冷凝 2.t-x-y图说明精馏原理 3.精馏操作
精馏原理
一、多次部分汽化和多次部分冷凝
多次部分冷凝 如图：将组成为XF，温度为TA的混合液加
精馏装置的组成
4、再沸器的作用 其作用是提供一定流量的上升蒸气流。 5、冷凝器的作用 其作用是提供塔顶液相产品并保证有适当的液相回流。 回流主要补充塔板上易挥发组分的浓度，是精馏连续定态进行的必要条件。 精馏是一种利用回流使混合液得到高纯度分离的蒸馏方法。
二、t-x-y图说明精馏原理
存在的两个问题： （1）中间产品多，收率低。 （2）设备复杂、能耗大， 操作不便。 设想将单级分离器加以组合 成多级分离流程。
精馏原理
三、精馏操作 将每一中间产品返回到下一级中，
不仅可以提高产品的收率；而且是过程 必不可少的条件。
回流、再沸器是保证精馏过程能连 续稳定操作的必不可少的条件。
优点：产品量多，节能
精馏装置的组成
《精馏塔工作原理》课件
精馏塔通过加热使液体混合物汽化， 汽化的蒸汽与液体混合物在塔板上进 行传质传热，从而实现各组分的分离 。
精馏塔通常由塔体、进料口、塔板、 溢流堰、降液管、回流管和冷凝器等 组成。
操作流程
加热
通过加热装置将液体混合物加 热至汽化。
回流
部分蒸汽经回流管回流至塔内 ，以保持塔内压力稳定。
进料
将待分离的液体混合物从进料 口送入精馏塔。
操作的稳定性。
加强设备维护与管理
03
定期对精馏塔及相关设备进行维护保养，确保设备处于良好状
态，提高操作的可靠性。
05
精馏塔的维护与保养
日常维护
每日检查
检查精馏塔的外观是否正常，有 无泄漏、腐蚀、变形等问题。
清洁与整理
保持精馏塔内部和外部的清洁，定 期清理塔内残留物，整理相关管道 和仪表。
记录与报告
03
精馏塔的内部结构
进料板
进料板是精馏塔的重要组成部分，用 于接收和分配进料。
进料板的位置对精馏效果也有影响， 通常应选择在塔板数较少、压力较低 的位置。
进料板的设计应考虑进料的均匀分布 ，以避免在塔板上形成液泛或干板现 象。
塔板
塔板是精馏塔的核心部分，用于气液接触和传质传热。
塔板有多种类型，如泡罩板、筛孔板、浮阀板等，每种类型都有其特点和应用范围 。
精馏塔的应用
在石油工业中，精馏塔用于将 原油分离成不同沸点的油品， 如汽油、柴油、润滑油等。
在化学工业中，精馏塔用于分 离和纯化各种液体混合物，如 醇、酸、酯等。
在食品工业中，精馏塔用于提 取和分离食品原料中的有效成 分，如植物油、香料等。
精馏塔的分类
根据操作方式的不同，精馏塔可 分为连续精馏塔和间歇精馏塔。
精馏塔通常由塔体、进料口、塔板、 溢流堰、降液管、回流管和冷凝器等 组成。
操作流程
加热
通过加热装置将液体混合物加 热至汽化。
回流
部分蒸汽经回流管回流至塔内 ，以保持塔内压力稳定。
进料
将待分离的液体混合物从进料 口送入精馏塔。
操作的稳定性。
加强设备维护与管理
03
定期对精馏塔及相关设备进行维护保养，确保设备处于良好状
态，提高操作的可靠性。
05
精馏塔的维护与保养
日常维护
每日检查
检查精馏塔的外观是否正常，有 无泄漏、腐蚀、变形等问题。
清洁与整理
保持精馏塔内部和外部的清洁，定 期清理塔内残留物，整理相关管道 和仪表。
记录与报告
03
精馏塔的内部结构
进料板
进料板是精馏塔的重要组成部分，用 于接收和分配进料。
进料板的位置对精馏效果也有影响， 通常应选择在塔板数较少、压力较低 的位置。
进料板的设计应考虑进料的均匀分布 ，以避免在塔板上形成液泛或干板现 象。
塔板
塔板是精馏塔的核心部分，用于气液接触和传质传热。
塔板有多种类型，如泡罩板、筛孔板、浮阀板等，每种类型都有其特点和应用范围 。
精馏塔的应用
在石油工业中，精馏塔用于将 原油分离成不同沸点的油品， 如汽油、柴油、润滑油等。
在化学工业中，精馏塔用于分 离和纯化各种液体混合物，如 醇、酸、酯等。
在食品工业中，精馏塔用于提 取和分离食品原料中的有效成 分，如植物油、香料等。
精馏塔的分类
根据操作方式的不同，精馏塔可 分为连续精馏塔和间歇精馏塔。
精馏塔演示文稿课件
精馏塔的常见问题及解决方法
漏液问题
塔内压力波动
分离效果不佳
精馏塔的安全操作注意事项
严防高温烫伤
精馏塔操作过程中，塔内温度较 高，操作人员应穿戴好防护服， 避免接触高温部位，防止烫伤。
防止中毒和窒息
精馏过程中可能产生有毒有害气 体，操作人员应佩戴合适的呼吸 器，确保作业场所通风良好，防
止中毒和窒息事故。
感谢观看
智能化与自动化
借助人工智能、大数据等技术，实现 精馏塔的智能化监控和自动化操作， 提高运行效率。
高性能填料与新型塔内件
开发高性能填料和新型塔内件，进一 步提高分离效率和产能，降低能耗。
非常规精馏技术
探索非常规精馏技术，如超临界精馏、 离子液体精馏等，满足特殊物料和高 纯度产品的分离需求。
THANKS
精馏塔的预处理操作
01
原料准备
02
预处理设备准备
03
原料预处理
04
塔内环境准备
精馏塔的分离过程
加热
进料02分离0103排出
05
04 冷凝
精馏塔的后处理操作
产品收集
。
设备清洗
数据记录 安全检查
CATALOGUE
精馏塔的操作技巧与注意事项
精馏塔的操作技巧
预热操作
控制进料速度和位置
塔内压力控制
回流比调节
遵守操作规程
操作人员应严格遵守精馏塔的操 作规程，禁止随意更改操作参数，
确保精馏过程安全稳定。
CATALOGUE
精馏塔的优化与改进
精馏塔性能的评价指标
01
02
03
分离效率
产能
能耗
精馏塔的优化方法与技术
精馏塔工作原理分析课件
维护规范 为确保精馏塔的维护效果，应制定详细的维护规 范，包括维护计划、实施步骤和质量标准等。
安全规范 为确保精馏塔的安全运行，应制定明确的安全规 范，包括安全设施、应急处理和环境保护等方面 的要求。
1.谢谢聆 听
根据使用频率和环境因素，建议定期对塔板进行保养，以延长其 使用寿命。
塔板的腐蚀与防护
腐蚀原因
塔板腐蚀可能是由于化学腐蚀、电化学腐蚀或微生物腐蚀等原因 引起的。
防护措施
为防止塔板腐蚀，可采用耐腐蚀材料、涂层或电化学保护等措施。
监测方法
应定期监测塔板的腐蚀情况，以便及时采取防护措施。
塔板的故障排除与维修
02
蒸馏过程中，加热源将混合物加热至沸腾，产生的蒸气 向上流动，经过冷凝器冷却后，液相和气相得以分离。
03
蒸馏过程中，温度和压力是重要的控制参数，直接影响 分离效果。
精馏原理
精馏是蒸馏的一种，其特点是在蒸馏过程中多次进行汽化和冷凝操作，以实现更精 确的分离。
精馏过程中，塔内装有多层塔板，每层塔板上都有液相和气相，通过塔板的分离作 用，使不同沸点的组分得以分离。
气流速度
气体的流量与流速的关系。
压降
液体和气体在塔板上的压 力损失。
塔板的热力学分析
汽液相平衡
利用相平衡关系，确定适宜的回 流比。
传热性能
分析塔板在不同操作条件下的传热 性能。
热负荷
根据工艺要求，确定每层塔板的热 负荷。
塔板的操作条件分析
操作压力
分析不同操作压力对塔板 性能的影响。
操作温度
分析不同操作温度对塔板 性能的影响。
精馏塔工作原理分析 课件
目录
• 精馏塔概述 • 精馏塔工作原理 • 精馏塔的设计与分析 • 精馏塔的优化与改进 • 精馏塔的维护与管理
安全规范 为确保精馏塔的安全运行，应制定明确的安全规 范，包括安全设施、应急处理和环境保护等方面 的要求。
1.谢谢聆 听
根据使用频率和环境因素，建议定期对塔板进行保养，以延长其 使用寿命。
塔板的腐蚀与防护
腐蚀原因
塔板腐蚀可能是由于化学腐蚀、电化学腐蚀或微生物腐蚀等原因 引起的。
防护措施
为防止塔板腐蚀，可采用耐腐蚀材料、涂层或电化学保护等措施。
监测方法
应定期监测塔板的腐蚀情况，以便及时采取防护措施。
塔板的故障排除与维修
02
蒸馏过程中，加热源将混合物加热至沸腾，产生的蒸气 向上流动，经过冷凝器冷却后，液相和气相得以分离。
03
蒸馏过程中，温度和压力是重要的控制参数，直接影响 分离效果。
精馏原理
精馏是蒸馏的一种，其特点是在蒸馏过程中多次进行汽化和冷凝操作，以实现更精 确的分离。
精馏过程中，塔内装有多层塔板，每层塔板上都有液相和气相，通过塔板的分离作 用，使不同沸点的组分得以分离。
气流速度
气体的流量与流速的关系。
压降
液体和气体在塔板上的压 力损失。
塔板的热力学分析
汽液相平衡
利用相平衡关系，确定适宜的回 流比。
传热性能
分析塔板在不同操作条件下的传热 性能。
热负荷
根据工艺要求，确定每层塔板的热 负荷。
塔板的操作条件分析
操作压力
分析不同操作压力对塔板 性能的影响。
操作温度
分析不同操作温度对塔板 性能的影响。
精馏塔工作原理分析 课件
目录
• 精馏塔概述 • 精馏塔工作原理 • 精馏塔的设计与分析 • 精馏塔的优化与改进 • 精馏塔的维护与管理
精馏塔工作原理 ppt课件
精馏塔工作原理
精 馏 塔 工 作 原 理
精 馏 塔 工 作 原 理
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
精品资料
精馏塔工作原理
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
精馏塔工作原理
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。
精馏塔工作原理
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
精馏塔工作原理
精馏塔工作原理
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
精馏塔工作原理
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。
精馏塔的结构和工作原理解读课件
。
05
CATALOGUE
精馏塔的未来发展趋势
高效精馏技术
高效填料
未来精馏塔将更多采用高效填料，以提高塔内传质效率和分离效果。如新型的高性能金属 丝网填料、复合材料填料等，它们具有低压降、高通量、优异的传质性能等特点。
强化传热技术
强化传热技术可提升精馏塔的能效。例如，采用新型高效换热器、内构件强化传热、塔壁 内置换热元件等方法，能够显著提高传热系数，减少能耗。
精馏塔的结构和 工作原理解读课 件
目录
• 精馏塔概述 • 精馏塔的结构 • 精馏塔的工作原理 • 精馏塔的性能优化与问题诊断 • 精馏塔的未来发展趋势
01
CATALOGUE
精馏塔概述
精馏塔的定义和用途
定义
精馏塔也被称为蒸馏塔，是一种用于 分离混合物中不同成分的设备。它基 于不同成分之间的沸点差异，通过加 热和冷凝的过程实现分离。
控制
再沸器的加热量需要严格 控制，以保证塔内气液平 衡和稳定的分离效果。
冷凝器
作用
冷凝器位于精馏塔顶部，用于将 塔顶上升蒸汽冷凝成液体，实现
气液分离。
冷凝方式
冷凝器可采用水冷、空冷等方式 ，根据工艺要求和冷凝介质选择
合适的冷凝方式。
液体回流
冷凝后的液体一部分回流至塔内 ，作为精馏过程的回流液，其余 部分作为产品采出。回流液与上 升蒸汽在塔内逆流接触，实现组
精馏冷凝
气相在塔顶被冷凝成液体，部 分液体作为回流液返回塔内， 其余作为产品采出。
进料
原料混合物从塔底进入精馏塔 。
塔板分离
气相在上升过程中，与下降的 液相在塔板上接触，传质传热 ，实现组分分离。
回流
回流液从塔顶返回塔内，与上 升的气相再次接触传质，提高 分离效果。
05
CATALOGUE
精馏塔的未来发展趋势
高效精馏技术
高效填料
未来精馏塔将更多采用高效填料，以提高塔内传质效率和分离效果。如新型的高性能金属 丝网填料、复合材料填料等，它们具有低压降、高通量、优异的传质性能等特点。
强化传热技术
强化传热技术可提升精馏塔的能效。例如，采用新型高效换热器、内构件强化传热、塔壁 内置换热元件等方法，能够显著提高传热系数，减少能耗。
精馏塔的结构和 工作原理解读课 件
目录
• 精馏塔概述 • 精馏塔的结构 • 精馏塔的工作原理 • 精馏塔的性能优化与问题诊断 • 精馏塔的未来发展趋势
01
CATALOGUE
精馏塔概述
精馏塔的定义和用途
定义
精馏塔也被称为蒸馏塔，是一种用于 分离混合物中不同成分的设备。它基 于不同成分之间的沸点差异，通过加 热和冷凝的过程实现分离。
控制
再沸器的加热量需要严格 控制，以保证塔内气液平 衡和稳定的分离效果。
冷凝器
作用
冷凝器位于精馏塔顶部，用于将 塔顶上升蒸汽冷凝成液体，实现
气液分离。
冷凝方式
冷凝器可采用水冷、空冷等方式 ，根据工艺要求和冷凝介质选择
合适的冷凝方式。
液体回流
冷凝后的液体一部分回流至塔内 ，作为精馏过程的回流液，其余 部分作为产品采出。回流液与上 升蒸汽在塔内逆流接触，实现组
精馏冷凝
气相在塔顶被冷凝成液体，部 分液体作为回流液返回塔内， 其余作为产品采出。
进料
原料混合物从塔底进入精馏塔 。
塔板分离
气相在上升过程中，与下降的 液相在塔板上接触，传质传热 ，实现组分分离。
回流
回流液从塔顶返回塔内，与上 升的气相再次接触传质，提高 分离效果。
精馏塔操作—精馏塔的操作(制药单元操作课件)
例题: 氯仿和四氯化碳的混合液在连续精馏塔内分离，要求馏出液氯仿浓度为0.95(摩 尔分率)，塔顶为全凝器，平均相对挥发度1.6，回流比为2。求: (1) 由上向下数第一块塔板下降的液体组成; (2) 第二块塔板上升蒸气组成。
解：(1) y1 = xD= 0.95
y11(来自x1 1)x1
0.95 1.6 x1 1 (1.6 1)x 1
筛板精馏塔内部结构
筛板精馏塔内部构件：筛板、溢流堰、降液管 等
精馏工艺流程
精馏异常现象及处理
1.精馏塔液泛 1）塔负荷过大：调整负荷/调节加料量，降低釜温 2）回流量过大：减少回流，加大采出 3）塔釜加热过猛：减小加热量
2.系统压力增大 1）不凝气积聚：排放不凝气 2）采出量少：加大采出量 3）塔釜加热功率过大：调整加热功率
求后，关闭进料阀，停泵。 5.检查加热蒸汽（或其它加热介质）是否达到要求。
精馏塔的操作
（二）板式塔开车的操作步骤 1.蒸汽加热时，缓慢打开加热阀门。电加热时，打开加热电源开关，调 节可调电位计至要求值。同时打开通向塔顶冷凝冷却器上水阀门。 2.建立回流 在全回流情况下继续加热，直到塔温、塔压均达到规定指标， 产品质量符合要求。 3.进料与出产品 打开进料阀进料，同时从塔顶和塔釜采出产品，调节到 指定的回流比。 4.控制调节 对塔的操作条件和参数逐步调整，使塔的负荷、产品质量逐 步且尽快地达到正常操作值，转入正常操作。
精馏段操作线
精馏段操作线方程的意义：
在一定的操作条件下，从任一塔板（n）向下流的液体组成xn
与相邻的下一块塔板（n+1）上升蒸汽组成y n+1之间的关系。
L=RD
V = L+ D =（R + 1）D
解：(1) y1 = xD= 0.95
y11(来自x1 1)x1
0.95 1.6 x1 1 (1.6 1)x 1
筛板精馏塔内部结构
筛板精馏塔内部构件：筛板、溢流堰、降液管 等
精馏工艺流程
精馏异常现象及处理
1.精馏塔液泛 1）塔负荷过大：调整负荷/调节加料量，降低釜温 2）回流量过大：减少回流，加大采出 3）塔釜加热过猛：减小加热量
2.系统压力增大 1）不凝气积聚：排放不凝气 2）采出量少：加大采出量 3）塔釜加热功率过大：调整加热功率
求后，关闭进料阀，停泵。 5.检查加热蒸汽（或其它加热介质）是否达到要求。
精馏塔的操作
（二）板式塔开车的操作步骤 1.蒸汽加热时，缓慢打开加热阀门。电加热时，打开加热电源开关，调 节可调电位计至要求值。同时打开通向塔顶冷凝冷却器上水阀门。 2.建立回流 在全回流情况下继续加热，直到塔温、塔压均达到规定指标， 产品质量符合要求。 3.进料与出产品 打开进料阀进料，同时从塔顶和塔釜采出产品，调节到 指定的回流比。 4.控制调节 对塔的操作条件和参数逐步调整，使塔的负荷、产品质量逐 步且尽快地达到正常操作值，转入正常操作。
精馏段操作线
精馏段操作线方程的意义：
在一定的操作条件下，从任一塔板（n）向下流的液体组成xn
与相邻的下一块塔板（n+1）上升蒸汽组成y n+1之间的关系。
L=RD
V = L+ D =（R + 1）D
精馏塔原理及操作23页PPT
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
精馏塔原理及操作
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
精馏塔原理及操作
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
精馏塔操作指导PPT课件
第5页/共45页
进料量增加，塔内上升蒸汽速度上升，当进料量增加到上升蒸汽速度超过 液泛速度时，严重的雾沫夹带会破坏塔的正常操作。此时一般采用增大回流 比的方法，要提高传质效果。 ②进料量变化超过塔顶冷凝器和塔釜再沸器的设计负荷时，不仅改变了塔 内上升蒸汽的速度，而且塔顶、塔釜温度也发生相应的变化。致使塔板上气 液平衡组成发生变化，产品质量。此时尽是使进料量保持平稳，调节时也需 缓慢进行。 • 进料组成的影响： 进料组成的变化将直接影响精馏操作，当重组分浓度增加时，精馏段负荷 增加，重组分被带到塔顶，使塔顶产品质量不合格。当轻组分浓度增加时， 提馏段
这部份液体就叫回流液。回流比就是回流液量与塔顶产品量之比。 • 灵敏板：在精馏的操作中，某一板和相邻板的组成变化较大，因而温度变化也较大，在操作发生变化时，
该板的温度或组成变化最灵敏，所以称此板为灵敏板。
第2页/共45页
• 雾沫夹带：随着气速的提高，雾滴被带到上一块塔板的现象叫雾沫夹带。如 气体自下层塔板带到上层塔板的雾沫夹带量达百分之十，这时塔的操作就会 不正常，表现出的结果是塔顶重组分浓度增加，塔压增大。
第8页/共45页
• 顶冷凝器的冷剂影响： 对采用内回流的塔，其冷剂量的大小，对精馏操作影响较为显著，也是回 流量波动的主要原因。冷剂无相变化时，冷凝器的负荷主要由冷剂量来调节， 冷剂量减少，导致塔顶冷凝器的物料温度升高，回流量减少，顶温升高，塔 顶产品中重组分含量增加。当冷剂有相变化时，在冷剂量充分的前提下，调 节冷剂蒸发压力所带来的回流量、塔顶温度的变化更为灵敏。 对外回流的塔，冷剂量及冷剂蒸发压力的波动对精馏塔的操作影响与内回 流塔的影响形式相类似。
(2)液泛(有几种原因)
(1)注入解冻剂,防止产品污染,调整塔的 操作状态
进料量增加，塔内上升蒸汽速度上升，当进料量增加到上升蒸汽速度超过 液泛速度时，严重的雾沫夹带会破坏塔的正常操作。此时一般采用增大回流 比的方法，要提高传质效果。 ②进料量变化超过塔顶冷凝器和塔釜再沸器的设计负荷时，不仅改变了塔 内上升蒸汽的速度，而且塔顶、塔釜温度也发生相应的变化。致使塔板上气 液平衡组成发生变化，产品质量。此时尽是使进料量保持平稳，调节时也需 缓慢进行。 • 进料组成的影响： 进料组成的变化将直接影响精馏操作，当重组分浓度增加时，精馏段负荷 增加，重组分被带到塔顶，使塔顶产品质量不合格。当轻组分浓度增加时， 提馏段
这部份液体就叫回流液。回流比就是回流液量与塔顶产品量之比。 • 灵敏板：在精馏的操作中，某一板和相邻板的组成变化较大，因而温度变化也较大，在操作发生变化时，
该板的温度或组成变化最灵敏，所以称此板为灵敏板。
第2页/共45页
• 雾沫夹带：随着气速的提高，雾滴被带到上一块塔板的现象叫雾沫夹带。如 气体自下层塔板带到上层塔板的雾沫夹带量达百分之十，这时塔的操作就会 不正常，表现出的结果是塔顶重组分浓度增加，塔压增大。
第8页/共45页
• 顶冷凝器的冷剂影响： 对采用内回流的塔，其冷剂量的大小，对精馏操作影响较为显著，也是回 流量波动的主要原因。冷剂无相变化时，冷凝器的负荷主要由冷剂量来调节， 冷剂量减少，导致塔顶冷凝器的物料温度升高，回流量减少，顶温升高，塔 顶产品中重组分含量增加。当冷剂有相变化时，在冷剂量充分的前提下，调 节冷剂蒸发压力所带来的回流量、塔顶温度的变化更为灵敏。 对外回流的塔，冷剂量及冷剂蒸发压力的波动对精馏塔的操作影响与内回 流塔的影响形式相类似。
(2)液泛(有几种原因)
(1)注入解冻剂,防止产品污染,调整塔的 操作状态
精馏原理与基本操作课件PPT
2021/3/10
13
3 热量平衡
QB + QF = QC + QD + QW + QL QB——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
2021/3/10
8
一、工艺原理
精馏是在塔设备中进行的，可用板式塔亦 可用填料塔。汽相和液相在塔板上或填料 表面上进行着传质传热。易挥发组分从液 相转移至汽相，难挥发组分从汽相转移至 液相
2021/3/10
9
2021/3/10
10
2021/3/10
11
F QF
QB
2021/3/10
2 物料平衡
2021/3/10
5
一、工艺原理
2021/3/10
6
一、工艺原理
平衡蒸馏：平衡蒸馏又称为闪蒸，是一连 续稳定过程。原料连续进入加热器中，加 热至一定温度经节流阀骤然减压到规定压 力，部分料液迅速汽化，汽液两相在分离 器中分开，得到易挥发组分浓度较高的顶 部产品与易挥发组分浓度甚低的底部产品。
2021/3/10
精馏操作知识简介
2021/3/10
1
目录
一、工艺原理
1 精馏原理 2 物料平衡 3 热量平衡 二、工艺控制
1 温度、压力、组成之间关系 2 工艺参数影响 3 产品控制
三、开停工及日常操作
2021/3/10
2
一、工艺原理
1.精馏原理
化工生产常需将液体混合物分离以达到提纯或 回收有用组分的目的。分离互溶液体混合物有 许多种方法，蒸馏是广泛应用的一种方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
4
节能与经济性
回收率：
Ri 进 组料 分 i的中产 i的 组品 流 分流 量 10量 ％ 0
例： ZF=0.5 要求xD＝0.95, xB=0.05
D0.50.050.50 F 0.950.05
ZF变到0.4 时
xDD FZF00.8
此时必须减小D才能够达到质量要
求
18
（1）进料板物料平衡 提馏段各板：
V
Vs,LLS
精馏段在回流液的温度为沸点的情况下VR 各板：
从而进V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
8
9
10
11
12
槽盘式液体分布器
13
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
解得： FDB
FZF DxD BxB
xDD FZFxBxB D FZ xD F x xB B
17
或
xBxDF BxDZF F BxxD D Z xB F
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 ↓。
其中i为轻组分，及挥发度较高的组分。 能耗－产品纯度－回收率的关系
能耗不变时，产品纯度↑，回收率↓ 保证产品纯度时，能耗↑，回收率↑，但回收率增加到一定程 度时，提高的就不明显了。 保证产品纯度的前提下，权衡回收率与能耗，选择最佳的回 收率与能耗搭配，使得产量尽量多些，能耗尽量少些。
5
连续精馏塔流程的典型图。
F↓ ↓LR ↑VR ↓LS ↑VS
FLRV sV RLS
F，ZF
进料为液相，且为泡点，则：
↑ ↓j VR y j+1 LR xj
Vs y k Ls x k-1
↑
↓k
VSVR,LSLRF
进料为气相，且为露点，则：
V RV sF,LRLS
Ls
物料平衡示意图
D，XD
B,xB
19
（2）精馏段的物料平衡
对于冷凝器：
15
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
16
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。
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
XD(1 XB) n XB(1 XD)
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。
VA
PA xA
VB
PB xB
22
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
DVRLR
任意塔板j：
VRyj1LRxj DD x
精馏段操 作线方程
yj1V LR R
xj
DR
VR
xDR1xj
xD R1
定义回流比：R L R，则： D
LR LR R
可通过回流比R和再沸器蒸汽量V→内VR部物L料R 平D衡→Ryj+11
回流比R↑，y-x斜率↑
全回流（R=∞，D=0）时， yj+1 =xj为对角线
20
（3）提镏段物料平衡 再沸器物料平衡：BLSVS
提馏段操作 线方程
提馏段任一塔板：VSyKLSxK1BBxyKV LSSxK1V BSxB
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 ) 和点
B
(0, Vs
xB )
21
全塔能量平衡关系
1、芬斯克(Fenske)方程
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
14
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
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
1
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。
2
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3 泡点一般是不相等的，前者比后者高 。
1－精馏塔 2－再沸器 3－冷凝器 4－观察罩
6
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
甲醇+PO.+丙烯
A+B+C
1P-1
P-11
P-10
E-3
A
E-1
P-14
E-5
P-4 P-5
2
P-13
P-12
E-4
P-12
E-2
P-15
P-7
C+(B) E-6 P-8 P-7