精馏塔基础知识(设备培训)
精馏 精馏塔知识培训
塔板数：决定精 馏效果的关键参 数
进料位置：影响 精馏效率和产品 质量的重要因素
回流比：影响精 馏效率和能耗的 重要参数
操作压力：影响 精馏效率和产品 质量的重要参数
温度控制：通过调节加热蒸汽量来控制塔釜温度从而影响精馏效果。 压力控制：通过调节塔顶冷凝器的冷却水流量来控制塔内压力以保持精馏过程的稳定。 进料控制：根据原料的浓度和流量调整进料位置和进料量以保证精馏效率和产品质量。 回流比控制：通过调节回流液的流量控制回流比以实现最佳的精馏效果。
,
汇报人：
CONTENTS
PRT ONE
PRT TWO
精馏是一种分离液体混合 物的方法
通过加热和冷凝实现不同 沸点的分离
原理基于物质挥发性的差 异
广泛应用于化工、石油等 领域
精馏原理简介：利用物质间沸点差异进行分离的过程 精馏流程图：简述精馏塔的构造和各部分功能 精馏操作条件：温度、压力、进料位置等对精馏效果的影响 精馏塔效率：衡量精馏效果的指标及其计算方法
精馏塔的能效： 介绍精馏塔的 能效标准和影
响因素
节能技术：介 绍精馏塔的节 能技术如热集 成、冷凝水回
收等
能效优化：分 析精馏塔能效 优化的方法如 调整操作参数、 改进设备结构
等
节能案例：介 绍实际生产中 精馏塔的节能 改造案例及其
效果
PRT SIX
塔板效率下降：塔 板堵塞、气液分布 不均、操作温度和 压力波动大
填料塔：以填料作 为传质元件液体在 填料表面完成传热 和传质过程
按照操作方式分类 ：连续精馏塔和间 歇精馏塔
按照进料状态分类 ：冷进料、汽化进 料和气液混合进料 精馏塔
塔体：精馏塔的主体 结构用于安装填料、
精馏塔设备知识点
的基础元件，分为乱堆填料和规整填料两种基
本类型。塔内件主要包括液体分布器、填料支 撑、液体再分布器、除雾器以及进出料装置等。
其作用除支撑填料之外，主要目的是使气液在
塔内更有效的接触，充分发挥填料塔的优势。
精馏原理 精馏是利用混合物中各组分挥发能力的差异，气、液两相逆向接触，在热能驱动和相
平衡关系的约束下，使得易挥发组分不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气
黏性的流体。在流体保持很高的流速和非常低的蒸发率的条件下， 可使结垢的速率大大减小，然而这就要求有效流速在5～6m/s，因此
泵的造价和能源的消耗都很高。
立式管侧热虹吸再沸器 立式管侧热虹吸再沸器沸腾过程发生在管程，加热介质在壳程，两
相流混合物以较高的流速由排出管流向塔内。要求排出口的流通截
面至少应与管束总的过流面积一样大。排除管既可由沿轴向的大直 径弯管和塔连接，也可采用侧面开口与塔连接。流动循环的驱动压
管和排出管中液体的密度差产生静压差，成为流体自然循环的推动力。
其优点为有较高的循环率，其缺点是壳程结垢后很难清洗。 强制流动立式再沸器 除了强制、水平式再沸器外，比较常用的还有强制流动立式再沸器 其可供酒精醪塔糟液的循环蒸发和压出之用。其釜底液可参与再沸 器的循环，另一部分也可借抽压力排出而进入具一定压头的后续设 备，如糟液二次预热器等。在这种条件下，泵的性能优选是其关键， 要求此等泵具有耐高温、耐腐蚀、耐含有大量固形物（泥沙、纤维 等杂物）且有一定粘稠性者为佳，其要求压头大，流量能满足工艺 要求，但动力不是很大者（省电）。
简介 精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置。有板式塔与填料塔两种主要类型。
板式塔又分为泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、舌板塔。根据操作方式又可分为连续精馏塔
精馏技术培训课件(ppt共106张)
三、浮阀塔：浮阀塔是廿世纪五十年代初开发的一 种新塔型。
阀片上各部件的作用：
阀脚：浮阀有三条带钩的腿。将浮阀放进筛孔后，将其腿上 的钩扳转，可防止操作时气速过大将浮阀吹脱。
定距片：浮阀边沿冲压出三块向下微弯的“脚”。当筛孔气 速降低浮阀降至塔板时，靠这三只“脚”使阀片与塔板间保 持2.5mm左右的间隙；在浮阀再次升起时，浮阀不会被粘住， 可平稳上升。
精馏技术培训 ——基础理论及操作实践
目录
➢ 精馏基础理论 ➢ 板式塔简介及发展趋势 ➢ 填料塔简介及发展趋势 ➢ 精馏塔操作策略及控制方案
1.1.1 蒸馏的应用
液体产品的精制
优点：抗堵、抗腐蚀能力强，操作可靠，可处理含固体的物料，操作弹性和处理量较大，操作弹性可达到 4:1。
精馏技术培训课件(PPT106页)
② 逆流式 气液皆沿与水平塔板相垂直的方向穿过板上的 孔通过塔板。气体由下而上，液体由上而下，气液呈逆流。 淋降筛板塔即属此类型。此类型塔板没有降液管。
这两种类型的塔，就全塔而言，气液皆呈逆流。两种类型的 塔在操作时板上都有积液，气体穿过板上小孔后在液层内生成气 泡。板上泡沫层便是气液接触传质的区域。
二甲苯等 在各床层间用液体收集器将流下的液体完全收集并混合，再进入液体分布器，以消除塔径向质与量的偏差。
其操作弹性在 2:1~2.
其他油品 一定压力下，液相（气相）组成xA(yA)与温度t存在 一一对应关系，气液组成之间xA~yA存在一一对应关系。
阀脚：浮阀有三条带钩的腿。
精馏塔操作策略及控制方案
不仅气体分布均匀、阻力小，而且结构简单、造价低。
能力比较：浮阀塔的生产能力比泡罩塔约大20%～40%，操 作弹性可达4～9，板效率比泡罩塔约高15%，制造费用为泡 罩塔的60%～80%，为筛板塔的120%～130%。
精馏塔操作基本知识
精馏塔操作基本知识精馏塔是一种常用的分离设备，广泛应用于化工、石油、煤化工等领域。
它利用物质的沸点差异，通过加热液体混合物，将其中的不同成分分离出来。
精馏塔的操作需要掌握一些基本知识，下面将对精馏塔的操作原理、操作步骤以及一些注意事项进行详细介绍。
精馏塔的操作原理：精馏塔是通过利用液体混合物在塔内的升降过程中发生的液相和气相的交换，从而实现混合物分离的原理。
在塔内，液体混合物在加热作用下沸腾，生成气相和液相。
液相负责沉降，气相则向上升降。
在塔内设有塔盘或填料，用来增加液相和气相之间的接触面积，促进混合物的分离。
精馏塔的操作步骤：1.填料选择：根据分离物的性质以及工艺要求选择合适的填料。
常用的填料有环状填料、波纹填料、球状填料等。
2.入料设定：根据分离物的沸点差异确定进料温度和压力。
3.塔顶温度设定：根据进料的沸点以及塔内的温度分布，设定塔顶温度，控制产品纯度。
4.调节进料速率：根据塔冒的高度、塔内液位和进料的质量需求，调整进料的速率。
5.物料回流控制：根据塔内液位进行调节，保证塔内的液相持续回流。
6.精馏塔压力设定：根据分离物的性质以及工艺要求，确定塔底的压力。
7.收集纯品：通过冷凝、分离等方式，收集纯净的产品。
1.填料的选择要根据工艺要求和分离物性质进行合理选择，以提高塔内的分离效果。
2.进料的温度和压力要根据分离物的沸点差异进行合理设定，以保证分离效果。
3.塔顶温度的设定要根据产品纯度要求进行调整，控制在合理范围内。
4.进料速率要根据塔内液位和塔冒的高度进行调节，以保证塔内液相的回流。
5.塔底的压力要根据产品性质以及工艺要求进行设定，以保证产品质量和操作的稳定性。
6.精馏塔操作过程中，要严格控制操作条件，防止出现过热、过压等异常情况。
7.在操作过程中，要经常检查和维护设备，确保设备的正常运行。
8.操作人员要熟练掌握塔内的温度、压力变化情况，及时调整操作参数，以保证分离效果。
总结：精馏塔的操作基本知识包括操作原理、操作步骤以及注意事项。
精馏塔专题培训课件
2、 汽、液相流程
液体：横向流过塔板经溢流堰溢流进入降液管， 液体在降液管内释放夹带的气体，从降液管底隙流 至下一层塔板。
气体：穿过塔板上汽相通道，如筛孔、浮阀等， 进入塔板上的液层鼓泡区，汽、液接触进行传质。
3、塔板的类型
1）. 塔板分类
有降液管式塔板√
塔板 无降液管式塔板
错流式 逆流式
a.有降液管式塔板 b.无降液管式塔板
鼓泡接触状态
（2）蜂窝状接触状态 随着气速增加，气泡
数量不断增加。当气泡形 成速度大于气泡浮升速度 时气泡在液层中累积。气 泡间相互碰撞，形成各种 多面体的大气泡。由于气 泡不易破裂，表面得不到 更新，所以此种状态不利 于传热和传质。
蜂窝状接触状态
（3）泡沫接触状态
当气速继续增加，气 泡数量急剧增加，气泡不 断发生碰撞和破裂，此时 板上液体大部分以液膜的 形式存在于气泡之间，形 成一些直径较小，扰动十 分剧烈动态泡沫，由于泡 沫接触状态表面积大，并 不断更新，是一种较好的 接触状态。
二、板式塔的流体力学性能
1. 塔板上气液两相的接触状态
塔板上气液两相的接触状态是决定板上两相流 流体力学及传质和传热规律的重要因素。当液体流 量一定时，随着气速的增加，可以出现四种不同的 接触状态：
鼓泡接触状态
蜂窝接触状态
泡沫接触状态
u↑
喷射接触状态
（1）鼓泡接触状态
气速较低时，气 体以鼓泡形式通过液 层。由于气泡的数量 不多，形成的气液混 合物基本上以液体为 主，气液两相接触的 表面积不大，传质效 率很低。
溢流堰 降液管 受液盘
板 式1 塔
结3 构 进料 示4 意5 图
出气
塔体——圆式筒体，
《精馏基础知识培训》课件
对稳定操作连续精馏塔，无论塔
V
顶的回流液量与塔釜的再沸蒸汽量多 D,xD
大，料液加入量必等于塔顶和塔釜所 F,zF
得产品量之和。
V L L,xD V＇ L＇
V＇
总物料衡算 F D W
L＇
W,xW
易挥发组分物料衡算 FzF DxD WxW
图10-11 全塔物料衡算
20
《精馏基础知识培训》
例题：将 5000kg/h 含正戊烷 0.4( 摩尔分率 ) 的正戊烷 正己烷混合液在连续精馏塔内分离 , 馏出液含正戊烷 0.98, 釜液含正戊烷不高于 0.03。 求：馏出液、釜液的流量及塔顶易挥发组分的回收率。
12
精馏塔以加料板为界分为 两段，精馏段和提馏段。
精馏段：加料板以上的塔
段为精馏段，其作用是逐
料液
板增浓上升气相中易挥发
组分的浓度。
提馏段：包括加料板在内 的以下塔板为提馏段，其 作用逐板提取下降的液相 中易挥发组分。
冷凝器
塔顶产品
液相回流
精馏段
提馏段
汽相回流
再沸器
塔底产品
13
《精馏基础知识培训》
《精馏基础知识培训》
塔板/填料提供气液交换的场所 再沸器的作用是提供一定流量的上升蒸气流。 冷凝器的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。
14
萃取精馏
《精馏基础知识培训》
一种特殊的蒸馏方法，用以分离恒沸混合物或组分 挥发度相近的液体混合物。在被分离的混合物中加入 另一种组分（称为萃取剂，是一种难挥发物质）。新 加入物质不与被分离的混合物中的任何组分形成恒沸 溶液，但可以改变混合物中各组分的相对挥发度。挥 发度大的组分由塔顶馏出，挥发度小的组分与加入的 物质聚集于塔底。
《精馏基础知识》课件
塔板或填料
提供气液接触面，促进气液传质 和传热。
进料口
将原料引入塔内的装置，位置根 据工艺要求而定。
塔底再沸器
加热塔底液体，使其部分汽化后 返回塔内，提供上升蒸汽。
塔顶冷凝器
将塔顶上升蒸汽冷凝成液体的装 置，以便进行液相收集和回流。
回流口
将部分塔顶冷凝液返回塔内的装 置，用于提供液相回流。
精馏塔操作参数设置
03
精馏塔结构与操作
精馏塔类型及特点
1 2
3
板式塔
气液接触良好，操作弹性大，塔板效率高，但结构复杂，造 价高。
填料塔
结构简单，造价低，压降小，但操作弹性小，效率相对较低 。
复合塔
结合板式塔和填料塔的优点，具有高效、低压降、大操作弹 性等特点。
精馏塔内部构件介绍
塔体
提供气液传质和传热的场所，通 常由钢板焊接而成。
精馏原理
基于溶液中不同组分相对挥发度的差异，通过加热使溶液部分汽化，然后使汽液两相进行充分接触，进行相际传 质，使易挥发组分不断从液相往气相中转移，而难挥发组分则从气相往液相中转移，从而在塔顶得到易挥发组分 的浓度较高的产品，在塔底得到难挥发组分的浓度较高的产品。
精馏分类及应用领域
精馏分类
根据操作方式的不同，精馏可分为连 续精馏和间歇精馏；根据压力的不同 ，可分为常压精馏、加压精馏和减压 精馏。
随着新能源和环保领域的快速发展，精馏 技术将在这些领域发挥重要作用，如用于 锂电池电解液的提纯、废气处理等。
THANKS
实验结果讨论与误差分析
实验结果展示
将实验结果以图表形式展示，便于直观比较和分析。
结果讨论
根据实验结果，讨论精馏过程的效率、产品质量等关键指标，以及 与理论预测的差异。
《精馏基础知识培训》PPT课件
D,xD
大，料液加入量必等于塔顶和塔釜所 F,zF
得产品量之和。
V L L,xD V＇ L＇
总物料衡算 F D W
V＇
L＇
W,xW
易挥发组分物料衡算 FzF DxD WxW
图10-11 全塔物料衡算
20
.
例题：将 5000kg/h 含正戊烷 0.4( 摩尔分率 ) 的正戊烷 正己烷混合液在连续精馏塔内分离 , 馏出液含正戊烷 0.98, 釜液含正戊烷不高于 0.03。 求：馏出液、釜液的流量及塔顶易挥发组分的回收率。
原油稳定过程就是一个闪蒸过程。
7
简单蒸馏
.
一定量的原料投入蒸馏釜中， 在恒定压力下加热气化，陆续产生 的蒸汽进入冷凝器，经冷凝器后的 原料液 液体（又称馏出液）根据不同要求 蒸气 放入不同的产品罐中。
冷凝器
y
x
xD1 xD2 xD3
化验室对轻烃产品进行馏程分析，其实就是一个简单蒸
馏过程。第一滴出现的温度是初馏点，完全蒸发时温度即 8
.
精馏基础知识培训
1
1 、定义
第一节 概述
.
蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作，将液 体混合物加热使之部分气化，在蒸馏塔内利用混合 物各组分的挥发度不同的特性以实现分离的目的， 或者说利用各组分沸点不同的特性实现分离。
许多生产工艺常常涉及到互溶液体混合物的分离问
题，如有机合成产品的提纯，溶剂回收和废液排放前的
18
.
精馏塔操作要点
物料平衡：指单位时间内进塔物料量等于出塔物料量 气液相平衡：指气液两相不同状态的混合物，存在一 个系统中，在两相间进行物质传递，最终系统的温度、压 力保持恒定，各相的组成保持不变。 热量平衡：是指进塔热量和出塔热量的平衡
精馏操作安全生产培训内容
精馏操作安全生产培训内容精馏操作是化工生产中常见的一种分离技术，其目的是通过升华液体混合物中的挥发性组分，实现纯净物质的分离。
然而，精馏操作涉及高温、高压和易燃易爆物质，存在一定的安全风险。
为了确保精馏操作的安全生产，培训是必不可少的环节。
本文将就精馏操作安全生产培训的内容进行详细介绍。
一、精馏操作的基本原理在进行精馏操作的培训时，首先需要对精馏操作的基本原理进行讲解。
精馏操作是通过加热混合物，使其发生相变，然后利用不同物质的沸点差异，将混合物分离为纯净组分。
讲解时应重点强调精馏塔的结构、工作原理以及各部件的功能，使培训者对精馏操作有一个全面的了解。
二、精馏操作中的安全风险及防范措施精馏操作涉及高温、高压和易燃易爆物质，因此存在一定的安全风险。
在培训中，需要详细介绍精馏操作中可能遇到的各种安全问题，如爆炸、泄漏、火灾等，并针对不同的安全风险提出相应的防范措施。
例如，要求培训者在进行精馏操作前，必须佩戴个人防护装备，了解紧急停车和应急撤离的流程，并熟悉精馏塔的安全设施和操作规程等。
三、精馏操作中的操作规程和注意事项为了确保精馏操作的安全生产，必须严格遵守操作规程和注意事项。
在培训中，应详细介绍精馏操作的操作规程，包括启动与停止精馏塔的步骤、加热温度和压力的控制、进料和放料的方法等。
同时，还要强调操作过程中的注意事项，如不得随意打开精馏塔的盖板、不得使用明火进行加热等，以避免操作失误引发事故。
四、应急救援知识和技能培训精馏操作过程中，由于操作不慎或其他原因可能会发生事故，因此应急救援知识和技能的培训也是必不可少的。
在培训中，应介绍各种可能发生的事故类型，如泄漏、火灾等，并讲解相应的应急处理方法。
此外，还应进行实际操作演练，提高培训者的应急救援能力。
五、安全意识和责任培养精馏操作的安全生产需要每个操作人员都具备高度的安全意识和责任心。
在培训中，应加强对培训者的安全意识和责任培养。
可以通过案例分析、讲解安全事故的危害以及安全规程的重要性等方式，引导培训者树立安全第一的思想，并将其内化为行为习惯。
精馏 精馏塔知识培训
观察流速和流向
塔板介绍 舌型塔板
❖ 将塔上冲压成斜向舌形孔，张角20°左右。气相从斜孔中喷射出来，一方面将液相分散成 液滴和雾沫，增大了两相传质面，同时驱动液相减小液面落差。液相在流动方向上，多 次被分散和凝聚，使表面不断更新，传质面湍动加剧，提高了传质效率。
❖ 特点：结构简单，生产能力大，压降小， 操作弹性小，塔板效率低
填料的种类 矩鞍形填料
1950年出现的矩鞍形填料，其形状仍像马鞍，但做得较厚实，形状比弧鞍 形填料简单，且注意到两个鞍形填料不论以何种方式接触都不会叠合。矩鞍形 填料亦是当前应用较多的一种填料。
03区 某塔填料
填料的种类 共轭环
共轭环是1992年我国自行开发、试验成功的。开发这类填料的出发点是 想使之具有短管形与鞍形两大类填料的优点。采用共轭曲线肋片结构， 两端外卷边及合适的长径比，填料间或填料与塔壁间均为点接触，不会 产生叠套。孔隙均匀，阻力小，乱堆时取定向排列，故有规整填料和特 点。有较好的流体力学和传质性能。 试验表明，共轭环的阻力比阶梯环低（40～50）%，比鲍尔环低（50～ 55）%，其传质单元高度比阶梯环的约低15%，比鲍尔环的约低30%， 可见，新的结合型填料的优点是明显的。
塔盘介绍 浮阀塔板
浮阀是20世纪二战后开始研究，50年代开始启用的一种新型塔板，后来又逐渐 出现各种型式的浮阀，其型式有圆形、方形、条形及伞形等。浮阀取消了泡罩塔的泡 罩与升气管，改在塔上开孔，阀片上装有限位的三条腿，浮阀可随气速的变化上、下 自由浮动 特点：生产能力大，操作弹性大、塔板效率高，结构简单，液面落差小。
填料的种类 波纹整砌填料
这是我国开发成功并于1971年发表的填料 类型。该填料的基本件是冲压出45度斜波 纹槽的薄板。 这种填料为气、液相提供了一段段带分支 的直通道，气流阻力小，允许操作气速较 大，故处理能力大。由于相邻两薄板间波 峰接触点多，接触点给液体提供了混合、 再铺展的条件，故可促进液体的表面更新， 也促进气体湍流程度的增加。此外，这种 填料具有较高的比表面积
精馏塔基础知识
塔基础知识1：化工生产过程中,是如何对塔设备进行定义的?答:化工生产过程中可提供气(或汽)液或液液两相之间进行直接接触机会，达到相际传质及传热目的，又能使接触之后的两相及时分开，互不夹带的设备称之为塔。
塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。
常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等，因此，塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。
2：塔设备是如何分类的?答：按塔的内部构件结构形式，可将塔设备分为两大类：板式塔和填料塔。
按化工操作单元的特性(功能)，可将塔设备分为：精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔(合成塔)、萃取塔、再生塔、干燥塔。
按操作压力可将塔设备分为：加压塔、常压塔和减压塔。
按形成相际接触界面的方式，可将塔设备分为：具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。
3：什么是塔板效率?其影响因素有哪些?答：理论塔板数与实际塔板数之比叫塔板效率，它的数值总是小于 1。
在实际运行中，由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因，气液相的组成与平衡状态有所偏离，所以在确定实际塔板数量时，应考虑塔板效率。
系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响，目前塔板效率还不能精确地预测。
4：塔的安装对精馏操作有何影响?答：：(1)塔身垂直.倾斜度不得超过1/1000,否则会在塔板上造成死区,使塔的精馏效率下降;(2)塔板水平.水平度不超过正负2mm,塔板水平度如果达不到要求,则会造成液层高度不均匀,使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过,使气液两相不能在塔板上达到预期的传热,传质要求.使塔板效率降低。
筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。
对于舌形塔板，浮动喷射塔板，斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置，保持开口方向与该层塔板上液体的流动方向一致。
（3）溢流口与下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。
但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘的液体之中，以保持上层液相下流时有足够的通道和封住下层上升蒸汽必须的液封，避免气相走短路。
精馏塔基础知识
塔基础知识1：化工生产过程中 , 是如何对塔设备进行定义的?答: 化工生产过程中可提供气 ( 或汽 ) 液或液液两相之间进行直接接触机会，达到相际传质及传热目的，又能使接触之后的两相及时分开，互不夹带的设备称之为塔。
塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。
常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等，因此，塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。
2：塔设备是如何分类的 ?答：按塔的内部构件结构形式，可将塔设备分为两大类：板式塔和填料塔。
按化工操作单元的特性 ( 功能 ) ，可将塔设备分为：精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔 ( 合成塔 ) 、萃取塔、再生塔、干燥塔。
按操作压力可将塔设备分为：加压塔、常压塔和减压塔。
按形成相际接触界面的方式，可将塔设备分为：具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。
3：什么是塔板效率 ?其影响因素有哪些 ?答：理论塔板数与实际塔板数之比叫塔板效率，它的数值总是小于 1 。
在实际运行中，由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因，气液相的组成与平衡状态有所偏离，所以在确定实际塔板数量时，应考虑塔板效率。
系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响，目前塔板效率还不能精确地预测。
4：塔的安装对精馏操作有何影响?答：： (1) 塔身垂直 . 倾斜度不得超过 1/1000, 否则会在塔板上造成死区 , 使塔的精馏效率下降 ;(2) 塔板水平 . 水平度不超过正负 2mm,塔板水平度如果达不到要求, 则会造成液层高度不均匀 , 使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过 , 使气液两相不能在塔板上达到预期的传热 , 传质要求 . 使塔板效率降低。
筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。
对于舌形塔板，浮动喷射塔板，斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置，保持开口方向与该层塔板上液体的流动方向一致。
（ 3）溢流口与下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。
精馏塔基础知识
用于安装和检修塔板及内部构件。
填料
散装填料
一种以一定形状和大小的颗粒 组成的堆积床，用于增加气体
和液体间的接触面积。
鞍形填料
一种具有高传质效率的散装填 料。
规整填料
一种经过加工具有一定形状和 大小的填料，用于增加气体和
液体间的接触面积。
冷凝器与再沸器
冷凝器
用于将上升的气相组分冷凝为液相，以便返回塔板或排放。
精馏原理依据混合液体中不同成分的相对挥发度不同进行 分离，通过多次精馏操作，得到各种不同纯度的液体产品 。
精馏塔的能耗分析
精馏塔的能耗主要包括加热剂 、冷却剂和再沸器的能耗。
加热剂用于将液体加热到沸腾 ，冷却剂用于将蒸汽冷凝为液 体，再沸器用于提供蒸汽。
能耗分析需要对各种不同操作 条件下的能耗进行详细分析和 比较，以找到最优的操作条件
环境工程
废液处理、空气净化等工艺过程中 的分离和提纯。
02
精馏塔基本原理
蒸馏原理
蒸馏原理是将混合液加热到沸腾，将产生的蒸汽冷凝并收集 起来，从而分离成不同浓度的液体的过程。
蒸馏原理依据混合液体中不同成分的沸点不同进行分离，沸 点低的成分先沸腾，沸点高的成分后沸腾。
精馏原理
精馏是蒸馏的一种高级形式，通过多次汽化和多次冷凝， 将混合液分离成高度纯净的液体产品。
精馏塔基础知识
目 录
• 精馏塔简介 • 精馏塔基本原理 • 精馏塔的工艺流程 • 精馏塔的设备 • 精馏塔操作与控制 • 精馏塔的发展趋势与前景
01
精馏塔简介
定义与特点
定义
精馏塔是一种用于分离液体混合物的设备，通过多次汽化和 冷凝操作，使混合可用于处理各种不同性质的物料；设备 结构简单，操作方便；分离效率高，可得到高纯度的单一组 分。
(完整版)精馏操作基础知识
精馏操作基本知识1、何为相和相平衡：答：相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分，不同相之间往往有一个相界面，把不同的相分别开。
系统中相数的多少与物质的数量无关。
如水和冰混合在一起，水为液相，冰为固相。
一般情况下，物料在精馏塔内是气、液两相。
在一定的温度和压力下，如果物料系统中存在两个或两个以上的相，物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化，我们称系统处于平衡状态。
平衡时，物质还是在不停地运动，但是，各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化，当条件改变时，将建立起新的相平衡，因此相平衡是运动的、相对的，而不是静止的、绝对的。
比如：在精馏系统中，精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时，要进行传热、传质，其结果是气体部分冷凝，形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。
塔板上的液体部分气化，形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。
但是这个传热、传质过程并不是无止境的，当气液两相达到平衡时，其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。
2、何为饱和蒸汽压？答：在一定的温度下，与同种物质的液态（或固态）处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度的升高而增加。
众所周知，放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。
如果把纯水放在一个密闭容器里，并抽走上方的空气，当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。
但是，当温度一定时，气相压力最中将稳定在一个固定的数值上，这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。
应当注意的是，当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是，液相的水分子仍然不断地气化，气相中的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，气体和液体达到平衡状态。
所以，液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时，气液两相即达到了相平衡。
3、何为精馏，精馏的原理是什么？答：把液体混合物进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。
精馏塔操作基本知识
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精馏操作基本知识1、何为相和相平衡: 答：相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分，不同相之间往往有一个相界面，把不同的相分别开。
系统中相数的多少与物质的数量无关。
如水和冰混合在一起，水为液相,冰为固相.一般情况下,物料在精馏塔内是气、液两相。
在一定的温度和压力下，如果物料系统中存在两个或两个以上的相,物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化，我们称系统处于平衡状态。
平衡时，物质还是在不停地运动，但是，各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化,当条件改变时，将建立起新的相平衡,因此相平衡是运动的、相对的，而不是静止的、绝对的.比如：在精馏系统中，精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时,要进行传热、传质，其结果是气体部分冷凝，形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。
塔板上的液体部分气化,形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。
但是这个传热、传质过程并不是无止境的，当气液两相达到平衡时，其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。
2、何为饱和蒸汽压？答：在一定的温度下，与同种物质的液态(或固态）处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度的升高而增加。
众所周知，放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。
如果把纯水放在一个密闭容器里，并抽走上方的空气，当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。
但是，当温度一定时，气相压力最中将稳定在一个固定的数值上,这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。
精馏塔操作基本知识
精馏操作基本知识1、何为相和相平衡：答：相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分，不同相之间往往有一个相界面，把不同的相分别开。
系统中相数的多少与物质的数量无关。
如水和冰混合在一起，水为液相，冰为固相。
一般情况下，物料在精馏塔内是气、液两相。
在一定的温度和压力下，如果物料系统中存在两个或两个以上的相，物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化，我们称系统处于平衡状态。
平衡时，物质还是在不停地运动，但是，各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化，当条件改变时，将建立起新的相平衡，因此相平衡是运动的、相对的，而不是静止的、绝对的。
比如：在精馏系统中，精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时，要进行传热、传质，其结果是气体部分冷凝，形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。
塔板上的液体部分气化，形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。
但是这个传热、传质过程并不是无止境的，当气液两相达到平衡时，其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。
2、何为饱和蒸汽压？答：在一定的温度下，与同种物质的液态（或固态）处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度的升高而增加。
众所周知，放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。
如果把纯水放在一个密闭容器里，并抽走上方的空气，当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。
但是，当温度一定时，气相压力最中将稳定在一个固定的数值上，这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。
应当注意的是，当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是，液相的水分子仍然不断地气化，气相中的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，气体和液体达到平衡状态。
所以，液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时，气液两相即达到了相平衡。
3、何为精馏，精馏的原理是什么？答：把液体混合物进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。
某石化公司精馏塔操作培训教材(PPT 50页)
工艺及产品控制
工艺参数影响
✓ 回流：回流是精馏操作的必要条件。回流比（ 回流 比是指回流量L0与塔顶产品D之比。）的大小影响
产品的质量。当塔顶馏份重组份含量增加时，加大 回流。当精馏段的轻组份进到塔釜时，减少回流， 当然也可增大塔釜热负荷。增加回流比，可以提高 塔顶产品质量，但降低塔的生产能力，增大回流比 又导致冷凝器、再沸器负荷增大，操作费用增加， 根据工艺上的要求，又要考虑设备费用（板数多少 及冷凝器、再沸器传热面积大小）和操作费用，来 选择适宜回流比。回流比过大，将会造成塔内物料 的循环量过大，甚至能导致液泛，破坏塔的正常操 作。
✓ 为了进行总体的进料平衡，塔顶和塔底的抽出量必须 进行适当的控制，进料物料不是做为塔顶产品采出， 就是作为塔底产品采出，反之亦然。
16
精馏原理
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
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工艺及产品控制
灵敏板温度控制： ✓ 设备结构已定，生产负荷和产品比例基本不变的操
作过程中，精馏塔的进料量F、组分x 、蒸汽量、冷 却剂量、釜液出料量w处于相对稳定状态，往往是通 过回流比的调节来控制灵敏板的温度。当灵敏板温 度T上升时，通过加大回流量L，来降低灵敏板温度； 当灵敏板温度T下降时，通过减少回流量L，来提高 灵敏板温度。
成 xW 一定，馏出液中轻组分含量
VБайду номын сангаас
W 1 D FF
xD值越大，馏出液流率 D 值就越
小。釜液流率和组成间存在类似关
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3.填料的类型有两大类：拉西环矩鞍填料； 鲍尔环；鲍尔环是在拉西环的壁面上开一层 或两层长方形小窗。波纹填料有丝网形和孔 板形两大类。
四、板式塔和填料塔比较
1.塔径较大时宜采用板式塔。 2.当所需要传质单元数或理论塔板数比较多而 塔很高时，板式塔比较适宜 。 3.若有热量从塔内移除，宜采用板式塔，因为 塔板上更便于安装冷却管。 4.填料塔压降比较小 5.填料塔适于处理容易发泡的液体。
三、填料塔
1.填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件 的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部 装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在 支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升 气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上， 并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布 装置分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙， 在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料 塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高 连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液 相为分散相。
在塔板结构和液量已知的情况下，鼓泡层高度随气 速而变。通常在塔板以上形成三种不同状态的区间， 靠近塔板的液层底部属鼓泡区，如图中（1）；在 液层表面属泡沫区，如图中（2）；在液层上方空 间属雾沫区，如图中（3）。这三种状态能进行气 液接触传质作用，其中泡沫状态的传质效果尤为良 好。当气速不很大时，塔板上以鼓泡区为主，传质 效果不够理想。随着气速增大至一定值，泡沫区增 加，传质效果显著改善，相应地雾沫夹带虽有增加， 但还不至于影响传质效果。如果气速超过一定范围， 则雾沫区显著增大，雾沫夹带过量，严重影响传质 效果。为此，在板式塔中必须在适宜地液体流量和 气速下操作，才能达到良好地传质效果。
6.填料塔具有生产能力大，分离效率高，压 降小，持液量小，操作弹性大等优点。 7.填料塔也有一些不足之处，如填料造价高； 当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面， 使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或 容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂 精馏不太适合等。
板式塔它属于分段接触式气液传质设备，塔板上气 液接触的良好与否和塔板结构及气液两相相对流动 情况有关。现以筛板塔为例来说明板式塔的操作原 理。如图，上一层踏板上的液体由降液管流至板上。 而下一层板上升的气体（或蒸汽）经塔板上的筛孔， 以鼓泡的形式穿过塔板上的液体层，并在此进行气 液接触传质。离开液层的气体继续升至上一层塔板， 再次进行气液接触传质。由此经过若干层塔板，再 次进行气液接触传质。由此经过若干层塔板，进行 多次的气液接触和分离，最终达到预定的传质目的。 塔板上的鼓泡层高度，由塔板结构和气液两相流量 而定。
设备培训
精馏塔基础知识
一、概述
1、 精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装 置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种 主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏 塔与间歇精馏塔。 2、蒸馏的基本原理是将液体混合物部分气化, 利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度，α） 的特性，实现分离目的的单元操作。
二、板式塔
2.当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔 壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐 增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气 液两相在填料层中分布不均，从而使传质效 率下降。因此，当填料层较高时，需要进行 分段，中间设置再分布装置。液体再分布装 置包括液体收集器和液体再分布器两部分， 上层填料流下的液体经液体收集器收集后， 送到液体再分Leabharlann 器，经重新分布后喷淋到下 层填料上。