精馏塔设备知识点
精馏塔基本知识
2.精馏段和液相回流
进料板以上至塔顶为精馏段。原料在进料段部分汽化产生的 蒸气，自下而上逐级流过精馏段的接触级，进入塔的顶部。 塔顶液相回流自上而下逐级流过接触级，流向进料板，在每 个接触级上液体与上升的蒸气逆向接触。 一个接触级不能得到纯度很高的塔顶轻质产品，精馏段内需 设若干个接触级。一般，轻质产品的纯度要求愈高、轻重组 分的分离难度愈大，所需的接触级数愈多。每个接触级相当 于一块理论板，在理论板上气液两相达到相平衡状态。真实 塔板不可能使气液达到完善的相平衡状态，因而精馏塔的实 际塔板数总多于理论塔板数，或接触级数。
液相回流是精馏操作的必要条件。如果没有液相回流， 气流就会穿过精馏段直达塔顶，气相得不到任何提浓作 用。塔顶回流量L0常为塔顶产品量的几倍、甚至数十倍。
L0与D的比值称回流比R。
3.提馏段和气相回流
精馏塔进料板下方直至塔底为提馏段。进料板上分出的 液体和由精馏段下流的液体汇合，进入提馏段。在提馏 段的每一接触级上发生的气液传热、传质过程与精馏段 接触级完全相同。液体每经过一个接触级，液体内重组 分浓度得到一次提升，流至塔底得到浓度较纯的重组分 产品。每经过一个接触级，气相内轻组分浓度得到一次 提升，流至提馏段顶端其轻组分浓度趋近于进料板上轻 组分的浓度yF
从下向上，每一接触级的温度逐步递减，形成温度梯度。最顶上接触 级的温度最低，这样才能获得高浓度轻组分；最低下接触级的温度最 高，才能获得高浓度重组分。因而，合理的温度梯度是精馏的另一重 要前提。
为了创造这两个重要前提，顶部冷凝器和底部重沸器所造成的回流是 必不可少的。
顶部产品冷凝器为精馏过程提供了轻组分浓度很高、而温度很低的顶 部液相回流。液相回流会在各个接触级上产生轻组分浓度较平衡浓度 高、温度较平衡温度低的液相回流。 底部的重沸器则提供温度很高、重组分浓度很高的气相回流。气相回 流由下向上，在各个接触级上产生温度高于平衡温度，其重组分浓度 也高于平衡浓度的气相回流。在顶部液相回流和底部气相回流的共同 作用下，各接触级才具备相间浓度差别和温度梯度，使精馏过程持续 顺利地进行。
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
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。
关于精馏塔操作的知识
关于精馏塔操作的知识精馏塔是化工生产中常用的设备，用于将混合物中的不同成分按照其沸点进行分离的一种方法。
在精馏塔中，通过加热混合物并将其蒸发，然后再冷凝回液体形式，从而实现不同成分的分离。
精馏塔是一个非常重要的设备，广泛应用于石油化工、化学工业、制药、食品工业等领域。
精馏塔的操作过程一般包括物料的进料、加热、分馏和冷凝等步骤。
不同的物料在精馏塔中会根据其沸点的不同被分离出来，可以得到纯净的产品或分离出不同部分的产品。
在精馏塔的操作中，需要注意以下几个方面的知识：一、精馏塔的结构和工作原理精馏塔一般由塔体、填料、冷凝器、除液泵等部分组成。
在精馏塔中，填料的作用是增加塔内的表面积，促进气液两相的充分接触，从而提高分馏效率。
冷凝器则用于将蒸发的气体冷凝成液体，形成产品。
精馏塔的工作原理是通过将混合物加热至其中成分的沸点，使其蒸发成气体，然后再冷却冷凝成液体，实现不同成分的分离。
二、操作前的准备工作在进行精馏塔操作前，需要进行一些准备工作。
首先要检查精馏塔的设备和仪器是否正常运转，检查各种阀门、管道和连接件是否密封无漏。
其次检查填料是否完整，冷却水是否正常供应等。
还需要根据操作手册和工艺要求设置好操作参数，如加热温度、进料速度等。
三、加热操作加热是精馏塔操作的重要环节，需要控制加热温度和速度。
加热温度应该根据混合物中各成分的沸点来设定，从而确保被分离的成分能够达到沸点并蒸发出来。
加热速度也需要适当控制，过快的加热会导致压力升高，影响操作的稳定性。
四、分馏操作在精馏塔中，分馏是将混合物中的不同成分分离出来的过程。
在进行分馏操作时，需要根据混合物的成分和物性来确定操作参数，如进料速度、塔体高度、冷凝温度等。
对于待分离的成分，需要关注其沸点、比重等特性，掌握好分馏的时机和程度，确保分离效果。
五、冷却和收集操作在分馏后，需要将蒸馏出来的气体冷却成液体，并进行收集。
冷却器的选择和设置要合理，确保冷却效果良好。
冷却后的液体产品要进行检查，确认其质量和纯度是否符合要求，再进行储存或进一步处理。
精馏塔常识
1，液泛？在精馏操作中，下层塔板上的液体涌至上层塔板，破坏了塔的正常操作，这种现象叫做液泛。
液泛形成的原因，主要是由于塔内上升蒸汽的速度过大，超过了最大允许速度所造成的。
另外在精馏操作中，也常常遇到液体负荷太大，使溢流管内液面上升，以至上下塔板的液体连在一起，破坏了塔的正常操作的现象，这也是液泛的一种形式。
以上两种现象都属于液泛，但引起的原因是不一样的。
2，雾沫夹带？雾沫夹带是指气体自下层塔板带至上层塔板的液体雾滴。
在传质过程中，大量雾沫夹带会使不应该上到塔顶的重组分带到产品中，从而降低产品的质量，同时会降低传质过程中的浓度差，只是塔板效率下降。
对于给定的塔来说，最大允许的雾沫夹带量就限定了气体的上升速度。
影响雾沫夹带量的因素很多，诸如塔板间距、空塔速度、堰高、液流速度及物料的物理化学性质等。
同时还必须指出：雾沫夹带量与捕集装置的结构也有很大的关系。
虽然影响雾沫夹带量的因素很多，但最主要的影响因素是空塔速度和两块塔板之间的气液分离空间。
对于固定的塔来说，雾沫夹带量主要随空塔速度的增大而增大。
但是，如果增大塔板间的距离，扩大分离空间，则相应提高空塔速度。
3，液体泄漏？俗称漏液，塔板上的液体从上升气体通道倒流入下层塔板的现象叫泄漏。
在精馏操作中，如上升气体所具有的能量不足以穿过塔板上的液层，甚至低于液层所具有的位能，这时就会托不住液体而产生泄漏。
空塔速度越低，泄漏越严重。
其结果是使一部分液体在塔板上没有和上升气体接触就流到下层塔板，不应留在液体中的低沸点组分没有蒸出去，致使塔板效率下降。
因此，塔板的适宜操作的最低空塔速度是由液体泄漏量所限制的，正常操作中要求塔板的泄漏量不得大于塔板上液体量的10%。
泄漏量的大小，亦是评价塔板性能的特性之一。
筛板、浮阀塔板和舌形塔板在塔内上升气速度小的情况下比较容易产生泄漏。
4，返混现象？在有降液管的塔板上，液体横过塔板与气体呈错流状态，液体中易挥发组分的浓度降沿着流动的方向逐渐下降。
精馏塔基础知识(设备培训)
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。
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。
关于精馏塔操作的知识
关于精馏塔操作的知识精馏塔是化工过程中常用的一种设备，用于将混合物按照不同的沸点进行分离和纯化。
在精馏塔操作中，包括适当的操作条件设置、稳定塔内的操作参数以及监测、控制和优化操作过程。
本文将详细介绍精馏塔操作的基本知识和操作技巧。
精馏塔操作的基本原理是利用混合物中组分的不同沸点来分离液体混合物。
一般来说，高沸点组分会在塔顶部冷凝收集，低沸点组分则在塔底部收集。
通过在塔内提供合适的温度和压力梯度，可以实现高效的分离过程。
精馏塔操作的关键参数包括进料流量、塔顶温度、塔底温度、塔顶压力和塔底压力等。
其中，进料流量是根据需求和塔的容量来确定的，对于不同的塔设计和操作目的，可能需要调整进料流量以获得更好的分离效果。
塔顶温度和塔底温度是精馏塔操作中非常重要的参数，它们的设置直接影响了塔内各个位置的温度梯度。
通常情况下，塔顶温度较低，以保证高沸点组分能够在塔顶冷凝，塔底温度较高，以保证低沸点组分能够在塔底收集。
通过调整塔顶温度和塔底温度的差异，可以改变塔内的温度梯度，以达到更好的分离效果。
与温度相似，精馏塔操作中的压力控制也是非常重要的。
塔顶压力和塔底压力的设定值会直接影响到液相和气相的平衡，从而影响到分离效果。
一般来说，较低的塔顶压力有利于气相组分的冷凝和收集，较高的塔底压力有利于液相组分的收集。
因此，在精馏塔操作中，需要对塔顶压力和塔底压力进行合理的调整和控制。
在精馏塔操作中，还有一些常见的操作技巧和注意事项。
首先，需要确保塔内的液位维持在合适的范围内。
一般来说，过高的液位可能会导致疏水环节的堵塞，过低的液位则可能导致不理想的分离效果。
其次，需要定期清洗和维护塔内的堵塞物和积碳，以保证塔内的顺畅运行。
此外，对于一些易燃易爆的物质，还需要采取相应的安全防护措施，如防爆装置的安装、防火设施的配备等。
总之，精馏塔操作是化工过程中常用的一种分离和纯化方法。
通过合理设置操作条件、稳定调节操作参数以及科学有效地监测和控制操作过程，可以实现高效的分离效果。
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 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
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。
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。
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。
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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
回流作用 提供塔板上的冷回流，取走塔内多余的热量，维持塔内的热量平衡；
提供塔板上的冷流体，气液两相在塔板上逆向接触，上行的气体中重组分冷凝，下行
的液体中的轻组分吸热汽化，反复的冷凝汽化作用进一步增加产品分离的精度。 回流方式
用泵打入塔内进行回流，回流冷凝器不需要安装在塔顶的回流方式称强制回流。
回流冷凝器安装在塔顶的回流液借重力回流到塔内的回流方式称自然回流。
在全回流条件下，分离所需的理论板数最少。当回流比减小至某一数值时，理论上为 达到指定分离要求所需板数趋于无穷大，这是回流比的下限，称为最小回流比。当操 作回流比下降到小于最小回流比时，就不能达到规定的分离要求。最小回流比不仅取 决于分离要求，还与料液的相对挥发度和料液组成以及进料的热状态有关。对于相对 挥发度在全塔接近常数的料液的分离。
底产物的换热器通常称之为再沸器(也称之为重沸器)。大多数的再沸器为管壳式换热器。
根据实际生产中不同的需要，沸腾过程既可以发生在壳程，也可以发生在管程。加热 介质通常是蒸汽,也可以是载热的流体、气体等。
物料在重沸器受热膨胀甚至汽化，密度变小，从而离开汽化空间，顺利返回到塔里，
返回塔中的气液两相，气相向上通过塔盘，而液相会掉落到塔底。由于静压差的作用， 塔底将会不断补充被蒸发掉的那部分液位。 再沸器作用：用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔内气液两相间的接触传质 得以进行。
部完成了下降液流中难挥发组分的提浓。
冷凝器 分为全凝器和分凝器，全凝器是将气相全部冷凝为液相，所以它没有分离效果；分凝
器则不同，它有气相采出，部分液相，物料仍可以在它里面重新达到气液平衡，也就
是说它相当于一个平衡级。
简介 沸腾传热设备是化工过程中常用的一种设备,在化工过程中,装于蒸馏塔底部用于汽化塔
种类 通常将再沸器大体上分为交叉流和轴向流两种类型。在交叉流型中，沸腾过程全部发
生在壳程，如釜式再沸器、内置式再沸器和水平热虹吸再沸器；在轴向流型中，沸腾
流体沿轴向流动，最常用的型式为立式热虹吸再沸器。当循环量不够时，抑或自流循 环不行时，两者均可借泵的作用而增加循环量及流体的提升高度和克服管网阻力的能
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
与间歇精馏塔。板式塔中气液两相间逐层逆流接触并进行传质和传热，气液两相组分 的浓度沿塔高呈阶梯式变化。 填料塔是塔设备的一种，主要由填料、塔内件 及筒体构成。填料是填料塔内气液传质、传热
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
有压力表以控制器内压力。根据需要也可配置器中、器顶视镜，这样
可使操作人员一目了然便于调节。 釜式再沸器 有一个扩大的壳体，气液分离过程在壳体中进行。该器的优点为性 能相对可靠，特别在高真空条件下，其性能更好。缺点是容易结垢， 通常为所有类型再沸器中最易结垢者，造价较高。
水平热虹吸再沸器 这种再沸器的进料从塔底引入，液体在壳程沸腾发生气化。由于进料
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）。
头由塔内液池的液面高度提供。塔内的液面和再沸器的上管板在一
个水平面上。其优点为循环速度快，不仅传热膜系数高于水平式， 而且有很好的防垢作用。缺点是垂直管不易拆卸、清洗及维修。其
最佳适用条件为纯组分、中等压力、温差、热流及易结垢的场合。
这是一种较为常用的型式之一。
垂直壳侧热虹吸再沸器 这种再沸器的进料从塔底引入，液体在壳程沸腾发生气化。由于进料
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。
强制流动水平式再沸器 强制流动水平式再沸器沸腾过程发生在管内侧，流体循环的动力由
高容量泵提供。强制流动再沸器的最佳应用场合为严重结构和极高
相向液相中迁移，使混合物得到不断分离。该过程中，传热、传质过程同时进行。 原料液进料板以上的称精馏段，它的作用：上升蒸汽与回流液之间的传质、传热，逐
步增浓气相中的易挥发组分。可以说，塔的上部完成了上升气流的精制。
加料板以下的称提馏段，它的作用：在每块塔 板下降液体与上升蒸汽的传质、传热，下降的
液流中难挥发的组分不断增加，可以说，塔下
强制回流
自然回流
回流比 精馏操作中，由精馏塔塔顶返回塔内的回流液流量L与塔顶产品流量D的比值,即R＝L/D。
回流比的大小,对精馏过程的分离效果和经济性有着重要的影响。因此，在精馏设计时，
回流比是一个需认真选定的参数。 增大回流比可减少分离所需的理论板数。但回流比的增大，必要求塔釜产生的蒸气量
相应增加。回流比增大的上限是全回流即进入冷凝器的蒸气在冷凝后全部返回塔中。
动力，从而完成和实现工艺过程的要求，达到预期的工艺目标。
外循环式再沸器 主要由此系管壳式再沸器。通常应根据物料的性质不同及是否
具有腐蚀性（强、弱）选择不同的材质如A3、304、316L等的板、管 而制成。为了调节再沸器冷凝液的排出量，还装有玻璃液位计，并装