精馏操作基本知识

潜热或釜残液的显热直接预热原料，亦可用作其他热源等。
3.对精馏过程进行优化控制，减小操作裕度，使其在最佳 工况下操作，可确保过程能耗最低。此外在多组分精馏中， 合理的选择操作流程，也可达到节能的目的。
此外， 从精馏过程的热力学分析可知，减少有效能损 失，是精馏过程节能的有效手段。目前工程上应用的方式 有以下几种。 1）热泵精馏 具体流程：将塔顶蒸汽
6.塔底采出量的大小
精馏操作中塔釜液面必须保持稳定，而塔底采 出量的大小将会引起液面变化。当塔釜液排出过 大时，会造成釜液面下降或排空，使通过再沸器 的釜液循环量减少，从而导致传热不好，轻组分 蒸不出去，使塔顶、塔釜产品均不合格。如果塔 底采出量过小，会造成塔釜液面过高，严重时会 超过挥发管，增加了釜液循环的阻力，造成传热 不好，使釜温下降，影响操作。釜液面太低，一 旦排空，会导致泵不上量，磨坏设备，造成事故。
• 8.塔底温度的控制
塔底温度的控制是一项重要环节，如果塔底温度
降低，往往是由于轻组份带至残液中，或者是热负
荷骤减，又可能是塔下部重组分过多造成，这时需 判明情况进行调节，如调节回流，增加热负荷，增 加重组份的采出及减少进料量。
总结： 1.塔顶产品不合格
现象 1.进料组分变化，轻组分偏高。 2.进料口偏高。 3.冷凝效果不好。 4.仪表失灵。 5.回流比偏低。 6.灵敏板温度偏高。 处理办法 提高进料口或调整进料组分。 降低进料口。 检查冷凝器。 校核仪表。 增大回流比。 降低板敏板温度。
绝热压缩后升温，然后作为 再沸器的热源，使再沸器中 的液体部分气化。而压缩气 体本身被冷凝为液体，经节 流阀后一部分液体作为塔顶
回流液，另一部分作为塔顶
产品。
2）多效精馏
多效精馏流程是采 用压力依次降低的若干 个精馏塔的串联操作， 前一精馏塔塔顶蒸汽在 后一精馏塔的再沸器中 冷凝，同时作为低压塔 的热源。这样仅第一效 需要外部加热，末效需 要塔顶冷凝，中间精馏 塔不必引入加热介质和 冷却介质。
精馏操作基本知识
精馏塔组成：
精馏塔一般是由若干塔板组成。一块塔板上 只进行一次部分气化和部分冷凝。塔板越多，部 分气化和部分冷凝的次数越多，分离效果越好。 精馏塔的内件可由填料组成，在填料层内，当气
液相接触时，即伴随着气化和冷凝的进行，显然，
填料的效果和高度将影响分离的效果。
操作因素：
• 负荷性能图由以下五条线组成： • 1）漏液线图中线 (4) 为漏液线，又称气相负荷下限线。当操作的气相 负荷低于此线时，将发生严重的漏液现象。此时的漏液量大于液体流 量的10%。塔板的适宜操作区应在该线以上。 • 2）液沫夹带线图中线 (1) 为液沫夹带线，又称气相负荷上限线。如操 作的气液相负荷超过此线时，表明液沫夹带现象严重，此时液沫夹带 量eV>0.1kg（液）/ kg（气）。塔板的适宜操作区应在该线以下。 • 3）液相负荷下限线图中线 (5) 为液相负荷下限线。若操作的液相负荷 低于此线时，表明液体流量过低，板上液流不能均匀分布，气液接触 不良，易产生干吹、偏流等现象，导致塔板效率的下降。塔板的适宜 操作区应在该线以右。 • 4）液相负荷上限线图中线 (3) 为液相负荷上限线。若操作的液相负荷 高于此线时，表明液体流量过大，此时液体在降液管内停留时间过短， 进入降液管内的气泡来不及与液相分离而被带入下层塔板，造成气相 返混，使塔板效率下降。塔板的适宜操作区应在该线以左。 • 5）液泛线图中线 (2) 为液泛线。若操作的气液负荷超过此线时，塔内 将发生液泛现象，使塔不能正常操作。塔板的适宜操作区在该线以下。
部分热量要在塔顶冷凝器中被取走。在完成分离任务的
前提下流比，是精馏过程节能的首要因素。选
用一些新型的板式塔或高效的填料塔，有可能使回流比大 为降低。 2.回收精馏装置的余热，将其用做本装置或其他系统的热 源，也是精馏过程节能的有效途径。例如利用塔顶蒸汽的
例如：
某塔为饱和液进料，当改为冷进料时，料液
入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相遇，即
被加热至饱和温度，与此同时，上升蒸汽有一部 分被冷凝下来，精馏段塔板数过多，提馏段板数 不足，结果会造成釜液中损失增加。这时在操作 上，应适当调整再沸器蒸汽，使塔的回流量达到
原来量。
问：改为其他进料情况，又该怎样调节？
塔釜损失。
总之，进料过大的波动，将会破坏塔内正常
的物料平衡和工艺条件，造成了一系列的波动。
因此，应平衡进料，细心调节。
2.进料的影响： c.进料组成：
进料组成的变化直接影响精馏操作，当进料 中重组分增加时，精馏段负荷增加，容易造成重 组分带到塔顶，使塔顶产品不合格；若进料中轻 组分增加，提馏段负菏就会加重，容易造成釜液 中轻组份损失加大。进料组成的变化，还会引起 物料平衡和工艺条件的变化。
3）设置中间再沸器和中间冷凝器
精馏过程的热能费用取决于传热量和载热体的温位。 在塔内设置设置中间冷凝器，可利用温位较高、价格较便 宜的冷却介质，使塔内上升蒸汽部分冷凝，这样可减少塔 顶低温冷却介质的用量。
同理，在塔内设置中间再沸器，可利用温位较低的加
热介质，使塔内的下降液体部分气化，从而可减少塔底再 沸器中高温位加热介质的用量。采用中间冷凝器和中间再 沸器对沸点差大的精馏操作尤为有利。
• 4.塔顶冷剂量的大小
塔顶冷剂量的大小会引起回流量和回流温度 的变化。冷剂量加大，回流量也加大，塔顶温 度下降，塔压下降；冷剂量减小，回流量也减 小，会引起顶温上升，塔压上升。因此，塔顶 冷剂量要适当。
5.塔顶采出量的大小
塔顶取出量的大小与进料量有着密切关系：进料
量增大或减小，取出量也相应增大或减小，这样才能 保持搭内固定的回流比，维持塔的正常操作。如果进 料不变，增加塔顶取出量，会引起回流比减小，操作 压力下降，使重组分带到塔顶，引起产品不合格；减 小取出量，会引起回流比增大，塔内的物料增多，上 升蒸汽速度增大，塔顶与塔釜压差增大，时间长了会 引起液泛，从而导致塔釜产品不合格。
段造成塔下部温度降低时，可以用适当减少回流
比的方法以使釜温度提起来。
1.回流比的影响：
增加回流比，对从塔顶得到产品的精馏塔来说，可 以提高产品质量，但是却要降低塔的生产能力，增加水、 电、气的消耗。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。 回流的两种方式：强制回流和自然回流。
2.进料的影响：
b.进料量： 有两种情况：
1）当进料量波动范围不超过塔顶冷凝器和加热釜的 负荷范围时，只要调节得当，对顶温和釜温不会有 显著变化。
2)进料量变动的范围超过了塔顶冷凝器和加热 的负荷范围时，不仅影响塔内上升蒸汽速度的变 化，而且会改变塔顶、塔釜温度，致使塔板上的 气液平衡组成改变，直接影响塔顶产品的质量和
谢谢！
d.进料温度：
进料温度低，会增加加热釜的热负荷，减少 塔顶冷凝器的冷负荷。反之亦反。进料温度变化 过大时，通常会影响整个塔的温度，从而改变汽 液平衡。另外，进料温度的改变，会引起进料状
态的变化，会影响精馏段、提馏段负荷的改变，
使产品质量、物料平衡都会发生改变。因此，进
料温度是影响精馏操作的重要因素之一。
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。
全回流：
全回流操作在精馏塔开车中常被采用，在塔短期停 料时，往往也用全回流操作来保持塔的良好操作状况。全
回流开车一般既简单又有效，因为塔不受上游设备操作干
扰，有比较充裕的时间对塔的操作进行调整，全回流下塔 中容易建立起浓度分布，达到产品组成的规定值，并能节 省料液用量和减少不合格产品量。全回流操作时可应用料 液，也可用塔合格的或不合格的产品，使塔中建立的状况
与正常操作时的较接近，一旦正式加料运转，容易调整得
到合格产品。
2.进料的影响：
a.进料状态：
• 进料状态有五种： (1)温度低于泡点的冷液体。(2)泡点下的饱和液。 (3)温度介于泡点和露点之间的气液混和物。(4)露 点下的饱和气。(5)温度高于露点的过热气。 • 对于固定进料的某个塔来说，进料状态的改变， 将会影响产品质量和损失。
① 回流比； ② 进料的影响； ③ 压力降（塔釜与塔顶的压力差）；
④ 塔顶冷剂量大小；
⑤ 塔顶采出量大小；
⑥ 塔釜采出量大小；
⑦塔顶温度； ⑧塔釜温度。
1.回流比的影响：
操作中改变回流比的大小，以满足产品的质量
要求是经常遇到的问题。当塔顶馏份重组份含量
增加时，常采用加大回流的方法将重组份压下去，
以使产品质量合格。当精馏段的轻组份下到提馏
问：出现液泛该如何处理？
不管是板式塔还是填料塔，均应停止或减少进料 量，稍减再沸器蒸汽量，降低釜温，停止塔顶采出，
进行全回流操作，使涌到塔顶上层的难挥发组分慢慢
流回塔釜和塔下正常位置，当生产不允许停止进料时， 可将釜温控制在稍低于正常操作温度，加大塔顶采出 量，减小回流比，当塔压差达到正常后，再逐渐恢复 正常操作条件。
2.塔釜产品不合格：
现象 1.进料组分变化，重组分偏高; 2.进料口偏低; 3.再沸器加热效果不好; 处理： 调整进料组分或降低进料口。 提高进料口。 检查再沸器。
4.仪表失灵;
5.回流比偏高; 6.灵敏板温度偏低;
校核仪表。
降低回流比。 提高灵敏板温度。
• 精馏过程的的节能：
精馏过程需要消耗大量的能量，即加入再沸器的大
3.压力降
塔压差是衡量塔内气体负荷大小的主要因素，也是
判断精馏操作的进料、出料是否平衡的重要标志之一。 在进出料保持平衡，回流比不变的情况下，塔压差基 本上是不变的。 精馏生产与精馏的压力降有密切关系，对于板式塔
来说，塔板的压降由三部分组成：（1）干板压力降；
（2）液层压力降；（3）液体表面张力压力降