化学工程与工艺精馏原理与过程

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精馏原理及在工业中的应用

精馏原理及在工业中的应用精馏原理在化工工业中应用广泛，特别是在石油化工、化学工程和酒精等工业生产中。

精馏是一种通过改变液体混合物的各个组分之间的沸点差异而达到分离的工艺。

下面将详细介绍精馏的原理和在工业中的应用。

精馏原理基于液体的沸点差异，利用汽液两相的相互转化来实现分离。

混合物在加热条件下被蒸发并形成气相，然后再通过冷凝器冷却成液相。

液相经过收集和处理，可得到目标产品和副产物。

精馏的基本工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 加热汽化：将混合物加入精馏塔，并通入蒸馏剂以混合。

精馏塔的底部通过加热产生蒸汽，使混合物中各成分逐渐汽化。

2. 分馏过程：混合物气化后进入精馏塔，在塔内各个板层上冷凝为液相，并下落到下一个塔层。

在温度递减的过程中，成分沸点较低的组分率先凝结，向下移动，而沸点较高的组分则逐渐上升。

3. 再沸：当液相到达塔的底部时，经过加热而再次汽化，然后通过凝结器冷却转变为液相。

4. 产品收集：经过多次汽化和冷凝，最终可以在塔中得到沸点较低的目标产品，而沸点较高的副产物则在塔中逐渐富集。

精馏在工业中有许多应用，以下是几个例子：1. 石油炼制：石油是由多种不同沸点的碳氢化合物组成的混合物。

石油精馏是将原油通过加热和冷却进行分离的过程。

在精馏过程中，原油经过多次汽化和冷凝，得到汽油、柴油、天然气等不同沸点范围的成分。

这些产品可以进一步用于汽车燃料、化学品生产等。

2. 酒精生产：精馏在酒精工业中也起到关键作用。

通过发酵过程得到的酒液，经过蒸馏后可以得到高浓度的酒精。

这是因为酒精的沸点较低，所以通过精馏可以将酒精从酒液中分离出来。

3. 化学工程：在化学工程中，精馏是常用的分离技术。

例如，在合成氨生产中，通过精馏可以将氨和气体混合物中的氢气分离出来。

此外，在石化工业中，也可以通过精馏将某种成分从废气中回收利用。

4. 食品工业：精馏在食品工业中也有应用，主要用于提取和纯化一些特定成分。

例如，通过精馏可以从葡萄酒中提取酒精，从糖浆中提取糖分，或从香料中提取香味物质。

常规精馏工艺流程

常规精馏工艺流程
《常规精馏工艺流程》
常规精馏工艺是一种常用的分离和提纯化工原料的方法，通常用于石油、化工、制药和食品等行业。

下面是常规精馏工艺的流程：
1. 原料进料：将待提纯的混合物送入精馏塔，通常是液体状态的原料。

2. 加热：原料在精馏塔中被加热至其沸点以上，使其蒸发成蒸汽。

加热通常由蒸汽加热器或加热炉完成。

3. 分馏：将原料蒸汽通过填料或板式精馏塔，使其在塔内与填料或板式接触，从而实现分馏。

此过程中较易挥发的组分蒸汽在上部蒸汽区域收集，而较难挥发的组分液体在底部液体区域收集。

4. 冷凝：将上部蒸汽区域收集到的蒸汽通过冷凝器冷却成液体，这是由于蒸汽在冷凝器内传热，使其凝固成为液体。

5. 分离：冷却后得到的液体再次进行分离，得到我们需要的纯净产品。

6. 收集和储存：将通过精馏得到的纯净产品进行收集和储存，以供后续使用。

总的来说，常规精馏工艺流程简单明了，而且操作相对稳定，广泛适用于各种化工原料的提纯工作。

虽然精馏工艺的原理相对简单，但在实际生产中需要考虑到许多因素，例如温度控制、填料选择、塔的结构设计等，以确保产品的纯度和产量。

(化工原理)精馏原理

通过重复加热和冷凝的过程，可以逐步将液体混合物中的不同组分分离出来。
精馏的原理和过程
原理
基于物质的沸点不同，通过加热和冷凝的方法，将不同沸点的物质分离出来。
过程
将液体混合物加热至沸腾，产生的蒸汽在冷凝器中冷凝，再通过回流装置将冷凝液返回精馏塔中，重复进行加热和冷凝的过程，直至达到分离目的。
操作温度应根据进料组成和产品要求进行选择，以
实现最佳分离效果。
操作压力应根据进料组成和产品要求进行选择，以
实现最佳分离效果。
操作条件的优化
实验法
通过实验方法测定不同操作条件下的分离效果，找出最优的操作条件。
模拟法
利用计算机模拟软件对精馏过程进行模拟，通过优化算法找出最优的操作条件。
经济分析法
石油化工原料的制备
通过精馏技术可以制备石油化工原料，如乙烯、丙烯等，这些原料是生产塑料、合成橡胶等材料的重要基础。
精馏在其他领域的应用
01
02
03
食品工业
精馏技术可用于食品工业中，如分离果汁中的果糖和乙醇饮料中的酒精等。
制药工业
精馏技术可用于药品的生产和提纯，如分离抗生素、维生素等。
精馏的分类
02
01
03
根据操作方式的不同，精馏可以分为连续精馏和间歇精馏。
根据进料位置的不同，精馏可以分为侧线精馏、塔顶精馏和塔底精馏。
根据操作压力的不同，精馏可以分为常压精馏、加压精馏和减压精馏。
02
精馏塔的构造和工作原理
精馏塔的结构
塔体
进料板
塔板
溢流管
冷凝器
精馏塔的主要部分，用于容纳待分离的液体混合物和进行传热传质过程。

精馏生产工艺流程

精馏生产工艺流程
《精馏生产工艺流程》
在化工领域，精馏是一种常用的分离技术，用于将混合物中的组分按照沸点的不同进行分离。

精馏生产工艺流程是指在工业生产中使用精馏技术进行分离的过程，下面将介绍一般的精馏生产工艺流程。

首先，混合物被加热至其最低沸点的沸点。

这通常是通过加热混合物，使其沸腾，并将产生的蒸气通过一系列的填料或塔板进行分离。

在这个过程中，较轻的成分会先升华，而较重的成分则会留在底部。

在填料或塔板上，蒸气会与冷却剂接触并凝结，形成液体，然后将其收集起来。

其次，收集液体部分，这一部分就是分离出的纯净成分。

这些成分通常会经过进一步的处理，如冷却、脱水或其他化学处理，以获得最终的纯净产品。

最后，清洗和维护设备。

一旦精馏过程完成，需要对设备进行清洗和维护，以确保下次使用时能够正常操作。

这包括清洗塔板或填料，更换损坏的部件，以及检查设备是否存在泄漏等问题。

总而言之，精馏生产工艺流程是一个复杂而重要的过程，它在化工生产中扮演着至关重要的角色。

通过精馏技术，我们能够分离出混合物中的不同成分，并制备出纯净的产品，这对于保证产品质量和工业生产的稳定性有着非常重要的意义。

精馏技术的原理及在化工生产中的应用

精馏技术的原理及在化工生产中的应用摘要：本文首先阐述了化工精馏技术，接着分析了精馏原理及影响因素，最后对精馏技术在化工生产中的应用策略进行了探讨。

希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：精馏技术；原理；化工生产；应用引言：精馏技术虽然可以提高化工行业的能源效率，但在操作过程中会产生大量的热量和分离物质。

如果不及时追回，会给企业造成不同程度的损失。

因此，化工工作者需要优化精馏技术，采用高效节能的精馏方法，力争做到成本最低，创造最大经济效益。

1化工精馏技术分析在化工企业的生产中，精馏技术主要是对化工产品中所含的物质进行科学分离，为以后的工业化生产做好准备。

在化学精馏过程中，一般根据物料物理性质的不同，采用有效的精馏方法。

不同物质的分离需要不同的化学或物理方法来满足物质分离的要求。

在化工精馏中，当工人对结构精馏塔的底部加热时，大量的热量会随着蒸汽留在精馏塔内。

在化工产品连续加热的过程中，精馏塔的温度也在不断变化。

化学喷雾可根据物料在不同温度下的物理特性进行精馏。

整个过程可以分离化学品并进行精馏。

化工企业常用的精馏技术，通常使用高能物质对整个精馏塔进行加热，以延长精馏过程。

但是热量不能很好地储存在精馏塔中，导致浪费了大量的热量和能源。

2精馏原理及影响因素2.1化学精馏的原理所谓化学精馏技术，主要是将热蒸汽通过精馏塔底部溢出，然后将馏出液中不同沸点的物质依次汽化，依次分析出不同物质。

最后，托盘蒸发形成使用重量，冷凝器顶部产生的分离物被冷凝液回收。

在传统的精馏过程中，化工企业会浪费大量堆积在塔顶的热量。

通过引入高效节能技术，这些热量可以得到一定程度的回收利用，从而有效减少精馏过程中的能源浪费。

2.2影响精馏技术能源效率的因素在化工企业中，精馏技术的节能受到多种因素的影响和制约。

目前常用的因素是塔的压力和温度，省去了精馏技术，对生产影响最大的是效率和质量。

塔压的变化主要是由于精馏过程中分离浓度的不断变化，影响了分离质量和效率。

化学反应工程与工艺专业实验讲义

实验一反应精馏合成乙酸乙酯一实验目的1 了解反应精馏过程原理及适用场合.2 掌握反应精馏装置的操作方法和反应精馏研究方法。

3 了解反应精馏与常规精馏的区别。

4 学会用色谱-热导检测器分析塔内物料浓度组成。

二实验原理反应精馏法是将化学反应过程与精馏分离过程同时进行生产产品的操作。

由于物理过程与化学过程同时存在，使过程更加复杂。

（1）对可逆平行反应，通过精馏将反应产物中的高沸物或低沸物连续的从系统中排出，可使总转化率超过平衡转化率，大大提高生产效率。

（2）对于异构体混合物分离比较困难时，若其中的某组分能发生化学反应并生成沸点不同的物质，就可以加以分离。

本实验用乙酸、乙醇为原料，加入少量浓硫酸为催化剂通过反应精馏合成乙酸乙酯。

边反应边将乙酸乙酯分离出来，提高乙酸的转化率。

操作方式：间歇过程；塔釜连续进料过程；塔身某处连续进料过程。

产物分析方法：采用色谱-热导检测分析，色谱工作站处理。

GDX分离柱(φ3mm，L 2m) , 柱温110度，汽化温度130度，检测温度120度；载气压力0.04Mpa；桥流100mA.出峰的先后顺序为：H2O , CH3CH2OH , CH3COOH ,CH3COOC2H5.它们的摩尔校正因子分别为：3.03, 2.09, 1.39, 0.91。

三实验装置与试剂反应精馏装置一套，直径20mm, 内装填料，可自动加热、保温、回流控制。

操作过程见说明书。

无水乙醇200mL ；含浓硫酸0.3%(wt)的冰乙酸200mL.四实验步骤1 配置1：1.3（mol）酸醇混合液250mL，加入到塔釜中。

并用色谱准确测其组成。

2 开启色谱-热导检测分析仪及色谱工作站，按分析方法操作。

3 通冷却水，接通电源。

按操作说明书对反应精馏装置加热升温，并开启保温电流。

待塔顶有液体出现时，全回流30分钟。

以微量注射器在塔身不同高度取样口取样分析，作出塔内各组分的浓度分布曲线。

4 开启回流比3：1 ，塔顶开始出产品。

化学工程与工艺(1)

16.生碳结焦的定义及区别：
17.一次反应：是指原料烃在裂解过程中首先发生的原料烃的裂解反应。
18.裂解燃料油：烃类裂解副产的裂解燃料油是指沸点在200℃以上的重组分。
19.裂解汽油：烃类裂解副产的裂解汽油包括C5至沸点204℃以下的所有裂解副产物。
20.萃取蒸馏：利用极性溶剂与烃类混合时，能降低烃类蒸汽压使混合物初沸点提高的原理而设计的工艺过程，由于此种效应对芳烃的影响最大，对环烃的影响次之，对烷烃影响最小，这样就有助于芳烃和非芳烃的分离。
11.生产强度：为设备单位特征几何量的生产能力。
12.有效生产周期：开工因子 = 全年开工生产天数 / 365
13.转化率：X = 某一反应物的转化量 / 该反应的起始量
14.选择性：S = 转化为目的产物的某反应物的量 / 该反应物的转化总量
15.收率：Y = 转化为目的产物的某反应物的量 / 该反应物的起始量 Y=SX
压力：主反应是分子数增加的反应，低压有利于平衡，有利于提高一开始的反应速率，所以低压有利于正向反应，压力高有利于传热传质的进行，如果压力过低会导致反应速率较慢，不利于传热传质的进行，不利于平衡反应的进行，所以选择适中压力3MPa左右。
水碳比：提高水碳比有利于提高反应速率，促进反应正向进行，但是水碳比过高会稀释CH4浓度，降低反应浓度，效率低，能量消耗大，水的增加可抑制积碳的生成。
8.催化加氢裂化：系指在催化剂存在及高氢压下，加热重质油使其发生各类加氢和裂化反应，转变成航空煤油、柴油、汽油（或重整原料）和气体等产品的加工过程。
9.天然气：天然气的主要成分是甲烷，甲烷含量高于90%的天然气称为干气，C2~C4烷烃含量在15%~20%或以上的天然气称为湿气。
10.生产能力：系指一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量，或在单位时间内处理的原料量。

板式精馏塔的操作与效率的测定实验报告

（4）当塔顶温度，回流量和塔釜温度稳定约15~30min后，由塔顶取样管和塔底取样口用取样瓶接取适量试样，取样前应先取少量式样冲洗取样瓶两次。取样后用塞子将取样瓶塞严，并使其冷却到室温。塔板上液体取样注射器从所测定的塔板中缓缓抽出，取1mL左右注入事先洗净烘干的针剂瓶中，各个样品尽可能同时取样。
2.部分回流
提高回流比R，则能够提高塔顶产品浓度。回流比提高一是靠减小产品量，二是靠增加塔的加热速率和塔顶的冷凝量(增加冷却水量)，因而本实验在规定的条件下通过回流比R、塔底出料量W、加热量等几个参数的调节控制，寻找能够达到分离要求的较优的操作条件。
2.全塔效率
（4）
式中，NT、NP分别表示达到同样的分离要求所需的理论塔板数和实际塔板数。理论塔板可用M-T图解法求取。
（1）
（2）
联立以上两式可得：
；（3）
因此，当xF给定时，精馏条件受到上述两式的制约，即若规定了塔顶和塔底的产品浓度(xD和xW)，则不能再规定塔顶或塔底的采出率(D/F和W/F)，若规定了xD和D/F，就不能再规定xW和W/F了。
在规定的精馏条件下，DxD≤FxF，即D/F≤xF/xD，所以当D/F过分大时，即使该塔有足够的分离能力，也是不能达到预定的产品浓度xD。换句话说，在此情况下，即使进行全回流操作也是无法达到预定塔顶的浓度xD。
化学工程与工艺专业
化工原理实验报告
姓名
学院
专业班级
学号
指导教师
实验日期
评定成绩：
评阅人：
板式精馏塔的操作与效率的测定实验报告
一、实验目的
（1）了解板式精馏塔的构成和精馏流程；
（2）熟悉精馏塔的操作方法；
（3）掌握精馏塔的效率测定方法。
二、实验基本原理

催化反应精馏实验

实验号
因素 xF(g/min) p(mol/mol) c(wt%)
R
1
1(3.0)
1(2.0)
1(1.0)
1(2.0)
2
1(3.0)
1(2.0)
1(1.0)
2(3.0)3ຫໍສະໝຸດ 1(3.0)2(3.0)
2(2.0)
1(2.0)
4
1(3.0)
2(3.0)
2(2.0)
2(3.0)
5
2(4.0)
1(2.0)
2(2.0)
实验原理
相对的优势：（1）节省设备费用和操作费用；（2）利用反应热；（3）由于精馏的提浓作用，降低了对原料甲醛的浓度要求；（4）利用精馏的原理促进反应转化率的提高。带来的问题：
设备型式复杂；控制和操作难度增加等；
二、实验原理
耦合的考察思路
反应工程
温度效应浓度效应工程因素
反应分离
综合考察
除了完全实验外，有没有更科学的实验设计方法呢？
二、实验原理
实验原理
2.正交实验设计正交实验设计是用于多因素实验的一种方法，它是从全面实验的方案中挑选部
分具有代表性的点进行实验，这些点具有“均匀”和“整齐”的特点；正交实验设
计是部分因子设计的主要方法，虽科学减少了实验次数，但具有很高的效率。具体的设计方法，可参考书目（课外学习）：
一、实验项目的来源与技术背景
3、应用价值
来源与背景
目前，该技术工业规模的应用有醚化（甲基叔丁基醚）、酯化和水解（乙酸甲酯合成与水解）、烷基化（乙烯和苯的烷基化）、脱水（二异丙基醚的制备）、烯烃水合（叔丁醇的生产）、聚合（聚酰胺）等反应。本实验所选择的体系即为甲醇

化工基础学习知识原理精馏塔设计

内蒙古科技大学化工原理课程设计说明书题目：年产2.1万吨乙醇浮阀精馏塔设计学生姓名：高燕学号：0866115113专业：化学工程与工艺班级：化工2008—1班指导教师：郎中敏前言在化学工业中，经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其主要目的是回收气体混合物中的有用物质，以制取产品，课程设计为年产2.1万吨乙醇浮阀精馏塔设计，目的即为回收水中的乙醇，以达到分离的目的。

塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一，它可使气(或汽)液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。

乙醇－水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一，是无色、无毒、无致癌性、污染性和腐蚀性小的液体混合物。

因其良好的理化性能，而被广泛地应用于化工、日化、医药等行业。

在很多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯度很高，甚至是无水乙醇，这是很有困难的，因为乙醇极具挥发性，也极具溶解性，而且乙醇多以蒸馏法生产，由于乙醇－水体系有共沸现象，普通的精馏对于得到高纯度的乙醇来说产量不好。

所以，想要得到高纯度的乙醇很困难。

因此，研究和改进乙醇－水体系的精馏设备是非常重要的。

设计采用浮阀精馏塔进行乙醇－水的精馏。

精馏是分离液相混合物的典型单元操作。

它利用各组分各组分挥发度的不同实现分离的目的。

这种分离通过液相和气相之间的传质实现，而作为气、液两相传质用的塔设备，首先必须要使气、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。

浮阀塔是一种板式塔，用于气液传质过程中。

浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为国内应用最广泛的塔型，特别是在石油、化学工业中使用最普遍。

浮阀的阀片可以浮动，随着气体负荷的变化而调节其开启度，因此，浮阀塔的操作弹性大，特别是在低负荷时，仍能保持正常操作。

并且，由于气液接触状态良好，雾沫夹带量小(因气体水平吹出之故)，塔板效率较高，生产能力较大，是化工、炼油行业中使用最广泛的塔型之一。

精馏工艺过程简介

精馏工艺过程简介精馏工艺是一种常用于分离液体混合物组分的方法，基于组分之间的沸点差异。

下面是精馏工艺过程的简要介绍：1.混合物供给：首先，混合物被供给到精馏塔的底部，通常称为塔底。

混合物可以是液体形式，也可以是液体与气体的混合物。

2.加热：混合物在精馏塔中被加热，通常通过加热器或蒸汽加热。

加热会使混合物沸腾，产生蒸汽。

3.蒸汽上升：蒸汽会沿着精馏塔向上升，通过塔内的填料或板块结构。

填料或板块结构有助于增加表面积，使蒸汽与液体接触，促进分离。

4.馏分分离：在精馏塔中，液体组分会因为其沸点的差异而分离。

沸点较低的组分会更容易转化为蒸汽，上升到塔的较高部分，而沸点较高的组分则会停留在较低部分。

5.冷凝：当蒸汽上升到精馏塔的较高部分时，它会遇到较低温度的冷凝器。

在冷凝器中，蒸汽会被冷却，转化为液体。

6.收集：冷凝后的液体称为馏分。

不同组分的馏分会根据其沸点差异在冷凝器中分别收集。

7.重复过程：分离后的馏分可能需要进一步纯化。

如果需要更高纯度的组分，可以将特定的馏分再次供给到一个新的精馏塔中进行进一步的精馏过程，以达到所需的纯度。

精馏过程基于组分之间的沸点差异。

沸点差异越大，分离效果越好。

在精馏塔中，填料或板块结构的设计也起到关键作用，它们增加了表面积，提供了更多的接触面积，促进了液体与蒸汽之间的传质和传热。

精馏工艺广泛应用于石油化工、化学工程和酿酒等领域。

通过精馏，可以从原油中提取出不同碳链长度的石油产品，如汽油、柴油和煤油。

在化学工程中，精馏用于分离和纯化化学品，以获得所需的纯度和产品。

在酿酒过程中，精馏用于提取酒精，并去除其他杂质。

精馏工艺是一种重要的分离技术，它在各个行业中发挥着重要作用，使我们能够获得所需的产品和纯度。

天津大学化工学院专业实验实验报告1 反应精馏

BB BB BB
表 4-7 塔釜流出色谱分析数据记录表
样品组别
峰序号
保留时间 /min
峰高
峰面积
峰面积百分比/%
1
0.198
13558
27763
19.8972
2
0.6709247Fra bibliotek50602
36.2660
第一次
3
2.259
1062
18001
12.9008
4
4.438
1029
43165
30.9360
合计
141.41 225.94
产品质量/g 48.25 108.60
7
反应精馏法制乙酸乙酯实验报告
表 4-6 塔顶产品色谱分析数据记录表
样品组别
峰序号
保留时间 /min
峰高
峰面积
峰面积百分比
1
0.218
6322
12840
9.1648
2 第一次
3
0.699 4.131
5512 2197
29245 98016
反应精馏存在以下优点： 1) 破坏了可逆反应平衡，增加了反应的选择性和转化率，使反应速率提高从而提高了生产能力； 2) 精馏过程可以利用反应热，节省了能量； 3) 反应器和精馏塔合成一个设备，节省投资； 4) 对某些难分离的物系，可以获得较纯的产品；
表2-1 主要物质物性数据表
性质
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
浓硫酸（化学纯），含量>98.0 wt%。
③ 反应精馏装置
实验装置如图3-1所示。
反应精馏塔用玻璃制成。直径20mm，塔高1500mm，塔内填装φ3×3 mm不锈钢θ环

简述精馏原理

简述精馏原理精馏原理是一种利用物质的不同沸点来进行分离的方法，它在化工生产和实验室中都有着广泛的应用。

精馏原理的核心在于利用不同物质的沸点差异，通过加热液体混合物使其汽化，然后再通过冷凝使其重新凝结，从而实现不同成分的分离。

接下来我们将简要介绍精馏原理的基本概念和工作原理。

首先，让我们来了解一下精馏的基本概念。

精馏是一种通过控制沸点来实现液体混合物分离的方法。

在精馏过程中，液体混合物被加热至其中成分的沸点，使其部分汽化并形成蒸汽。

然后，这些蒸汽被冷却并凝结成液体，最终得到纯净的成分。

精馏的工作原理基于不同成分的沸点差异。

当液体混合物被加热时，其中沸点较低的成分首先汽化，形成蒸汽。

这些蒸汽经过冷却后凝结成液体，从而实现了不同成分的分离。

通过控制加热温度和冷却条件，可以实现对不同成分的有效分离。

精馏可以分为常压精馏和减压精馏两种。

常压精馏适用于液体混合物中成分之间的沸点差异较大的情况，而减压精馏则适用于沸点差异较小的情况。

在减压精馏中，通过降低系统压力，可以降低液体的沸点，从而实现对沸点差异较小的成分的分离。

精馏的应用非常广泛，它被广泛应用于石油化工、制药、食品加工等领域。

在石油化工中，精馏被用于原油的分馏，从而得到不同沸点范围内的燃料和化工原料。

在制药工业中，精馏被用于分离和纯化药物原料。

在食品加工中，精馏被用于酒精、香精等的提取和纯化。

总之，精馏原理是一种利用物质的不同沸点来进行分离的方法，其工作原理基于不同成分的沸点差异。

通过控制加热和冷却条件，可以实现对液体混合物中不同成分的有效分离。

精馏在化工生产和实验室中有着广泛的应用，对于提高产品纯度和提取纯净成分具有重要意义。

化学反应工程之反应精馏

艺
20
（二）利用反应促进精馏的反应精馏
分离近沸点混合物，如C8芳烃、二氯苯混合物、硝化甲苯等异构体的分离。异构体分离：利用异构体和反应添加剂之间反应能力的差异；常采用类似于萃取精馏的双塔流程
实现该类反应精馏过程的基本要求：1、反应是快速和可逆的，反应物仅仅存在于塔内，不污染分离后的产品；2、添加剂必须选择性地与异构体之一反应； 3、添加剂、异构体和反应产物的沸点之间的关系符合精馏要求。如：使用有机的金属钠反应添加剂分离
三、反应精馏的特点
优点： 1、选择性高由于反应物一旦生成即移出反应区，对于如连串反应之类的复杂反应，可以抑制副反应，提高收率。 2、转化率高由于反应产物不断移出反应区，使可逆反应平衡移动，提高了转化率。 3、生产能力高因为产物随时从反应区蒸出，故反应区内反应物含量始终较高，从而提高了反应速率，缩短了接触时间，提高了设备的生产能力。

1921年由Bacchus提出有关反应精馏的概念。由于同一设备中精馏与化学反应同时进行，比单独的反应过程或者精馏更为复杂，因此从20世纪30年代中期到 60年代，大量的研究工作是针对某些特定体系工艺进行的，60年代末开始反应精馏一般规律的研究，目前，从理论到应用上都有了长足的进展，并已经扩大到非均相催化反应精馏体系。
对二甲苯和间二甲苯，钠优先与酸性较强的间二甲苯反应，使对二甲苯从塔顶馏出。
（三）催化精馏
催化精馏实质上是指非均相催化反应精馏，即将催化剂填充于精馏塔中，它既起加速反应的催化作用，又作为填料起分离作用，催化精馏具有均相反应精馏的全部优点，既适合可逆反应，也适合于连串反应。首先成功应用非均相催化精馏的工艺是甲基叔丁基醚的合成（CR&L公司的 MTBE生产工艺）

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，它利用物质的沸点差异将混合物中的成分分离出来。

精馏的工作原理主要包括加热、蒸发、冷凝和收集四个步骤。

首先，加热是精馏过程中的第一步。

混合物被加热至其中一种或多种成分的沸点，使其转化为气态。

在这个过程中，混合物中的不同成分因为沸点不同而分别转化为气态，实现了初步的分离。

其次，蒸发是精馏过程中的第二步。

加热后的混合物中的成分转化为气态，随着温度的升高，气态成分逐渐蒸发出来，并进入到精馏设备中。

接着，冷凝是精馏过程中的第三步。

在精馏设备中，气态成分通过冷却装置被冷却，转化为液态。

这一步是通过降温使气态成分重新凝结成液态，实现了混合物的分离。

最后，收集是精馏过程中的最后一步。

冷凝后的液态成分被收集起来，形成纯净的物质。

通过这一步，我们可以得到混合物中各个成分的纯净提取物。

总的来说，精馏的工作原理是通过加热混合物，使其不同成分转化为气态，再通过冷却使其重新凝结成液态，最终实现混合物中成分的分离。

这种分离技术在化工、制药、食品等领域有着广泛的应用，是一种非常重要的物质分离方法。

化学工程与工艺专业实验1

填料塔分离效率的测定1. 实验目的填料塔是生产中广泛使用的一种塔型，在进行设备设计时，要确定填料层高度，或确定理论塔板数与等板高度HETP。

其中理论板数主要取决于系统性质与分离要求，等板高度HETP则与塔的结构，操作因素以及系统物性有关。

由于精馏系统中低沸组分与高沸组分表面张力上的差异，沿着气液界面形成了表面张力梯度。

表面张力梯度不仅能引起表面的强烈运动，而且还可导致表面的蔓延或收缩。

这对填料表面液膜的稳定或破坏以及传质速率都有密切关系，从而影响分离效果。

本实验主要有两个目的。

(1)了解系统表面张力对填料精馏塔效率的影响机理;(2)测定甲酸-水系统在正、负系统范围的HETP。

2. 实验原理根据热力学分析，为使喷淋液能很好地润湿填料表面，在选择填料的材质时，要使固体的表面张力σsv 大于液体的表面张力σLv。

然而有时虽已满足上述热力学条件，但液膜仍会破裂形成沟流，这是由于混合液中低沸组分与高沸组分表面张力不同，随着塔内传质传热的进行，形成表面张力梯度，造成填料表面液膜的破碎，从而影响分离效果。

根据系统中组分表面张力的大小，可将二元精馏系统分为下列三类。

(1)正系统:低沸组分的表面张力叫较低，即σ1<σh。

当回流液下降时，液体的表面张力σLv值逐渐增大。

(2)负系统;与正系统相反，低沸组分的表面张力σ1较高，即σ1＞σh。

因而回流液下降过程中表面张力σLv逐渐减小。

(3)中性系统:系统申低沸组分的表面张力与高沸组分的表面张力相近，即σ1≈σh，或两组分的挥发度差异甚小，使得回流液的表面张力值并不随着塔中的位置有多大变化。

在精馏操作中，由于传质与传热的结果，导致液膜表面不同区域的浓度或温１２度不均匀，使表面张力发生局部变化，形成表面张力梯度，从而引起表面层内液体的运动，产生Marangoni 效应。

这一效应可引起界面处的不稳定，形成旋涡;也会造成界面的切向和法向脉动，而这些脉动有时又会引起界面的局部破裂，因此由玛兰哥尼(Marangoni)效应引起的局部流体运动反过来又影响传热传质。

精馏塔实训报告万能

一、实训目的本次精馏塔实训旨在通过实际操作，加深对精馏塔原理、操作过程以及精馏工艺的理解，提高动手实践能力，培养分析问题和解决问题的能力，为今后从事化工生产打下坚实基础。

二、实训环境实训地点：化学工程与工艺实验室实训设备：精馏塔、热源、冷源、温度计、压力计、流量计、冷却水系统、加热系统等三、实训原理精馏塔是一种用于分离混合物中各组分沸点不同的分离设备。

其工作原理是基于不同组分在沸点上的差异，通过加热使混合物沸腾，产生蒸汽，再通过冷凝将蒸汽冷凝成液体，从而实现组分分离。

四、实训过程1. 实训准备（1）熟悉精馏塔结构及操作规程，了解各仪表、阀门、管道的功能。

（2）检查设备状态，确保设备安全、完好。

（3）确认实训方案，明确实训步骤。

2. 实训操作（1）打开加热系统，调整加热功率，使精馏塔内温度逐渐升高。

（2）观察温度计、压力计、流量计等仪表，调整加热功率，控制塔顶温度在预定范围内。

（3）当塔顶温度达到预定值时，开始收集产品。

（4）根据产品流量、温度、压力等参数，调整加热功率、冷却水流量等，确保产品质量。

（5）观察塔底温度、压力等参数，调整冷却水流量，控制塔底温度在预定范围内。

（6）观察塔顶、塔底产品质量，确保产品达到要求。

3. 实训结束（1）关闭加热系统，降低塔内温度。

（2）关闭冷却水系统，回收冷却水。

（3）整理实训场地，清理设备。

五、实训结果1. 成功完成了精馏塔的升温、加热、冷却、收集产品等操作过程。

2. 掌握了精馏塔的操作要领，了解了精馏工艺的关键参数。

3. 分析和解决了实训过程中遇到的问题，提高了动手实践能力。

4. 深化了对精馏塔原理、操作过程以及精馏工艺的理解。

六、实训总结1. 通过本次实训，对精馏塔原理、操作过程以及精馏工艺有了更加深刻的认识。

2. 提高了动手实践能力，学会了如何调整加热功率、冷却水流量等参数，确保产品质量。

3. 学会了分析问题和解决问题的方法，为今后从事化工生产打下了坚实基础。

化工原理精馏实验

北京化工大学化工原理实验精馏实验报告院系：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工0808 指导老师：曹仲义姓名：唐剑学号： 200811234 同组人员：居学明、郑召平课程名称：化工原理实验实验名称：精馏实验实验日期： 2011.4.18实验六精馏实验一、实验目的1、了解筛板式精馏塔的结构，学习数字显示仪表的原理及使用。

2、学习筛板式精馏塔的操作方法，观察汽液两相接触状况的变化。

3、测定在全回流时精馏塔总板效率，分析汽液接触状况对总板效率的影响。

4*、测定在全回流时精馏塔的单板效率。

分析汽液接触状况对单板效率的影响。

5*、测定部分回流时的总板效率，分析气液接触状况对总板效率的影响。

6*、测定精馏塔在全回流下塔体浓度（温度）分布。

带*项为教学大纲要求之外项目。

二、实验原理：在精馏过程中，由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液在塔板上多次部分汽化部分冷凝，进行传热与传质，使混合液达到一定程度的分离。

回流是精馏操作的必要条件，塔顶的回流量与采出量之比称为回流比。

回流比是精馏操作的主要参数，它的大小直接影响精馏操作的分离效果和能耗。

若塔在最小回流比下操作，要完成分离任务，则需要无穷多块塔板，在工业上是不可行的。

若在全回流下操作，既无任何产品的采出，也无任何原料的加入，塔顶的冷凝液全部返回到塔中，这在生产中无任何意义。

但是，由于此时所需理论板数最少，易于达到稳定，故常在科学研究及工业装置的开停车及排除故障时采用。

通常回流比取最小回流比的1.2～2.0倍。

1．塔板效率板式精馏塔中汽液两相在各塔板上相互接触而发生传质作用，由于接触时间短暂和不够充分，并且汽相上升也有一些雾沫夹带，因此其传质效率总不会达到理论板效果。

通常用塔板效率来表示塔板上传质的完善程度。

塔板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数。

影响塔板效率的因素很多，大致归纳为：流体的物理性质（如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等）塔板结构以及操作条件等，由于影响塔板效率的因素相当复杂，目前仍以实验的方法测定。

精馏塔中精馏过程的原理

精馏塔中精馏过程的原理精馏是一种常用于分离混合物的方法，它是基于混合物中各组分沸点不同的原理而进行的。

在精馏过程中，混合物被加热至沸点以上，然后再经过冷凝，使其中沸点较高的组分被分离出来。

精馏塔是一种用于进行精馏过程的设备，它主要由一个塔体、进料口、塔板、引流管、液位计、沸点计等组成。

下面就来详细解析一下精馏塔中精馏过程的原理。

1. 精馏塔的结构精馏塔通常由一个塔体和一个加热器组成，该塔体内部设有塔板，塔板上分布着许多小孔，其中塔板之间又相互隔开。

混合物从塔体的进料口部进入塔体，经过加热器加热，被蒸发分离出来的气体会从塔板上的小孔中流出，进入下一个塔板。

然后再从下一层塔板上流出，进入下一个塔板，如此循环，整个塔体内的混合物不断被加热、蒸发，冷却、凝结，最终分离出各组分。

2. 精馏的原理精馏的原理是根据混合物中各组分沸点不同的原理进行的分离。

在混合物加热至沸点以上时，其中沸点较低的组分首先被蒸发分离出来，随着温度的升高，沸点高的组分也会逐渐蒸发，最后被冷凝于塔顶部分离出来。

当混合物进入精馏塔后，沸点较低的组分先蒸发出来，通过下一个塔板上的小孔进入下一塔板。

在下一塔板上，气体被再次加热，继续升高温度，使得沸点较高的组分也逐渐蒸发出来。

如此往复，最终使得各组分被分离出来，沸点较低的组分被分离在塔底，沸点较高的组分则被分离在塔顶。

通过在塔体上设置不同的温度，可以将不同沸点的组分分离出来，从而完成物质混合物的分离。

3. 精馏塔的操作过程在进行精馏操作时，应该进行以下步骤：（1）将待分离的混合物加入精馏塔中，并加热至沸点以上。

在加热的过程中，应该逐渐增加加热功率，避免发生剧烈沸腾。

（2）将沸点较低的组分在塔底部分离出来，通过引流管排出。

（3）随着沸点的升高，沸点高的组分逐渐分离出来，如此往复，直到完全分离出所有组分。

在过程中可以通过液位计和沸点计等仪器进行监测。

（4）停止加热后，将分离出的各组分分别采集收容，完成分离过程。

精馏在化工生产中的应用

精馏在化工生产中的应用摘要精馏是利用混合物中各组分挥发度的差异进行分离的操作单元.它被广泛地应用于工业生产中，并且在所有的分离方法中长期占据着主导地位.在化学工程中,最典型和最重要的多级分离过程是精馏过程，各种节能的、特殊的精馏分离流程得到快速的发展。

本文将对精馏技术的原理、发展、应用及前景做出讨论,并浅谈几种新型的精馏工艺,旨在使精馏技术得到更广泛的发展和应用。

Abstract:Distillation is the use of the difference in the volatile components of the mixture were separated in the operation unit，it is widely used in industrial production,and all the long—term separation dominates。

In chemical engineering，the most typical and most important multi—stage separation process is distillation process，a variety of energy-saving，special distillation separation processes are rapid development。

This article will distillation technology principle, the development, application and prospects to make discussions and on several new distillation process,distillation technology has been designed to enable the development and wider application。