精馏与精馏塔讲解
化工原理蒸馏精馏知识要点
三、操作线方程
1. 精馏段操作线方程
对如图划定范围作物料衡算 V=L+D 对易挥发组分衡算 Vyn+1=Lxn + DxD V, yn+1
D,xD
第n板
L, xn
Dx D L y n 1 x V V 令回流比 R=L/D xD R y n1 xn R1 R1
2. 恒摩尔溢流
精馏段内，每层塔板下降的溢流摩尔流量相等。 提馏段内，每层塔板下降的溢流摩尔流量相等
L1=L2=…=Ln=定值 （精馏段） L 1=L2=…=Ln=另一定值 （提馏段） 一定注意： 精馏段和提馏段下降的溢流分别不相等。 精馏段和提馏段上升的蒸汽分别不相等。 因为加料板加入原料液后使两段汽液两相流量发 生变化。 当各组分摩尔汽化焓相等，汽液接触良好且可忽 略显热(与汽化热比较)，保温良好且塔的热损失 可忽略时，恒摩尔流假定基本上成立。
露点
泡点
x或 y
0 P p A pB p 0 x p A A B (1 x A )
xA
0 P pB 0 p0 p A B
y A p0 A xA / P
对某一温度和总压，由这几式可求出xA，yA。 得出一系列的值后便可作出如前图所示的图来。 对于非理想溶液，计算很复杂。一般由实验得 出平衡数据。实验得出的平衡数据也是计算的 基础。
2. 相对挥发度(relative volatility)
溶液中两组分挥发度之比称相对挥发度,。通 常用易挥发组分挥发度作分子。
vA pA / x A vB pB / x B
精馏塔操作指导PPT课件
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。
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• 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。
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• 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 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、
化工原理精馏知识点总结
化工原理精馏知识点总结一、精馏原理概述精馏是一种通过升华和凝华的方法来分离液体混合物组分的技术，通过升华和凝华的过程可以使组分分离，最终获得纯净的组分产品。
精馏是一种重要的分离技术，在化工生产中得到广泛应用。
精馏的基本原理是依靠物质的汽化、冷凝和重新汽化等过程来实现组分的分离。
混合物在加热后，其中的易挥发成分首先汽化，形成蒸汽，然后在冷凝器中冷凝成液体，从而获得纯净的组分。
通过将蒸汽重新加热、汽化和冷凝，可以进行多次分离，提高分离效果。
二、精馏塔结构和工作原理1. 精馏塔结构精馏塔是进行精馏操作的设备，其结构一般由一种或多种填料、提升子、冷凝器和再沸器等组成。
填料是用来增大塔内表面积和混合物与液体之间的接触面积，提升子是用来提高温度场，从而使混合物更容易汽化。
冷凝器则是用来将蒸汽冷凝成液体，再沸器是用来将再次汽化的液体加热成蒸汽。
2. 精馏塔工作原理精馏塔是通过在填料层内和填料层与液体流动层之间的传质作用实现气液两相的接触混合。
填料层利用填料表面积大、气液接触面积大和液膜传质效果高的特点，以实现气液两相的有效滞留和有效接触，从而提高气相和液相之间的传递速率。
从而实现混合物组分的分离。
三、精馏操作过程及控制方法1. 精馏操作过程（1）进料进料是指将需要分离的混合物输入到精馏塔中。
进料的温度、压力和流量等参数对分馏操作的影响很大，需要注意调节。
（2）加热加热是将混合物中易挥发成分加热至其汽化温度的过程。
通常使用蒸汽加热或电加热等方式来进行加热。
（3）蒸馏蒸馏是指将加热后的混合物通过精馏塔，在填料层内和填料层与液体流动层之间进行传质过程，以实现组分的蒸发和再凝结的过程。
（4）冷凝冷凝是指将产生的蒸汽通过冷凝器使之冷却成液体，从而得到纯净的组分。
冷凝器通常采用水冷或风冷等方式来进行冷却。
2. 精馏操作控制方法（1）温度控制保持适当的加热温度是进行精馏操作的关键，通过合理控制加热温度，可以使易挥发组分蒸发，而留下不易挥发组分。
精馏的分类及精馏塔相关知识
• 2、常用的精馏塔有哪些结构形式呢？ 对精馏过程来说，精馏设备是使过程得以进 行的重要条件。性能良好的精馏设备，为精馏过 程的进行创造了良好的条件。它直接影响到生产 装置的产品质量、生产能力、产品的收率、消耗 定额、三废处理以及环境保护等方面。 常用的精馏塔型式有填料塔和板式塔，填料 塔有拉西环填料塔、鲍尔环填料塔、鞍型填料塔、 波纹填料塔、丝网填料塔、丝网波纹填料塔等。 丝网波纹填料塔因其在保持高传质效率的前提下， 降低了造价，也越来越受到青睐。对于甲醇来说 予塔采用这种塔型的为数不少。
• 贮槽；另一部分送至塔底部的蒸发釜（再沸器） 加热气化。蒸发釜中产生的蒸气自塔底逐层上升， 使蒸气中易挥发组分逐渐增浓，然后进入塔顶分 凝器。一部分蒸气在分凝器中冷凝，所得的液体 送回塔顶作为回流；其余部分蒸气或者作为气相 产品直接引出，或者进入冷凝冷却器，将未冷凝 的蒸气全部冷凝，冷凝液流至产品贮槽。 • 这种把原料液不断地加入塔内，又从塔顶和塔釜 连续不断地采出的过程，就称为连续精馏。 • 4、怎样合理地选择精馏塔的操作条件？ 精馏塔的操作条件主要是指温度、压力。一 般地说，主要是根据物料的性质，原料的组成， 对产品纯度的要求，设备材料的来源，工厂生产 的规模等具体情况，选择合理的操作条件。例如
• 8、什么是萃取精馏？ 在被分离的混合物中加入萃取剂，萃取剂的 存在能使被分离混合物的组分间的相对挥发度增 大。精馏时，其在各板上基本保持恒定的浓度， 而且从精馏塔的塔釜排除，这样的操作称为萃取 精馏。 萃取剂的选择原则： （1）萃取剂的选择性要大。被分离组分在 萃取剂中相对挥发度的大小称为萃取剂的选择性。 被分离组分在萃取剂中相对挥发度增大的多，分 离就容易，也就是选择的萃取剂选择性大。选择 性是选择萃取剂最主要的依据。因为选择性的大 小也就是决定了被分离组分中轻重关键组分分离 的难易程度。因此塔板数的多少、回流
低温精馏原理及精馏塔
哪些因素会影响塔板阻力的变化，观察 塔板阻力对操作有何实际意义？
影响塔板阻力的因素很多，包括筛孔孔径大小、塔板开孔率、 液体的密度、液体的表面张力、液层厚度、蒸气的密度和蒸 气穿过筛孔的速度等等。其中，蒸气和液体的密度以及液体 的表面张力在生产过程中变化很小。孔径大小与开孔率虽然 固定不变，但当筛孔被固体二氧化碳或硅胶粉末堵塞时，也 会发生变化，造成阻力增大。此外，液层厚度和蒸气的筛孔 速度取决于下流液体量和上升蒸气量的多少，在操作中也有 可能发生变化，从而影响塔板阻力的变化。特别是筛孔速度 对阻力的影响是成平方关系，影响较大。 所以，在实际操作中，可以通过塔内各部分阻力的变化来判 断塔内工况是否正常。如果阻力正常，说明塔内上升蒸气的 速度和下流液体的数量正常。如果阻力增高，则可能是某一 段上升蒸气量过大或塔板筛孔堵塞；如果进塔空气量、膨胀 空气量以及氧、氮、污氮取出量都正常，也即上升气量没有 变化，那就可能是某一段下流液体量大了，使塔板上液层加 厚，造成塔板阻力增加；如果阻力超过正常数值，并且产生 波动，则很可能是塔内产生了液悬；当阻力过小时，有可能 是上升蒸气量太少，蒸气无法托住塔板上的液体而产生漏液 现象。因此阻力大小往往可作为判断工况是否正常的一个重 要手段。
2)上塔底部压力和温度的确定。 上塔底部压力是指上塔最后一块塔板下面， 液氧面上压力。等于上塔顶部加上塔塔 板总阻力。 P上塔底=△P上塔板+P上塔顶 =0.015+0.12=0.135MPa 上塔底部的温度是液氧面上氧气的饱和温 度,它由氧纯度和压力决定。根据底部压 力和氧气浓度查气、液平衡图得上塔低 部温度。 T上塔顶=92.8K
上塔压力低些有什么好处
上塔的低温产品气体出塔后要通过换热器回收冷量，经 复热后再离开装置。上塔的压力需要能够克服气体在通 过换热器时的阻力。但是，要求在满足需要的情况下， 尽可能地低。这是因为： 1）在冷凝蒸发器中冷凝的液氮量不变、主冷温差不变得 情况下，如果上塔压力降低，则下塔压力相应地会自动 降低。通常，上塔压力降低0.01MPa，下塔压力可降低 0.03MPa。对于全低压制氧机，随着下塔压力降低，空 压机的排气压力也可降低，进塔空气量会增加，从而可 以增加氧产量和降低制氧机的能耗。 2)上、下塔压力降低，可改善上、下塔的精馏工况。因为 压力低时，液体中某一组分的含量与其上方处于相平衡 的蒸气中同一组分的含量的差数要大些，而压力高时此 差数会减小。气、液相浓度差越大，则氧、氮的分离效 果越好。即在塔板数不变的情况下，压力低一些，有利 于提高氧、氮的纯度。因此在操作时，要尽可能降低上 塔压力。 应指出，上塔压力降低是有限的。因为氧、氮产品的排 出压力有一定要求，在排出过程中，还要克服换热器和 管道的阻力。
精馏塔课件
精馏塔的能耗降低
节能型再沸器
采用高效换热器，如板式换热器、翅 片管式换热器等，降低再沸器的能耗 。
优化操作压力
能量回收
利用冷凝器、再沸器的余热进行回收 利用，减少额外能耗。
适当降低操作压力，减小气体压缩机 的能耗。
精馏塔的环保改进
减少挥发性有机物排放
采用高效密封技术，减少精馏过程中的挥发性有机物泄漏。
THANKS
感谢观看
供决策支持。
在线监测与故障诊断
03
开发在线监测系统和故障诊断技术，实时监测精馏塔运行状态
，预测和预防故障发生。
绿色环保的精馏塔发展
1 2
节能减排技术
研究节能减排技术，降低精馏过程的能耗和物耗 ，减少污染物排放。
环保型填料和溶剂
开发环保型填料和溶剂，减少对环境的污染和破 坏。
3
资源回收利用
研究精馏塔副产物的回收利用技术，实现资源的 高效利用。
进料
将原料送入进料口，控制 流量和温度等参数。
加热
通过加热器将原料加热至 所需温度，使液体汽化。
精馏塔的操作流程
分馏
蒸汽在塔内上升过程中与液体 进行多次逆流接触，实现组分
分离。
冷凝
蒸汽在塔顶冷凝器中冷凝成液 体，收集产品。
回流
部分液体回流至塔内，增加分 离效果。
采出
将合格产品从塔底采出，并控 制流量和温度等参数。
精馏塔课件
目录
• 精馏塔简介 • 精馏塔的设计与操作 • 精馏塔的优化与改进 • 精馏塔的应用与案例分析 • 精馏塔的发展趋势与展望
01
CATALOGUE
精馏塔简介
精馏塔的定义
01
精馏塔是一种用于分离液体混合 物的塔式设备，通过加热和冷凝 的方式实现不同成分的分离。
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
化工原理精馏-PPT
提馏段 V1 ' V2 ' V3 ' ... V ' constant 2.恒摩尔液流
精馏段 L1 L2 L3 ... L constant 提馏段 L1 ' L2 ' L3 ' ... L ' constant
某组分在气相中的平衡分压与该组分在液相中
的摩尔分率之比
挥发度意义
vi
pi xi
某组分由液相挥发到气相中的趋势，是该组分 挥发性大小的标志
双组分理想溶液
vA
pA xA
pAo xA xA
pAo
vB
pB xB
pBo xB xB
pBo
☆相对挥发度定义
溶液中易挥发组分挥发度与难挥发组分挥发度之比
vA pA / xA
气液平衡关系的表示法 1）用饱和蒸气压表示
拉乌尔定律：理想溶液气相中组分的分压等于纯组分 在该温度下的饱和蒸气压与其在溶液中摩尔分数乘积
pA pAo xA pB pBo xB pBo (1 xA )
A:易挥发组分，沸点低组分 B:难挥发组分，沸点高组分
x: 液相中易挥发组分的摩尔分数； 1-x:难挥发组分的摩尔分数
在精馏塔的塔板上气液两相接触时，若有n kmol/h的蒸气冷凝，相应有n kmol/h液体气 化。
1.5.2 物料衡算与操作线方程 1.全塔物料衡算 总物料：
F D W
F ， D ， W--- 原 料 液 、 馏 出 液 、 釜残液摩尔流量,kmol/s
易挥发组分：
FxF DxD WxW
xF，xD，xW---易挥发组分的 摩尔分数
L qF L qF W
精馏与精馏塔资料讲解ppt
1.精馏的基本介绍
1.1 精馏的定义
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。
1-2-2 精馏原理
① 回流
塔顶液相回流和塔底汽相回流，为偏离平衡的气液相 在塔内各板上提供了接触条件，实现了气液相间的质 量传递。
L0
V2与L0是偏离平衡的气
液相，在塔板上接触，
进行质量传递，浓度变
化趋向于平衡组成。
V2
②传质推动力 y x
③ 传质方向 易挥发组分：液相→汽相； 难挥发组分：汽相→液相。 易挥发组分沿塔高方向增加，而温度沿塔高方向降低。 ④ 热量传递过程
1.2 精馏原理
1-2-1 精馏基本原理 精馏是将液体混合物多次部分气化和部分冷
凝,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。
精馏中的两个重要概念： 轻组分：挥发性高的组分（沸点低的组分） 重组分：挥发性低的组分（沸点高的组分） 液体混合物经过多次部份汽化后可变为高纯度的 难挥发组分 。 气体混和物经过多次部分泠凝后可变为高纯度的 易挥发组分。
液体汽化所需热量由蒸汽冷凝提供。 ⑤ 过程控制
精馏过程速率由传质过程控制。
2.精馏操作流程
再沸器
冷凝器
精 馏 塔
根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏 操作，而必须同时有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有 时还要配有原料液预热器、回流液泵等附属设备， 才能实现整个操作。
再沸器的作用是提供一定量的上升蒸汽流，冷凝 器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相 回流，因而精馏能稳定的进行。
精馏原理与精馏塔基本知识
精馏工艺操作基本知识1、何为相和相平衡？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？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？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。
低温精馏原理及精馏塔课件
CHAPTER 05
精馏塔的发展趋势与展望
精馏塔的技术创新
高效填料和内构件
采用高效规整填料和新型内构件 ，提高精馏塔的分离效率。
强化传热技术
采用新型强化传热技术，降低精 馏塔的能耗和温度差。
智能化控制
应用先进的控制算法和传感器技 术，实现精馏塔的智能化控制和
优化。
精馏塔的节能减排技术
余热回收利用
将精馏塔的余热进行回收利用，减少能源浪费。
高效换热器
采用高效换热器，降低换热过程中的能量损失。
废气处理技术
采用先进的废气处理技术，减少精馏塔对环境的 污染。
精馏塔的发展趋势与展望
01
02
03
04
绿色环保
随着环保意识的提高，精馏塔 的发展将更加注重环保和节能
。
智能化和自动化
应用先进的信息技术和自动化 技术，提高精馏塔的生产效率
对精馏塔的管道进行清洗，去除积聚 的杂质和污垢。
密封件更换
定期更换精馏塔的密封件，如填料、 垫片等，以防止泄漏。
精馏塔的故障排除与处理
异常声响
如有异常声响出现，应立即停机 检查，找出原因并处理。
泄漏处理
发现泄漏时，应立即采取措施进行 堵漏或更换密封件。
性能下降
如发现精馏塔性能下降，应对其进 行全面检查，找出原因并进行修复 。
02
塔体通常采用优质不锈钢制造，以确 保在低温环境下具有良好的稳定性和 耐腐蚀性。塔内壁应光滑，以减小流 体阻力，降低能耗。
03
塔板是精馏塔的核心部分，其设计应 满足高效传质和低阻力的要求。常用 的塔板类型有泡罩塔板、筛孔塔板和 浮阀塔板等。
精馏塔的设计原则
精馏塔的设计应遵循技术先进、经济合理、安全可靠的原则。设计时应 充分考虑工艺流程、分离要求、操作条件等因素，确保精馏塔能够高效 、稳定地运行。
化工原理精馏-PPT
Rmin
理想溶液 x D yq
Rmin 1
xD xq
吸收
c
xW xq xF
xD
非理想溶液
Rmin
xD yq yq xq
37
6、3 双组分连续精馏塔得计 算 NT,min
当操作线远离平衡线 NT减少,与对角线重合 时达到 NT,min,一般由图解法求取。若体系为双组 分理想溶液,则可通过解析法计算 (Fenske方程):
–
0 +
6、3 双组分连续精馏塔得计
算 不同q值对操
作线得影响
f
0 < q <1
q值不同改变得
是提馏段得操作线
q=0
方程。当进料组成、q < 0 回流比及分离要求
一定时,q值得减少使
提馏段操作线越来
越靠近平衡线。
xW
吸收
28
q=1
q>1
eHale Waihona Puke xFxD29
6、3 双组分连续精馏塔得计 算6、3、5 NT及加料板位置得确定
一次部分气化和部分冷
凝
t
y1>xF>x1
y1——加热原料液时产 生得第一个 气泡得组成。
x1——经过一次气化后 原料剩下得液体得组成。
11
P=定值
D C B
A
xw x1 xF y1 yF
吸收
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
6、2 精馏原理
多次得部分气化和部分冷凝
t
y3
冷凝器
y1
xF
分离 器
需 NT及进料板位置均不同。
3)随着进料得 q值逐渐减小,精馏塔所需得 NT 是逐渐增加得。
《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
精馏基础知识 ppt课件
精馏
精馏是将由挥发度不同的组分所组成的混合液，塔底 加热产生向上气相，塔顶冷凝液提供部分液相，气液相在 塔内进行传质传热，多次地进行部分气化和部分冷凝，最 终气相中轻组分浓度沿塔向上逐步升高，液相中重组分浓 度沿塔向下逐步增大，从而得混合液得到一定程度的分离。
精馏原理：精馏塔中蒸汽自下而上流动，液体自上 而下流动。汽液两相在塔板上接触并分开。
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 达标处理等等。分离的方法有多种，精馏就是工业上最 常用的方法之一。
进料量的影响
加料量的变化直接影响蒸汽速度 的改变。后者的增大，会产生夹带，甚至液泛。 当然，在允许负荷的范围内，提高加料量，对 提高产量是有益的。加料量过低，塔的平衡操 作不好维持，特别是浮阀塔。
进料成分的影响
加料组分的改变，直接影响到产品质量。 加料中重组分增加，使精馏段负荷增加，在塔板数不变 时，则分离效果不好，对于双塔精馏，一塔产品组分的 变化，尤其要影响到二塔的进料，如果一塔出料中易挥 发组分增加，使提馏段负荷增加，可能因分离不好而造 成塔釜产品质量的不合格。
萃取操作过程
萃取过程中，所选择的溶 剂称为萃取剂；混合液在溶解 度大的组分称为溶质，而不溶
原料液
或溶解度小的组分称为稀释剂。
经过混合、分离后形成两 层液相：萃取相和萃余相。萃 取剂提取了溶质成为萃取相， 分离出溶质的混合液成为萃余 相。
萃取剂回收
通常 ,萃取过程在高温下进行,萃取的结果是萃 取剂提取了溶质成为萃取相，分离出溶质的混合液 成为萃余相。萃取相的混合物，需要用精馏或解吸 等方法进行分离，得到溶质产品和溶剂（萃取剂）， 萃取剂供循环使用。
精馏工艺知识点总结
精馏工艺知识点总结精馏是一种用于分离和纯化混合物的方法，通过利用不同物质的沸点差异将混合物的组分进行分离。
精馏工艺在化工生产中被广泛应用，尤其是在石油化工和化学工业中。
以下是对精馏工艺的一些知识点的总结。
一、精馏原理精馏原理基于不同物质的沸点差异，利用热分解和凝华的原理使混合物的组分进行分离。
在精馏过程中，混合物被加热至沸点，然后蒸汽通过冷凝器冷却，生成液体，不同组分由于沸点不同，在冷却过程中会分别凝华，从而实现分离。
二、精馏设备1. 蒸馏塔：是精馏过程中最主要的设备，一般有塔筒、进料管、回流器、塔板等部件，用来将混合物通过加热进行分离与纯化。
2. 冷凝器：负责将蒸汽冷却成液体，促使混合物的凝华分离。
3. 凝结器：用于收集凝华液体，将不同组分分离收集。
三、常见的精馏工艺1. 原油精馏：利用石油中不同组分的沸点差异，进行分馏得到汽油、柴油、煤油等产品。
2. 酒精精制：利用酒精和水的沸点差，进行酒精的纯化。
3. 水的蒸馏：通过加热水使其沸腾，将水蒸汽分离冷凝得到纯净水。
四、精馏工艺的影响因素1. 混合物的成分：不同混合物的组分和沸点差异不同，对精馏过程影响很大。
2. 进料温度和压力：进料温度和压力的变化会直接影响精馏过程中的温度和压力变化，从而影响分离效果。
3. 冷凝器的温度及冷却效果：冷凝器冷却效果直接影响蒸汽的凝华时间，从而影响分离效果。
五、精馏工艺的优缺点1. 优点：(1)可以有效分离混合物中的各种组分，提高纯度和纯净度；(2)精馏过程自动化程度高，操作简单，易于控制；(3)可适用于各种混合物，广泛应用于石油化工、化学工业等领域。
2. 缺点：(1)能耗较高，需要大量能源和设备支持；(2)对进料质量要求较高，不适用于一些难以分离的混合物；(3)部分组分可能在精馏过程中发生化学反应，影响产品质量。
六、精馏工艺的应用1. 石油精馏：用于从原油中提炼出汽油、柴油、煤油等产品。
2. 化工原料的纯化：如酒精、醋酸、甘油等化工原料的纯化和分离。
精馏塔前馈-反馈控制系统
第1章精馏塔前馈-反馈控制系统概述1.1 精馏及精馏塔概述精馏是化工、石油化工、炼油生产过程中应用极为广泛的传质传热过程。
精馏的目的是利用各组分具有不同挥发度，将各组分分离并达到规定的纯度要求。
精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即同一温度下各组分的蒸汽分压不同，使液相中轻组分转移到气相，气相中的重组分转移到液相，实现组分的分离。
按需分离组分的多少可分为二元精馏和多元精馏；按混合物中组分挥发度的差异，可分为一般精馏和特殊精馏。
精馏过程通过精馏塔、再沸器、冷凝器等设备完成。
再沸器为混合物液相中轻组分的转移提供能量；冷凝器将塔顶来的上升蒸汽冷凝为液相，并提供精馏所需的回流。
精馏塔是实现混合物组分分离的主要设备，一般为圆柱体，内部装有提供汽液分离的塔板或填料，塔身设有混合物进料口和产品出料口。
随着石油化工的迅速发展，精馏操作的应用越来越广，分离物料的组分越来越多，分离的产品纯度要求越来越高，对精馏过程的控制也提出了越来越高的要求，也越来越被人们所重视。
精馏过程是一个复杂的传质传热过程，表现为：过程变量多，被控变量多，可操纵变量也多；过程动态和机理复杂，例如，非线性、时变、关联；控制方案多样，例如，同一被控变量可以采用不同的控制方案，控制方案的适应面光等。
1.2 精馏塔的扰动分析和其他化工过程一样，精馏过程是在一定物料平衡和能量平衡基础上进行的。
一切影响精馏塔操作的因素均通过物料平衡和能量平衡进行。
影响物料平衡的因素主要包括进料量和进料成分的变化、顶部馏出物及底部出料的变化。
影响能量平衡的因素主要包括进料温度或热焓的变化、再沸器加热量和冷凝器冷却量的变化及塔的环境温度变化等。
物料平衡和能量平衡之间相互影响。
各种扰动因素有可控的，也有不可控的。
1.进料流量和进料成分进料流量是上工序的出料，因此，通常不可控但可测，当进料流量较大时，对精馏塔的操作会造成很大的影响。
这时，可将进料流量作为前馈信号，引入到控制系统中，组成前馈-反馈控制系统。
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分离液体混合物的过程，通过利用成分之间的沸点差异来实现。
精馏塔是进行精馏的主要设备，其内部结构复杂，但基本原理是通过不同组分的汽化和凝结过程来实现混合物的分离。
原理概述在精馏塔中，混合物首先被加热至使其中的液体组分开始汽化，生成蒸气。
蒸气会向上升至塔顶，经过冷却后凝结成液体。
由于不同成分具有不同的沸点，它们在塔内会有不同的凝结点。
通过这种方式，高沸点物质在底部凝结，低沸点物质在顶部凝结，从而实现分离。
塔内结构精馏塔一般分为塔底、塔顶和塔体三部分。
塔底通常设有加热设备，用来提供蒸汽。
在塔体内，设有填料或板式结构，用来增加液体蒸气接触的表面积，加快汽液平衡的建立。
塔顶设有冷凝器，用来冷却蒸汽使其凝结成液体。
这样的结构设计有效提高了精馏效率。
分离过程在精馏过程中，液体混合物首先被加热至使其中的成分开始汽化，生成蒸气。
蒸气会升至塔顶部，在冷却器中被冷却，凝结成液体，最后滴落回塔体中。
在塔体内，液体和蒸气会不断地接触并交换热量，从而使得不同组分被分离开来。
高沸点的组分往往在塔底凝结，低沸点的组分在塔顶凝结。
应用领域精馏塔广泛应用于石油化工、制药、食品加工等领域。
在石油化工中，精馏塔被用来分离原油中的不同组分，提纯燃料油和化工原料。
在制药和食品加工中，精馏塔则用来提取纯净的药物和食品成分。
结语精馏塔中的精馏过程是一种重要的物质分离方法，通过利用成分之间的沸点差异来实现混合物的分离。
精馏塔的设计和运行原理复杂，但在工业生产中有着广泛的应用。
希望通过本文的介绍，读者能够更加深入地了解精馏过程在精馏塔中的原理和应用。
PROII教程之精馏篇
PROII教程之精馏篇教学内容：本节课的教学内容选自PROII教程的精馏篇。
具体包括精馏塔的基本概念、精馏原理、精馏塔的计算和设计以及精馏操作的工业应用。
教学目标：1. 使学生了解精馏的基本概念和原理，理解精馏塔的作用和结构。
2. 培养学生运用精馏原理解决实际问题的能力。
3. 帮助学生掌握精馏塔的计算和设计方法，了解精馏操作在工业中的应用。
教学难点与重点：重点：精馏原理、精馏塔的计算和设计。
难点：精馏过程中的热量平衡计算、精馏塔的设计方法。
教具与学具准备：教具：多媒体教学设备、黑板、粉笔。
学具：教科书、笔记本、计算器。
教学过程：1. 引入：通过展示实际的精馏操作视频，引发学生对精馏过程的好奇心，激发学习兴趣。
2. 讲解精馏的基本概念：介绍精馏的定义、作用和原理，解释精馏过程中物质的分离机制。
3. 讲解精馏塔的结构：介绍精馏塔的组成部分，包括塔体、塔板、塔内件等，并解释各部分的功能。
4. 讲解精馏塔的计算：引导学生学习精馏塔的热量平衡计算方法，包括塔内温度、压力和组分浓度的计算。
5. 讲解精馏塔的设计：介绍精馏塔的设计方法，包括塔径、塔板数和塔高的确定。
6. 例题讲解：通过具体的例题，讲解精馏过程的计算和设计方法，引导学生运用所学知识解决实际问题。
7. 随堂练习：布置随堂练习题，让学生运用精馏原理和计算方法解决实际问题，巩固所学知识。
8. 作业布置：布置课后作业，包括相关的计算题和设计题，加深学生对精馏过程的理解和应用。
板书设计：精馏篇1. 精馏基本概念2. 精馏塔结构3. 精馏塔计算4. 精馏塔设计作业设计：1. 计算题：给定精馏塔的进料组成和操作条件，计算塔内各组分的浓度分布。
答案：根据热量平衡计算方法，得出塔内各组分的浓度分布。
2. 设计题：设计一个精馏塔，分离给定的混合物。
答案：根据精馏塔的设计方法，确定塔径、塔板数和塔高。
课后反思及拓展延伸：通过本节课的教学，学生应掌握精馏的基本概念和原理，能够运用热量平衡计算方法解决实际问题，并了解精馏塔的设计方法。
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才能实现整个操作。
再沸器的作用是提供一定量的上升蒸汽流，冷凝
器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相
回流，因而精馏能稳定的进行。
1、进料板以上称为精馏段 —— 精制汽相中的易挥发组分。 2、进料板以下（包括进料板）称为 精馏段
提馏段
—— 提浓液相中难挥发组分。 塔顶产品称为馏出液 进料板
—— 富含易挥发组分。
塔体：一般取为圆筒形，可由金属、塑 料或陶瓷制成，金属筒体内壁常衬以防 腐材料。 填料：大致可分为散装填料和规整填料 两大类，是传热和传质的场所。 塔内件：包括填料支承与压紧装置、液 体与气体分布器、液体再分布器以及气 体除沫器等。 操作原理：液体经塔顶喷淋装置均匀分 布于填料上，依靠重力作用沿填料表面 自上而下流动，并与在压强差推动下穿 过填料空隙的气体相互接触，发生传热 和传质。
8
7
液体
6 5
4 3
2
1
气体
填料（Tower packing） 填料塔的核心，是气液两相接触进行质、热传递的场所。
填料的流体力学和传质性能与填料的材质、大小和几何形状 紧密相关，材质一定时，表征填料特性的数据主要有：
比表面积 a ：单位体积填料层所具有的表面积 (m2/m3)。被 液体润湿的填料表面就是气液两相的接触面。大的 a 和良 好的润湿性能有利于传质速率的提高。对同种填料，填料尺 寸越小，a 越大，但气体流动的阻力也要增加。 空隙率 ：单位体积填料所具有的空隙体积 (m3/m3)。代表 的是气液两相流动的通道， 大，气、液通过的能力大， 气体流动的阻力小。 = 0.45~0.95。 填料因子 ：填料比表面积与空隙率三次方的比值 (1/m)， a/3，表示填料的流体力学性能，值越小，流动阻力越小。 有干填料因子与湿填料因子之分。
难挥发组分 。
气体混和物经过多次部分泠凝后可变为高纯度的
易挥发组分。
1-2-2 精馏原理
① 回流 塔顶液相回流和塔底汽相回流，为偏离平衡的气液相 在塔内各板上提供了接触条件，实现了气液相间的质 量传递。
L0
V2与L0是偏离平衡的气
液相，在塔板上接触，
进行质量传递，浓度变
化趋向于平衡组成。
V2
②传质推动力 ③ 传质方向
塔底产品称为釜液 —— 富含难挥发组分。
（1）连续精馏流程
操作时，原料液连续地加入精馏塔内。 连续地从再沸器取出部分液体作为 塔底产品（称为釜残液）；部分液体 被汽化，产生上升蒸汽，依次通过各 层塔板。
馏出液 进料
塔顶蒸汽进入全（冷）凝器被全
部冷凝，将部分冷凝液用泵（或借 重力作用）送回塔顶作为回流液体 ，其余部分作为塔顶产品（称为馏 出液）采出。
气体 溶剂
板式塔
DJ 塔盘
新型塔板、填料
塔形选择
塔径在0.6~0.7米以上的塔，过去一般优先选用板式塔。 随着低压降高效率轻材质填料的开发，大塔也开始采用各种 新型填料作为传质构件，显示了明显的优越性。 塔型选择主要需考虑以下几个方面的基本性能指标：
(1) 生产能力 即为单位时：精馏塔的种类很多，按接触方式可 分为连续（微分）接触式（填料塔）和逐级接触 式（板式塔）两大类，在吸收和蒸馏操作中应用 极广 。
填料塔
在圆柱形壳体内装填一定高度的填料， 液体经塔顶喷淋装置均匀分布于填料层 顶部上，依靠重力作用沿填料表面自上 而下流经填料层后自塔底排出；气体则 在压强差推动下穿过填料层的空隙，由 塔的一端流向另一端。气液在填料表面 接触进行质、热交换，两相的组成沿塔 高连续变化。
1.2 精馏原理
1-2-1 精馏基本原理
精馏是将液体混合物多次部分气化和部分冷凝,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。
精馏中的两个重要概念：
轻组分：挥发性高的组分（沸点低的组分）
重组分：挥发性低的组分（沸点高的组分）
液体混合物经过多次部份汽化后可变为高纯度的
精馏与精馏塔
主要内容
精馏的基本介绍
精馏操作流程
精馏塔综述
两种精馏塔详细介绍与对比
1.精馏的基本介绍
1.1 精馏的定义 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。
(2) 分离效率 对板式塔指每层塔板的分离程度；对填料塔指 单位高度填料层所达到的分离程度；
(3) 操作弹性 指在负荷波动时维持操作稳定且保持较高分离 效率的能力，通常以最大气速负荷与最小气速负荷之比 表示； (4) 压强降 指气相通过每层塔板或单位高度填料的压强降；
(5) 结构繁简及制造成本。
4.1填料塔（Packed Tower）
板式塔
釜液
（2）间歇精馏流程
间歇精馏与连续精馏大致相同。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。 间歇精馏为非定态过程。 在精馏过程中，釜液组成不断降低。 间歇精馏时全塔均为精馏段，没有提 馏段。
3.精馏塔综述
基本功能：形成气液两相充分 接触的相界面，使质、热的传 递快速有效地进行，接触混合 与传质后的气、液两相能及时 分开，互不夹带等。
气体
溶剂
填料塔
规整填料 塑料丝网波纹填料
散装填料 塑料鲍尔环填料
板式塔
在圆柱形壳体内按一定间距水平设置若 干层塔板，液体靠重力作用自上而下流 经各层板后从塔底排出，各层塔板上保 持有一定厚度的流动液层；气体则在压 强差的推动下，自塔底向上依次穿过各 塔板上的液层上升至塔顶排出。气、液 在塔内逐板接触进行质、热交换，故两 相的组成沿塔高呈阶跃式变化。
y
x
易挥发组分：液相→汽相； 难挥发组分：汽相→液相。
易挥发组分沿塔高方向增加，而温度沿塔高方向降低。 ④ 热量传递过程
液体汽化所需热量由蒸汽冷凝提供。
⑤ 过程控制
精馏过程速率由传质过程控制。
2.精馏操作流程
冷凝器
精 馏 塔
再沸器
根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏 操作，而必须同时有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有 时还要配有原料液预热器、回流液泵等附属设备，