精馏塔板上的工作过程
精馏塔板上的工作过程
•两层塔板之间的同一截面上的气.液处于不平衡状态,
匕3,*3,
即:
V与L]、匕与处接近平衡; V1与L1、V与L2、匕与L处于不平衡状态。
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精馏塔板上的工作过程
西安交通大学
i制冷与低温i 技术原理
精馏塔板上的 工作过程
精馏塔板上的工作过程
多次蒸发与多次冷凝
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精馏塔板上的工作过程
•多次蒸发与多次冷凝
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即:
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V X2 - X]
精馏塔板上的工作过程
上式表示该塔板上、下两截面气液中氮 的摩尔分数的变化关系为一直线。
该直线的斜率tana =L/V为恒值。 所有
塔板上、下气液中氮的摩尔分数关系 都满 足斜率为L/V的同一条直线方程。
该直线称为精馏过程的操作线,其斜 率L/ V称为气液比。
匕3,*3,力;
七,5
2S | x p h]
精馏塔板上的工作过程
以塔板I为研究对象 以1-1和2-2截面间热、质守恒
V1 + L= V + L -yi + L2 x = V2 y 2 + L1X1 "L h2= V 小 Lh 式中由溶液的焓定义式
精馏塔工艺流程简介
精馏塔单元一、工作原理简述二、典型精馏塔动画演示三、工艺流程简介四、组态画面及设备说明一、工作原理简述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。
精馏过程的主要设备有:精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐和输送设备等。
精馏塔以进料板为界,上部为精馏段,下部为提留段。
一定温度和压力的料液进入精馏塔后,轻组分在精馏段逐渐浓缩,离开塔顶后全部冷凝进入回流罐,一部分作为塔顶产品(也叫馏出液),另一部分被送入塔内作为回流液。
回流液的目的是补充塔板上的轻组分,使塔板上的液体组成保持稳定,保证精馏操作连续稳定地进行。
而重组分在提留段中浓缩后,一部分作为塔釜产品(也叫残液),一部分则经再沸器加热后送回塔中,为精馏操作提供一定量连续上升的蒸气气流。
二、精馏塔动画演示1.板式塔结构2.板式塔工作原理3.精馏塔实观4.精馏塔剖面图5.板式精馏塔1.板式塔结构2.板式塔工作原理3精馏塔实观4精馏塔剖面图5.板式精馏塔三、工艺流程简介本单元是一种加压精馏操作,原料液为脱丙烷塔塔釜的混合液,分离后馏出液为高纯度的C4产品,残液要是C5以上组分。
67.80C的原料液经流量调节器FIC101控制流量(14056Kg/h)后,从精馏塔DA405的第16块塔板(全塔共32块塔版)进料。
塔顶蒸气经全凝器EA419冷凝为液体后进入回流罐FA408;回流罐FA408的液体由泵GA412A/B抽出,一部分作为回流液由调节器FC104控制流量(9664KG/H)送回DA405第32层塔板;另一部分则作为产品,其流量由调节器FC103控制(6707Kg/h)。
回流罐的液位由调节器LC103与FC103构成的串级控制回路控制。
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。
【实验】实验报告精馏
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顶馏出液收集在塔顶产品罐中,塔釜产品经冷却后收集在塔底产品接收器内。
(3)等操作稳定后,观察板上传质状况,记下加热电压、塔顶温度等有关数据,整个操作 中维持进料流量计读数不变, 用注射器取塔顶、塔釜和进料三处样品,用折光仪分析,并记 录原料液的温度(室温)。
塔顶
1.3576
1.3582
1.3579
0.7598
0.8049
塔釜
1.3742
1.3756
1.3749
0.0425
0.0547
第五块板
1.3740
1.3727
1.3734
0.1079
0.1362
第六快板
1.3744
1.3742
1.3743
0.0678
0.0866
部分回流情况下的实验数据:(R=1)
摩尔分率: xD
m / M乙醇 m / M乙醇 (1 m) / M乙醇
0.7598/ 46 0.7598/ 46 (1 0.7598) / 60
0.8049
部分回流情况下的实验数据处理: 以塔顶数据为例,计算过程如下: 1)摩尔分率计算 已求出混合料液的折射率与质量分数(以乙醇计)的关系如下: m=58.055-42.194nD 故:
【关键字】实验
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实验报告
课程名称: 实验题目: 班级学号: 姓 名: 成 绩:
沈阳理工大学
年月日
实验内容:
1、学习精馏塔的操作方法,了解板式精馏过程、塔板上气液流动状态,识别精馏塔板 上出现的几种操作状态。
精馏塔的操作步骤
精馏塔的操作步骤1. 首先熟悉精馏塔设备的结构和流程,并了解各部分的作用,然后检查加热釜中料液量是否适当,釜中液面必须浸没电加热器(约为液面计高2/3左右),釜内料液组成以含酒精15%~20%(质量分率)的水溶液为宜。
2. 关闭进、出料阀,关闭采样阀,全开冷凝器顶部排气阀,稍开冷凝冷却水阀门,全开回流转子流量计阀门,先进行全回流操作。
3. 接通总电源,打开仪表柜上的电源和加热开关,用调压器逐渐加大电压。
注意观察塔顶、塔釜的温度变化和第一块塔板的情况,当见到有上升蒸汽时,加大冷却水,冷却水量可由转子流量计观察,其用量能将全部酒精蒸汽冷却下来即可,不必将水阀全部打开以造成浪费,但也要注意勿因冷却水过少而使蒸汽从塔顶喷出。
4. 当各层塔板上汽液鼓泡正常时,当灵敏板温度基本不变时,操作即达稳定,此时塔顶、塔釜温度恒定也不变,取样。
由塔顶取样管和塔底取样口用锥型瓶(或带塞大试管)接取适量试样,取样前应先取少量式样冲洗锥型瓶一、二次。
取样后用塞子将锥型瓶塞严,并使其冷却到20~30℃之间。
酒精组分与比重对照,或采用气相色谱分析样品组成。
5. 改变电压,重复步骤(四)再进行一次全回流操作。
6. 进行部分回流操作。
将回流比调至3~5,同时调整进料、产品、釜液等流量。
当灵敏板温度稳定以及釜液液面恒定后,即部分回流操作达稳定。
读取各转子流量计的流量和各温度计的温度,并测取产品、料液、釜液的样品,采用酒精计或气相色谱测其组成。
7. 实验结束,先将旋转自耦变压器手轮调至零位,按红色按钮并关掉电源,一切恢复原来状态,待塔内没有回流时将冷却水关闭。
思考题1.影响精馏操作稳定的因素是哪些?维持塔稳定操作应注意哪些操作岗位?如何判断塔的操作已达到稳定?2.如何确定精馏塔操作的适宜回流比?3.精馏体系为乙醇-水时,选用回流比为4,如果现在改为苯-甲苯、正庚烷-甲基环己烷体系,为达同样的分离要求,回流比仍为4,行不行?为什么?4.塔体一定要保温吗?为什么?5.板式塔气液接触的特点时什么?试与填料塔比较。
精馏塔设备操作规程
精馏塔设备操作规程1. 引言精馏塔是一种常用的物质分离设备,广泛应用于化工、石油、食品等行业。
为确保精馏塔的正常运行和操作安全,制定本操作规程。
2. 设备概述精馏塔是一种以物料在分相状态下进行批量或连续运行的设备。
其基本构造包括塔体、进料装置、套管、蒸汽输送装置、冷凝器、塔顶泵等。
3. 操作流程3.1 开机准备•检查塔体和进料装置的密封性,确保无泄漏现象。
•检查套管的冷却水流量,确保正常运行。
•检查蒸汽输送装置和冷凝器的状态,确保功能正常。
3.2 开始运行•打开塔体进料阀门,缓慢加料至设定值。
•启动冷却水循环系统,使其达到稳定状态。
•打开蒸汽输送装置,提供所需的热量。
•监测塔体温度、压力和流量,确保操作参数在正常范围内。
3.3 调整操作参数•根据物料特性和工艺要求,适时调整塔体温度和压力,以达到预期的分离效果。
•监测塔底液位,根据需要调整进料流量。
•根据需要调整塔体冷却水流量,以控制塔顶温度。
3.4 停止运行•关闭塔体进料阀门,停止加料。
•关闭蒸汽输送装置,停止提供热量。
•塔体温度、压力和流量稳定时,可关闭冷却水循环系统。
•关闭冷却水和冷凝器排放阀门。
4. 安全注意事项•操作人员应熟悉精馏塔的结构和原理,掌握操作规程。
•在操作过程中,注意检查设备的密封性,防止泄漏事故。
•切勿随意更改操作参数,必要时应与相关技术人员协商。
•当发现异常情况或设备故障时,应立即停止运行并报告相关人员。
•操作人员应穿戴个人防护装备,如安全帽、防护眼镜、防护手套等。
5. 维护保养•定期清洗塔体和进料装置,确保无残留物附着。
•定期检查蒸汽输送装置和冷凝器的状态,及时进行维护或更换损坏部件。
•定期检查冷却水系统,清除管道中的杂质。
•定期检测塔体温度、压力和流量的准确性,及时修复或更换不准确的传感器。
6. 总结精馏塔设备操作规程是确保精馏塔正常运行和操作安全的重要指导。
操作人员应严格按照规程要求进行操作,加强维护保养工作,确保设备的长期稳定运行。
板式精馏塔工作原理
板式精馏塔工作原理
板式精馏塔是一种常用的分离设备,用于在石化、化工等工业领域中进行精馏和分馏操作。
其工作原理如下:
1. 进料:混合物通过塔底进入精馏塔。
混合物可以是不同沸点的液体,如原油经预处理后的馏分。
2. 液体上升:混合物进入塔底后,被喷淋到塔内。
液体通过底部的冷凝器冷却,形成饱和蒸汽。
3. 气液分离:饱和蒸汽与液体混合物在塔底的反流板上发生气液分离。
液体从反流板上流下塔底,而蒸汽则继续向上流动。
4. 传质传热:蒸汽从塔底逐渐上升,途中与下方的液体反应,实现质量传递。
同时,蒸汽与塔内壁面接触,进行热量传递。
5. 分馏过程:蒸汽逐渐上升,经过塔内多个水平的板层。
在每个板层上,再次发生气液分离,重复传质传热过程。
6. 产品收集:在塔顶部,蒸汽进一步冷却,形成液体产品。
这些产品通过凝冷器冷却后被收集、分离,并用于下游工艺。
7. 废物处理:在塔顶部,未完全冷凝的气体由顶盖排出,这些气体可能是未分离的轻组分或废料,需要进行排放或经过进一步处理。
通过使蒸汽和液体在塔内多次反复接触和分离,板式精馏塔能
够实现混合物中不同沸点组分的有效分离。
塔内的板层提供了更大的接触面积和更好的传质传热条件,有助于提高分离效率。
板式精馏塔实验报告
板式精馏塔实验报告一、实验目的1.了解和掌握板式精馏塔的结构和特点。
2.熟悉馏分的测量方法。
3.学习利用实验数据确定馏分温度、成分和流量的方法。
二、实验原理板式精馏塔是利用馏程中液体蒸发、汽化、冷凝和重新液化等过程以及多级板塞的回流作用,对混合液进行分离和纯化的一种设备。
塔板式精馏塔由塔体、塔盘、填料层、鼓风板、除液器、上升管和下降管组成。
各塔板间隔一定距离,中间装有塞形填料,使液体与气体在填料层中混合、分散、再结合,达到增大表面积和接触时间的目的。
鼓风板产生均匀气流,使气液混合均匀。
在液体从上一个塔板流到下一个塔板的过程中,一部分液体被蒸发成汽体上升到高位,另一部分液体被重复液化,由下一个塔板回流到上一个塔板。
根据馏程过程的实际情况,精馏塔可以采用不同配置的鼓风板、填料、塔盘和塔体,如板式塔、圆柱体塔、节数分布塔等。
实验中通过多级分馏的方法从混合液中得到所需馏分,馏分的产量、温度和成分可以通过对逐级馏分实验数据的分析计算得到。
三、实验器材板式精馏塔装置、电磁加热器、串联套筒温度计、气、液流量计等。
四、实验步骤1.将实验装置接通电源,开启气源和液源开关。
2.调节塔底加热设备,使塔筒的温度稳定在所需的温度区间内。
3.向塔筒中加入所需混合物,并开始进行加热。
4.在温度逐渐升高的过程中,使用串联套筒温度计测量塔顶温度和塔底温度,并记录下来。
5.在馏分采集瓶与馏分收集器之间连接一个液流量计和一个气流量计,用于检测馏分的流量和成分。
6.随着温度升高,馏分产生并经过液流量计和气流量计进入馏分采集瓶。
7.记录下采集的馏分单位时间内的流量和温度,并将所采集的馏分同样加入馏分收集器中进行保存。
8.等到温度稳定后,记录最后的馏分数据,并关闭所有的开关。
五、实验结果与分析实验结果如下表所示:| 馏分 | 温度/℃ | 流量(L/min) | 浓度 ||----|----|----|----|| A | 25 | 0 | 0.002 || B | 29 | 0.028 | 0.004 || C | 35 | 0.052 | 0.010 || D | 39 | 0.078 | 0.020 || E | 43 | 0.104 | 0.040 || F | 47 | 0.130 | 0.080 || G | 51 | 0.156 | 0.160 || H | 55 | 0.182 | 0.320 || I | 59 | 0.208 | 0.640 || J | 63 | 0.234 | 1.280 || K | 67 | 0.260 | 2.560 || L | 71 | 0.286 | 5.120 || M | 75 | 0.312 | 10.240 |根据实验结果,可以得到混合物的初始浓度为0.002kg/L,所得的各项分馏数据如下:1. 第一个馏分A在混合物开始升温时就得到,其温度和浓度都较低,说明为混合物主要的轻组分。
化工精馏工艺流程
化工精馏工艺流程一、概述1.1 什么是化工精馏工艺化工精馏工艺是一种分离技术,通过控制不同组分的沸点差异,将混合物中的各个组分逐步分离纯化的过程。
它在化工生产中广泛应用于石油、化工、制药等行业,是一种常见的提取物质纯度的方法。
1.2 精馏塔的作用精馏塔是精馏工艺中的核心装置。
其主要作用是将混合物加热蒸发,然后通过塔内多个板层或填料层的作用,使不同组分的蒸汽在各个层上进行交换、分离,从而获得所需的纯净产品。
二、化工精馏工艺流程2.1 常见的化工精馏流程化工精馏工艺流程可以分为以下几个步骤: 1. 进料预处理:对原料进行净化、脱水等预处理工作,确保进料的质量。
2. 加热和蒸发:将进料加热至沸点以上,使其蒸发生成蒸汽。
3. 分馏过程:通过精馏塔进行分馏,根据不同组分的沸点差异,将其逐步分离。
4. 出料冷却:将分离后的产物进行冷却,得到所需的纯净产品。
5. 废料处理:对废料进行处理,进行资源化或回收利用。
2.2 化工精馏工艺的改进为了提高精馏工艺的效率和产品质量,化工精馏工艺不断进行改进和优化。
以下是一些常见的改进措施: 1. 采用新的精馏塔结构:例如采用反流板式塔、装填塔、膜分离等新型塔结构,提高分离效率。
2. 引入新的辅助装置:例如加入冷凝器、加热器、再沸器等辅助装置,提高能量利用效率。
3. 优化操作条件:通过调整进料温度、压力、流速等操作条件,提高精馏过程的效果。
4. 应用新的分离剂:例如采用新型溶剂、吸附剂等,提高分馏效果和纯度。
三、精馏塔中的关键技术3.1 塔板层数与填料选择精馏塔可以根据需要选择不同的塔板或填料。
通常情况下,塔板较适合于高精度的精馏过程,而填料则适合于处理高流速的情况。
3.2 精馏塔的操作压力操作压力对于精馏的效果有着重要的影响。
过高或过低的操作压力都会影响分馏效率和产品纯度。
3.3 塔顶和塔底的温度控制塔顶和塔底的温度控制对于精馏过程的操作非常重要。
通过合理控制这两个位置的温度,可以提高产品纯度和产量。
精馏塔工作原理
二.挥ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度
通常用来表示某种纯粹物质(液体或固体)在一定温度下蒸气压的大小。 具有较高蒸气压的物质称做易挥发物;较低的称做难挥发物。
二.恒沸物
恒沸物,又称共沸物,是指两组分或多组分的液体混合物。温度与恒沸 组成的关系,在恒定压力下沸腾时,其组分与沸点均保持不变。这实际 是表明,此时沸腾产生的蒸汽与液体本身有着完全相同的组成。恒沸物 是不可能通过常规的蒸馏或分馏手段加以分离的。
1. 须有n-1个塔。
○ 精馏之所以能使液体混合物得到较完全的分离,关键在于回流的应用。回流 包括塔顶高浓度易挥发组分液体和塔底高浓度难挥发组分蒸气两者返回塔中。 汽液回流形成了逆流接触的汽液两相,从而在塔的两端分别得到相当纯净的 单组分产品。塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比,称为回流比,它是 精馏操作的一个重要控制参数,它的变化影响精馏操作的分离效果和能耗。
间歇精馏为非定态过程。在精馏过程中,釜液组成不断降低。若在操作时保持回 流比不变,则馏出液组成将随之下降;反之,为使馏出液组成保持不变,则在 精
馏过程中应不断加大回流比。为达到预定的要求,实际操作可以灵活多样。 例如,在操作初期可逐步加大回流比以维持馏出液组成大致恒定;但回流 比过大,在经济上并不合理。故在操作后期可保持回流比不变,若所得的 馏出液不符合要求,可将此部分产物并入下一批原料再次精馏。
此外,由于过程的非定态性,塔身积存的液体量(持液量)的多少将对精 馏过程及产品的数量有影响。为尽量减少持液量,间歇精馏往往采用填料 塔。
间歇精馏时全塔均为精馏段,没有提馏段。因此,获得同样的塔顶、塔底 组成的产品,间歇精馏的能耗必大于连续精馏。
间歇精馏的设计计算方法,首先是选择基准状态(一般以操作的始态或终 态)作设
蒸馏塔运行设备工作流程
蒸馏塔运行设备工作流程蒸馏塔是一种重要的化工设备,用于将混合物分离成不同组分。
它通常由许多内置的塔板或填料组成,可以通过加热和冷却操作来实现组分的分离。
本文将详细介绍蒸馏塔运行设备的工作流程。
一、蒸馏塔工作原理蒸馏塔的工作原理基于组分之间的沸点差异。
在蒸馏过程中,混合物首先加热至汽化温度,然后进入蒸馏塔的底部。
在蒸馏塔中,混合物会上升并与下降的液体相交互作用。
由于不同组分的沸点不同,液体会逐渐被分离成不同的组分,有较高沸点的组分会在塔顶凝结为液体,而较低沸点的组分则会以气体形式从塔顶排出。
二、蒸馏塔运行设备1. 加热设备加热设备是蒸馏塔运行的重要组成部分。
它可以通过提供热量,将混合物加热至汽化温度。
常见的加热设备包括蒸汽辐射管、电热棒等。
加热设备通常位于蒸馏塔的底部,确保混合物进入蒸馏塔时已经达到汽化条件。
2. 凝结设备凝结设备用于将从蒸馏塔顶部排出的气体组分冷却并转化为液体形式。
凝结设备通常包括冷却器和冷凝器。
冷却器通过外部冷却介质或冷凝剂的循环,将蒸气冷却至液体。
冷凝器进一步冷却液体以确保高纯度产品的产出。
3. 精馏塔与回流装置精馏塔是蒸馏塔中最关键的部件之一,用于实现组分的分离与提纯。
它通常由许多塔板或填料组成,提供丰富的接触面积,促进液气相的交互作用。
回流装置则将一部分顶部液体回流至塔底,以增加塔板或填料的液体留存,提升分离效果。
4. 分离装置蒸馏塔通常还需要配备分离装置,用于将分离出的各组分收集和储存。
分离装置可以是液体分流器、蒸汽液体分离器等。
这些设备可以有效地将不同组分分离并进行进一步的处理。
三、蒸馏塔运行设备的工作流程1. 操作准备运行蒸馏塔之前,操作人员需进行相关准备工作。
包括检查加热设备、凝结设备、精馏塔与回流装置以及分离装置的正常运行情况;调整操作参数,确保设备处于适宜的工作状态;准备好所需的冷却介质和冷凝剂。
2. 开始加热当蒸馏塔操作准备就绪后,加热设备开始加热混合物。
加热过程中,操作人员需要监测加热温度,并确保温度逐渐升高至混合物的汽化温度。
动画演示|12种塔设备工作原理(收藏)
筛板萃取塔
塔板结构 筛板萃取塔特点:处理量大、结构简单、造价低廉,广泛应用于化工生产过程中。塔内液液两相的流动结构对传质效率有着重要影响,同时连续 相的流动结构又与塔内件结构密切相关。 5. 填料萃取塔
F1型浮法塔 特点:生产能力较大,塔板效率稳定,操作弹性大,且造价低,检修、清洗方便,因此被广泛运用。 9. 泡罩塔
泡罩塔 工作原理:通常用来使蒸气(或气体)与液体密切接触以促进其相互间的传质作用。塔内装有多层水平塔板,板上有若干个供蒸气(或气体)通 过的短管,其上各覆盖底缘有齿缝或小槽的泡罩,并装有溢流管。操作时,液体由塔的上部连续进入,经溢流管逐板下降,并在各板上积存液 层,形成液封;蒸汽(或气体)则由塔底进入,经由泡罩底缘上的齿缝或小槽分散成为小气泡,与液体充分接触,并穿过液层而达液面,然后升 入上一层塔板。短管装在塔内的,称内溢流式;也有装在塔外的,称外溢流式。泡罩塔广泛用于精馏和气体吸收。泡罩塔操作弹性较大,塔板不 易堵塞,但是结构复杂、造价高,板上液层厚,塔板压降大,生产能力及板效率较低。 10. 湍球塔除尘器
各项事宜请联系小编微信3051252021
塔设备是石油化工行业最显著的设备,在塔设备内可进行气液或液液两相间的充分接触,实施相间传质,因此在生产过程中常用塔设备进行精 馏、吸收、解吸、气体的增湿及冷却等单元操作过程。 1. 填料吸收塔
填料吸收塔
介绍: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 式放置在支撑板上。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(小直径塔一般不设气体分布装置)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。
精馏塔的工作流程
精馏塔的工作流程精馏塔呀,那可是个很有趣的东西呢。
精馏塔是用来分离混合物的,就像把一群混在一起的小伙伴们按照不同的特点分开一样。
它里面有好多层塔板或者填料哦。
混合物被送进精馏塔之后呢,就开始了它的奇妙之旅。
底部有个再沸器,这个再沸器就像是个大暖炉,它会把液体加热,让一部分液体变成蒸汽。
这蒸汽就会往上跑,就像一个个调皮的小气泡在往上窜。
在往上跑的过程中,蒸汽会和塔板或者填料上的液体相遇。
这时候啊,它们就会互相交换成分。
比如说,那些沸点低的成分就更乐意跑到蒸汽里面去,而沸点高的就更倾向留在液体里。
这就像是一场很有秩序的交换舞会呢。
塔板上的液体呢,它一部分会因为重力的作用流到下一层塔板,就像坐滑梯一样。
然后新的蒸汽又会来和这层塔板上的液体进行交换。
越往上呀,蒸汽里面沸点低的成分就越多。
到了塔顶呢,就可以得到比较纯的低沸点成分了。
这时候就把它收集起来,就像是把表现最好的小伙伴挑出来单独放在一个小圈子里。
而在塔底呢,留下的就是那些沸点高的成分啦。
这就像是把那些有着不同特点的小伙伴们都按照我们想要的方式分开了呢。
精馏塔在好多行业都特别重要呢。
比如说在石油化工行业,要把原油里不同沸点的成分分开,就靠它啦。
还有在酿酒行业,要把酒精和其他杂质分开,也离不开精馏塔。
它就像是一个神奇的魔法师,把那些混在一起的东西变得井井有条。
不过呢,精馏塔也不是完美无缺的。
有时候它可能会因为操作条件不合适,像温度或者压力没调好,就不能很好地分离混合物了。
这时候就需要操作人员像照顾小宝贝一样去调整它的操作条件,让它重新好好工作。
精馏塔操作规程完整
精馏塔操作规程完整精馏操作基本知识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。
精馏塔原理及操作
精馏塔原理及操作精馏塔是一种用于分离混合物成分的装置,基于不同组分的沸点差异来实现分离。
它在化工工艺中广泛应用于石油炼制、化学工艺、食品加工等领域。
精馏塔的原理是利用混合物中各组分对应的沸点差异,通过升温使液体汽化,并进一步通过冷凝使其回到液相,从而实现组分的分离。
精馏塔通常由塔底、塔体和塔顶三个部分组成。
其中,塔底是液相混合物进入精馏塔的位置,通过塔底进料管道将混合物注入塔体。
塔体是区分不同组分的主要装置,内部通常有多个塔板或填料层,用于增加接触面积,促进挥发。
而塔顶则负责收集和分离出的物质。
在操作精馏塔之前,首先需要将需要分离的混合物放入塔底。
接着,通过加热塔体,使混合物中挥发性组分开始汽化。
汽化的组分会上升到塔顶并进入冷凝器。
在冷凝器中,汽化的组分被冷凝成液体,并通过收集器收集。
冷凝物流下回塔底,形成循环,而未挥发的组分则继续上升到塔顶。
在塔顶区域,还设有除气器和分馏装置,用于进一步分离不同组分。
分离后得到的纯净组分可作为产品或再加工。
在精馏塔的操作中,需要控制塔体的温度和压力。
温度的控制通常通过调节加热器的功率来实现,以控制塔体的升温和降温速度。
压力的控制通常通过调节塔顶的减压阀或压力控制器来实现,以维持适当的操作压力。
此外,塔底的液位和塔顶的气体速度也需要进行良好的控制。
液位的控制通常通过液位传感器和阀门来实现,以维持适度的液位,以免影响分离效果。
气体速度的控制通常通过塔顶出口处的控制装置来实现,以保持适当的气体流动,防止泡沫和液滴带走未挥发的组分。
总之,精馏塔是一种基于沸点差异来实现组分分离的设备。
通过控制温度、压力、液位和气体速度,可以实现高效的分离过程。
它在化工工艺中具有重要的应用价值,能够为各种行业提供纯净的产品和中间体。
精馏塔原理和流程
精馏塔原理和流程标题:精馏塔原理和流程:从简到繁的探索与理解摘要:精馏塔是一种常见的分离设备,广泛应用于化工、石油、食品等领域。
本文将深入探讨精馏塔的原理和流程,并逐步从简到繁,由浅入深地介绍其各个方面。
通过本文的阅读,您将更加全面、深刻和灵活地理解精馏塔的运行机制及其在工业生产中的重要性。
第一部分:简介- 引入精馏塔的概念及其在各个行业中的应用;- 提出本文研究的目的和重要性。
第二部分:精馏塔基本原理- 解释精馏塔的基本工作原理,包括分馏、汽液平衡和传质等基础概念;- 探讨常见的精馏塔构成要素,如填料、塔板等。
第三部分:精馏塔流程分析- 介绍常见的精馏塔流程类型,如连续精馏和批量精馏等;- 分析不同流程类型的特点、适用范围以及优缺点。
第四部分:精馏塔操作优化- 详细讨论如何优化精馏塔操作,包括温度控制、回流比和塔顶压力等因素的调节;- 展示如何达到更高的分离效率和能耗降低。
第五部分:精馏塔回收装置- 探究精馏塔回收装置的作用和原理,如冷凝器和分离器等;- 分析各类回收装置的优缺点,并提供选型建议。
第六部分:精馏塔未来发展趋势- 简述精馏塔的最新进展和新技术;- 展望未来精馏塔在可持续发展和能源优化方面的潜力。
总结:通过对精馏塔原理和流程的深入探讨,我们可以更好地理解精馏塔在分离和提纯过程中的关键作用。
掌握精馏塔操作优化的方法,可以提高生产效率、节约能源。
未来,精馏塔将继续在工业领域发挥重要作用,并与新技术相结合,为可持续发展做出贡献。
观点和理解:精馏塔作为一种重要的分离设备,其原理和流程的理解对于化工工程师和相关从业人员至关重要。
优化精馏塔操作可以提高产品质量和生产效率,降低能源成本。
随着科技的不断进步,精馏塔在可持续发展和能源优化方面也有着巨大的潜力。
在未来,我们可以期待精馏塔与新技术的结合,为工业生产带来更多创新和突破。
精馏塔工作原理
精馏塔工作原理
精馏塔是一种常用的化工设备,其工作原理主要是利用不同物质的沸点差异来进行分离。
在精馏塔内,通过加热混合物使其汽化,然后在塔内逐级冷凝,最终分离出不同组分。
下面我们将详细介绍精馏塔的工作原理。
首先,精馏塔内通常由填料和塔板构成。
填料可以增加接触面积,有利于混合物的充分挥发和冷凝,而塔板则可以使气液两相充分接触,促进分离过程。
其次,精馏塔的工作原理基于不同组分的沸点差异。
在加热的作用下,混合物中沸点较低的组分首先汽化,形成蒸汽,然后在塔内冷凝成液体。
而沸点较高的组分则会停留在塔内,逐渐向下流动。
接着,精馏塔内部的温度逐渐降低,使得不同组分在不同高度凝结。
这样,就实现了混合物的分离,较轻的组分会在较高的位置凝结,而较重的组分则会在较低的位置凝结。
最后,通过塔顶和塔底的出口,我们可以分别得到精馏出的纯净组分和残渣组分。
这样,就完成了对混合物的分离过程。
总的来说,精馏塔的工作原理是基于不同组分的沸点差异,利用加热和冷凝的方式进行分离。
通过塔内填料和塔板的作用,以及温度的逐渐降低,实现了混合物的分离。
精馏塔在化工生产中具有广泛的应用,能够有效地实现对混合物的分离和提纯,是一种非常重要的设备。
希望以上内容能够帮助大家更好地理解精馏塔的工作原理,对相关领域的学习和工作有所帮助。
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西安交通大学
制冷与低温技术原理
精馏塔板上的工作过程
多次蒸发与多次冷凝
多次蒸发与多次冷凝
来自塔板下面的蒸气经筛孔进入塔板上的液体中,
与温度较低的液体接触,气液间发生热质交换,
相平衡为止。
氮含量升高后的蒸气离开塔板继续上升;
氧含量增高后的液体流到下一块塔板;
往下流的液体称为回流液。
离开塔板的上升蒸气与从塔板往下流的液体是接近平衡的;两层塔板之间的同一截面上的气、液处于不平衡状态,
即:
V2与L1、V3与L2接近平衡;
V1与L1、V2与L2、V3与L3处于不平衡状态。
为便于计算,假设如下:
1. 塔板上的气相物流和液相物流达到完全平衡状态;
2. 氧和氮的蒸发潜热相差很小,设它们相等;
3. 氧和氮的混合热为零;
为便于计算,假设如下:
4. 精馏塔理想绝热,外界热量的影响忽略不计;
5.塔内的工作压力沿塔高均一致。
以塔板I为研究对象
以塔板I 为研究对象以1-1和2-2截面间热、质守恒
1
221L V L V +=+1
1222211x L y V x L y V +=+1122
2211V h L h V h L h ''''''+=+式中由溶液的焓定义式
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O N O h h y h y h h x h x '''''''''=+-=+-;消去V 1、V 2化简得:
22222222111211222()()(1)()()(1)N
N O O N N O O h h x h h x r L L L h h x h h x r ''''''-+--==''''''-+--
由假设[2]:设氧和氮的蒸发潜热相等,有:
所以有:将上述结果代入下式有:即:⎭⎬
⎫====V V V L L L 12121212x x y y V L --=222222221112111222
()()(1)()()(1)N
N O O N N O O h h x h h x r L L L L h h x h h x r ''''''-+--===''''''-+--1
1222211x L y V x L y V +=+1221Vy Lx Vy Lx +=+因此,在精馏塔中沿塔高上升气体量和下流的回流流量都分别保持不变。
精馏塔板上的工作过程2121
y y L V x x -=-上式表示该塔板上、下两截面气液中氮的摩尔分数的变化关系为一直线。
该直线的斜率tan a =L /V 为恒值。
所有塔板上、下气液中氮的摩尔分数关系都满足斜率为L /V 的同一条直线方程。
该直线称为精馏过程的操作线,其斜率L /V 称为气液比。
图9-19塔截面上物流摩尔分数变化。