_精馏塔_(超详细版)
精馏塔的结构、工作原理及分类汇总(附图)
精馏塔的结构、工作原理及分类汇总（附图）精馏塔的功能和分类：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。
精馏塔分类：精馏塔的种类很多，按接触方式可分为连续接触式（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。
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。
2、板式塔板式塔通常是由一个圆柱型的壳体及沿塔高按一定的间距水平设置的若干层塔板（或塔盘）所组成。
在塔内沿塔高装有若干层塔板，液体靠重力的作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，有塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。
气液两相在塔内进行逐级接触，两相组成沿塔高呈梯级式变化。
板式塔的塔板塔板是板式塔的主要构件，决定塔的性能。
在几种主要类型错流塔板中，应用最早的是泡罩板，目前使用最广泛的筛板塔和浮阀塔板。
同时，各种新型高效塔板不断问世。
按照结构分，板式塔塔板可以分为泡罩塔、筛板塔、浮阀塔和舌形塔等。
按照流体的路径分，可以分为单溢流型和双溢流型。
3.按照两相流动的方式不同，可以分为错流式和逆流式两种。
（1）溢流塔板溢流塔板(错流式塔板)：塔板间有专供液体溢流的降液管(溢流管)，横向流过塔板的流体与由下而上穿过塔板的气体呈错流或并流流动。
板上液体的流径与液层的高度可通过适当安排降液管的位置及堰的高度给予控制，从而可获得较高的板效率，但降液管将占去塔板的传质有效面积，影响塔的生产能力。
溢流式塔板应用很广，按塔板的具体结构形式可分为：泡罩塔板、筛孔塔板、浮阀塔板、网孔塔板、舌形塔板等。
（2）逆流塔板逆流塔板（穿流式塔板）：塔板间没有降液管，气、液两相同时由塔板上的孔道或缝隙逆向穿流而过，板上液层高度靠气体速度维持。
精馏塔的原理和流程
精馏塔的原理和流程精馏塔是一种常见的化工设备，主要用于分离混合物中的不同组分。
它的原理是利用不同组分的沸点差异，通过加热和冷却的交替作用，将混合物中的各个组分逐一分离出来。
下面我们来详细了解一下精馏塔的原理和流程。
一、精馏塔的原理精馏塔的原理是基于沸点差异的。
在混合物中，不同组分的沸点不同，因此在加热的过程中，沸点较低的组分会先蒸发出来，而沸点较高的组分则会留在混合物中。
通过这种方式，我们可以将混合物中的各个组分逐一分离出来。
具体来说，精馏塔的原理可以分为以下几个步骤：1.加热：将混合物加热到一定温度，使其中沸点较低的组分开始蒸发。
2.蒸汽上升：蒸发出来的组分会形成蒸汽，向上升入精馏塔的塔体中。
3.冷却：在塔体中，蒸汽会遇到冷却器，被冷却后变成液体，这个过程叫做冷凝。
4.收集：冷凝后的液体会被收集起来，这个液体就是分离出来的组分。
5.重复：这个过程会一直重复，直到所有的组分都被分离出来。
二、精馏塔的流程精馏塔的流程可以分为以下几个步骤：1.进料：将混合物加入精馏塔的塔底。
2.加热：将混合物加热到一定温度，使其中沸点较低的组分开始蒸发。
3.蒸汽上升：蒸发出来的组分会形成蒸汽，向上升入精馏塔的塔体中。
4.冷却：在塔体中，蒸汽会遇到冷却器，被冷却后变成液体，这个过程叫做冷凝。
5.收集：冷凝后的液体会被收集起来，这个液体就是分离出来的组分。
6.排出：剩余的混合物会从塔底排出。
7.重复：这个过程会一直重复，直到所有的组分都被分离出来。
需要注意的是，精馏塔的流程是一个连续的过程，每个步骤都需要严格控制，才能保证分离效果。
此外，不同的混合物需要采用不同的操作条件，比如温度、压力、冷却器的位置等等，这些都需要根据具体情况进行调整。
三、精馏塔的应用精馏塔是一种非常常见的化工设备，广泛应用于石油化工、化学工业、制药工业等领域。
它可以用来分离各种混合物，比如石油中的不同馏分、化学品中的不同成分、药品中的不同成分等等。
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。
精馏塔的原理和流程
精馏塔的原理和流程一、引言精馏塔是一种常见的分离技术设备，广泛应用于石油、化工、医药等领域。
其原理是利用不同物质的沸点差异，在塔内进行多次汽液平衡和汽液相互传质，实现物质的分离纯化。
本文将详细介绍精馏塔的原理和流程。
二、精馏塔的结构精馏塔通常由以下几部分组成：进料口、塔底液收集器、填料层、蒸汽进口、冷凝器等。
1. 进料口：将需要分离的混合物进入塔内。
2. 塔底液收集器：收集从填料层下方流出的液体，保证系统稳定运行。
3. 填料层：填充在塔内，提供大量表面积和空隙，增强汽液接触和传质效果。
4. 蒸汽进口：输入蒸汽或其他加热介质，使混合物蒸发并上升到填料层。
5. 冷凝器：冷却上升过程中被加热的气体，使其变为液态并流回到填料层中。
三、精馏塔的原理1. 蒸发和冷凝精馏塔的原理是利用混合物中各组分的沸点差异，将其加热至沸点以上，使其蒸发形成气体，并在填料层内与下降的液体相接触。
由于不同组分之间沸点差异的存在，某些组分会随着气体上升到一定高度时开始凝结为液态，在冷凝器中冷却成为液态后流回到填料层中。
这样，就实现了各组分的分离。
2. 多级汽液平衡在塔内，气液两相进行多次接触和传质，形成多级汽液平衡。
当混合物进入填料层时，由于填料提供了大量表面积和空隙，使蒸汽和液体之间充分接触并交换组分。
这样，在填料层上方形成了一个富含轻质组分、低浓度重质组分的气相区域和一个富含重质组分、低浓度轻质组分的液相区域。
而在下方，则是一个富含重质组分、高浓度轻质组分的液相区域和一个富含轻质组分、高浓度重质组分的气相区域。
这样，就形成了多级汽液平衡。
3. 填料层的作用填料层是精馏塔中最重要的部分之一，它提供了大量表面积和空隙，增加了气液接触面积，加强了传质效果。
填料层的形状、尺寸、材料等因素都会影响精馏塔的分离效率。
常用的填料有环形芯棒、球形芯棒、网格板等。
四、精馏塔的流程1. 进料混合物通过进料口进入塔内。
2. 蒸发蒸汽或其他加热介质通过蒸汽进口输入塔内，使混合物蒸发并上升到填料层。
精馏塔详细操作
一、精馏操作通用规程精馏塔开停车开车是生产中十分重要的环节，目标是缩短开车时间，节省费用，辟免可能发生的事故，尽快取得合格产品。
停车也是生产中十分重要的环节，当装置运转一定周期后，设备和仪表将发生各种各样的问题，继续维持生产在生产能力和原材料消耗等方面已经达不到经济合理的要求，还蕴含着发生事故的潜在危险，于是需停车进行检修，要实现装置完全停车，尽快转入检修阶段，必须做好停车准备工作，制定合理的停车步骤，预防各种可能出现的问题。
㈠开停车一般步骤精馏塔的开车的一般步骤包括下列步骤：a)制定出合理的开车步骤，时间表和必须的预防措施；准备好必要的原材料和水电汽供应；配备好人员编制，并完成相应的培训工作等。
b)此时，塔的结构必须符合设计要求，塔中整洁，无固体杂物，无堵塞，并清除了一切不应存在的物质，例如塔中含氧量和水分含量必须符合规定；机泵和仪表调试正常；安全措施已调整好。
c)对塔进行加压和减压，达到正常操作压力。
d)对塔进行加热和冷却，使其接近操作温度。
e)向塔中加入原料。
f)开启塔顶冷凝器和开启再沸器和各种加热器的热源，各种冷却器的冷源。
g)对塔的操作条件和参数逐步调整，使塔的负荷，产品质量逐步又尽快地达到正常操作值，转入正常操作。
由于各精馏塔处理的物系性质，操作条件和整个生产装置中所起的作用等千差万别，具体的操作步骤很可能有差异。
重要的是必须重视具体塔的特点，审慎地确定开车步骤。
㈡精馏塔的停车步骤一般为：a)制订一个降负荷计划，逐步降低塔的负荷，相应地减小加热器和冷却剂用量，直至完全停止。
如果塔中有直接蒸汽（如催化裂化装置主分馏塔），为避免塔板漏液，多出些合格产品，降量时可适当增加些直接蒸汽的量。
b)停止加料。
c)排放塔中存液。
d)实施塔的降压或升压，降温或升温，用惰性气清扫或冲洗等，使塔接近常温或常压，准备打开入孔通大气，为检修作好准备。
具体需做那些准备工作，必须由塔的具体情况而定，因地制宜。
l.塔正常操作时，气体穿过塔板上的孔道上升，液体则错流经过板面，越过溢流堰进入降液管到下一层塔板。
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。
精馏塔的原理和流程
精馏塔的原理和流程一、引言精馏塔是一种常用于化工领域的分离设备，其具有高效且可控的分离性能。
本文将介绍精馏塔的原理和流程，包括其基本结构、工作原理、操作流程以及应用领域等。
二、精馏塔的基本结构精馏塔由塔身、填料层、留液器、塔盘等组成。
其中，塔身是塔的主要部分，填料层用于增加表面积和接触机会，留液器用于收集液体，塔盘用于改变气体和液体的流动方向。
三、精馏塔的工作原理精馏塔是利用物质在不同温度下蒸发和凝结的特性进行分离的。
其基本工作原理是通过对混合液体进行加热，使其蒸发产生蒸汽，蒸汽与冷凝介质接触后凝结为液体。
在塔内，液体从上方往下滴流，气体从下方往上冒泡，两相之间通过填料层或塔盘的接触进行质量传递和热量传递，从而实现不同物质的分离。
四、精馏塔的操作流程精馏塔的操作流程包括四个主要步骤：进料、加热、分离和收集。
具体操作如下：1. 进料首先将混合液体通过进料口进入精馏塔，进料的速度和方式需要根据具体情况进行调整。
2. 加热通过加热设备对塔内的混合液体进行加热。
加热温度需要根据待分离物质的沸点来确定，以确保液体能够蒸发。
3. 分离在塔内，混合液体被加热后产生蒸汽，蒸汽通过填料层或塔盘与下方的冷凝介质接触，凝结为液体。
在这个过程中，不同物质由于具有不同的挥发性和热稳定性，会在塔内产生不同程度的蒸发和凝结，实现物质的分离。
4. 收集经过分离的液体会被收集到留液器中，通过排液口进行排放。
收集的液体可以进一步处理或进行其他用途的利用。
五、精馏塔的应用领域精馏塔广泛应用于化工、石油、制药、食品等行业中，用于分离和提纯不同物质，以满足不同领域的需求。
1. 化工领域在化工生产中，精馏塔常用于各类化工原料的分离和纯化，例如分离石油产品、分离有机化合物、提纯合成氨等。
2. 石油领域精馏塔在石油炼制过程中起到至关重要的作用，可用于分离石油中的不同成分，如汽油、柴油、煤油、液化气等。
3. 制药领域在制药行业中，精馏塔用于药物的提取和纯化，可分离出目标药物并去除其他杂质物质。
精馏塔说明书
精馏塔说明书一、产品介绍精馏塔是一种用于分离液体混合物的设备，广泛应用于化工、石油、食品等领域。
本说明书将详细介绍精馏塔的结构、工作原理、操作方法以及注意事项。
二、结构与工作原理精馏塔主要由塔体、进料口、出料口、塔板、冷凝器、再沸器等组成。
其工作原理是基于物质的沸点差异，通过加热和冷凝的方式实现液体混合物的分离。
具体来说，精馏塔内的液体混合物经过加热后，部分组分会蒸发并随上升蒸汽进入塔顶的冷凝器，在那里被冷却液化。
而未蒸发的组分会继续留在塔内，通过再沸器加热后再次蒸发，如此反复，直至达到所需的分离效果。
三、操作方法1、开启前检查：检查精馏塔及相关设备是否完好，管道、阀门有无泄漏，冷凝器、再沸器是否正常工作。
2、开启进料口：将待分离的液体混合物加入进料口，注意流量控制，保持稳定。
3、开启加热系统：根据需要调整再沸器的加热温度，使液体混合物在塔内蒸发并上升至冷凝器。
4、开启冷凝器：调整冷凝器的冷却水流量，使上升的蒸汽在冷凝器中被液化。
5、收集产品：将冷凝器下方收集到的液体产品通过出料口导出。
6、调整操作参数：根据实际分离效果，调整加热温度、进料流量等参数，以达到最佳分离效果。
四、注意事项1、操作过程中要保持设备密封性良好，防止泄漏。
2、严格控制加热温度，防止过热引起物料分解或设备损坏。
3、定期检查设备及相关管道，发现泄漏或其他异常情况应及时处理。
4、在操作过程中要保持安全距离，避免直接接触高温设备和液体。
5、如遇紧急情况，应立即停车并采取相应措施。
五、维护与保养1、定期检查设备及相关管道的密封性，发现泄漏应及时处理。
2、定期清理设备内部杂物及沉积物，保持设备清洁。
3、定期检查加热系统和冷却系统的工作情况，确保设备正常运行。
4、根据实际使用情况，适时调整设备的操作参数，以达到最佳分离效果。
5、在停车期间，应对设备进行全面检查和维护，确保设备良好运行。
六、常见问题及解决方案1、分离效果不佳：可能是由于加热温度、进料流量等参数调整不当所致。
精馏塔操作—精馏塔的操作(制药单元操作课件)
解：(1) y1 = xD= 0.95
y11(来自x1 1)x1
0.95 1.6 x1 1 (1.6 1)x 1
筛板精馏塔内部结构
筛板精馏塔内部构件：筛板、溢流堰、降液管 等
精馏工艺流程
精馏异常现象及处理
1.精馏塔液泛 1）塔负荷过大：调整负荷/调节加料量，降低釜温 2）回流量过大：减少回流，加大采出 3）塔釜加热过猛：减小加热量
2.系统压力增大 1）不凝气积聚：排放不凝气 2）采出量少：加大采出量 3）塔釜加热功率过大：调整加热功率
求后，关闭进料阀，停泵。 5.检查加热蒸汽（或其它加热介质）是否达到要求。
精馏塔的操作
（二）板式塔开车的操作步骤 1.蒸汽加热时，缓慢打开加热阀门。电加热时，打开加热电源开关，调 节可调电位计至要求值。同时打开通向塔顶冷凝冷却器上水阀门。 2.建立回流 在全回流情况下继续加热，直到塔温、塔压均达到规定指标， 产品质量符合要求。 3.进料与出产品 打开进料阀进料，同时从塔顶和塔釜采出产品，调节到 指定的回流比。 4.控制调节 对塔的操作条件和参数逐步调整，使塔的负荷、产品质量逐 步且尽快地达到正常操作值，转入正常操作。
精馏段操作线
精馏段操作线方程的意义：
在一定的操作条件下，从任一塔板（n）向下流的液体组成xn
与相邻的下一块塔板（n+1）上升蒸汽组成y n+1之间的关系。
L=RD
V = L+ D =（R + 1）D
精馏-精馏塔PPT课件
填料塔工作原理
塔内装有大比表面和高空隙率的填料，当回流液 或料液进入时，将填料表面润湿，液体在填料表 面展为液膜，流下时又汇成液滴，当流到另一填 料时，又重展成新的液膜。当气相从塔底进入时， 在填料孔隙内沿塔高上升，与展在填料上的液沫 连续接触，进行传质，使气、液两相发生连续的 变化，故称填料塔为微分接触设备。
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
精馏知识培训
主讲人：生产05区 马钧
2014.3.26
精馏概述
概述
精馏在石油化工行业中占有很重要的地位，是化工企业和炼油企业生产过程中应用极 为广泛的传质传热设备，其目的是将混合物中的各组分分离，达到规定的纯度。因此 精馏装置操作的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。
概述
❖ 精馏操作的用途：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。
板式塔工作原理
塔为一圆形筒体，塔内 设多层塔板，塔板上设 有气、液两相通道。塔 板具有多种不同型式， 分别称之为不同的板式 塔。
混合物的气、液两 相在塔内逆向流动，气 相从下至上流动，液相 依靠重力自上向下流动， 在塔板上接触进行传质。 两相在塔内各板逐级接 触中，使两相的组成发 生阶跃式的变化，故称 板式塔为逐级接触设备。
塔板流型
精馏塔工作原理ppt
进料控制是精馏塔操作中的重要环节，它直接影响到塔内物质平衡和产品纯度。
详细描述
进料量的多少、进料温度的高低以及进料中各组分的浓度都会影响精馏塔的操作。通过控制进料量，可以调节塔 内物质平衡，进而影响产品纯度和产量。进料温度和组分浓度的变化也会影响塔内温度和组分分布，因此需要实 时监测和调整。
塔顶温度控制
精馏塔的流程
进料
将待分离的液体混合物 加入精馏塔的底部。
加热
通过塔顶的热源对液体 混合物进行加热，使其
汽化。
汽化与冷凝
汽化的蒸汽在塔内上升 过程中与较冷的液体接 触，发生冷凝作用，释
放出潜热。
产品收集
根据需要，将不同组分 的液体从塔的不同部位 导出，得到所需的产品。
03
精馏塔操作与控制
进料控制
总结词
塔底温度是精馏塔操作中的另一个重要参数，它对产品的产量和分离效果有重要影响。
详细描述
塔底温度的高低直接影响到产品的产量和分离效果。如果塔底温度过高，可能会导致高 沸点组分无法完全分离；如果塔底温度过低，则低沸点组分可能无法被充分蒸出，影响 产品的产量。因此，需要精确控制塔底温度，以获得符合要求的产品和保持较高的生产
总结词
塔顶温度是精馏塔操作中的关键参数，它决定了产品的纯度和质量。
详细描述
塔顶温度的高低直接影响到产品的纯度和质量。如果塔顶温度过高，会导致高沸点杂质被蒸出，使产 品纯度下降；如果塔顶温度过低，则低沸点组分无法完全分离，同样会影响产品纯度。因此，需要精 确控制塔顶温度，以获得符合要求的产品。
塔底温度控制
定期对设备进行检查和维护，确 保设备处于良好状态，提高操作 稳定性。
05
精馏塔的维护与保养
《精馏塔工作原理》课件
精馏塔通常由塔体、进料口、塔板、 溢流堰、降液管、回流管和冷凝器等 组成。
操作流程
加热
通过加热装置将液体混合物加 热至汽化。
回流
部分蒸汽经回流管回流至塔内 ，以保持塔内压力稳定。
进料
将待分离的液体混合物从进料 口送入精馏塔。
操作的稳定性。
加强设备维护与管理
03
定期对精馏塔及相关设备进行维护保养，确保设备处于良好状
态，提高操作的可靠性。
05
精馏塔的维护与保养
日常维护
每日检查
检查精馏塔的外观是否正常，有 无泄漏、腐蚀、变形等问题。
清洁与整理
保持精馏塔内部和外部的清洁，定 期清理塔内残留物，整理相关管道 和仪表。
记录与报告
03
精馏塔的内部结构
进料板
进料板是精馏塔的重要组成部分，用 于接收和分配进料。
进料板的位置对精馏效果也有影响， 通常应选择在塔板数较少、压力较低 的位置。
进料板的设计应考虑进料的均匀分布 ，以避免在塔板上形成液泛或干板现 象。
塔板
塔板是精馏塔的核心部分，用于气液接触和传质传热。
塔板有多种类型，如泡罩板、筛孔板、浮阀板等，每种类型都有其特点和应用范围 。
精馏塔的应用
在石油工业中，精馏塔用于将 原油分离成不同沸点的油品， 如汽油、柴油、润滑油等。
在化学工业中，精馏塔用于分 离和纯化各种液体混合物，如 醇、酸、酯等。
在食品工业中，精馏塔用于提 取和分离食品原料中的有效成 分，如植物油、香料等。
精馏塔的分类
根据操作方式的不同，精馏塔可 分为连续精馏塔和间歇精馏塔。
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
精馏塔工作原理图解讲解
精馏塔工作原理图解讲解
精馏塔是一种常见的化工设备，用于将混合物中的组分分离和纯化。
其工作原理基于不同组分的气液相平衡和相互溶解度的差异。
在精馏塔中，进料混合物（通常称为饱和蒸汽）首先进入底部的加热器，被加热至其沸点以上，从而转变为蒸汽。
蒸汽随后进入塔底部，在塔内逐渐向上流动。
精馏塔内部通常有多个水平的托盘或填料层，用于增加接触面积，使组分间的质量传递更加充分。
上方的托盘或填料层更加稀薄，以便蒸汽能够顺利通过。
当蒸汽从塔底部上升时，其含有的组分随着沸点的差异会逐渐分离。
具有较低沸点的组分倾向于蒸发成蒸汽，而具有较高沸点的组分会逐渐富集在塔底部。
塔底部的液体称为“短程渣”，它富含于较高沸点的组分。
而顶部的液体称为“顶程产品”，富含于较低沸点的组分。
这种分离现象称为相对挥发度差异。
顶部会有一个蒸汽出口，将蒸汽排出塔外，以便进一步处理或回收。
底部也会有一个液体出口，将短程渣从塔内排出。
为了提高分离效果，精馏塔内可能还设置了冷凝器。
冷凝器通过将上升的蒸汽冷却，使其重新凝结为液体，并收集在塔顶的“回流器”中。
回流器中的液体会通过多个托盘或填料层循环下降，与上升的蒸汽再次接触和反应。
这样，蒸汽中的较低沸点组分会与液体反应，重复蒸发和凝结过程，进一步纯化。
精馏塔的操作参数包括塔内温度、压力和回流率。
通过调整这些参数，可以实现不同组分的高效分离和纯化。
总的来说，精馏塔通过利用不同组分之间的物理性质差异，如沸点和溶解度差异，实现混合物组分的分离和纯化。
精馏塔的结构和工作原理解读课件
05
CATALOGUE
精馏塔的未来发展趋势
高效精馏技术
高效填料
未来精馏塔将更多采用高效填料，以提高塔内传质效率和分离效果。如新型的高性能金属 丝网填料、复合材料填料等，它们具有低压降、高通量、优异的传质性能等特点。
强化传热技术
强化传热技术可提升精馏塔的能效。例如，采用新型高效换热器、内构件强化传热、塔壁 内置换热元件等方法，能够显著提高传热系数，减少能耗。
精馏塔的结构和 工作原理解读课 件
目录
• 精馏塔概述 • 精馏塔的结构 • 精馏塔的工作原理 • 精馏塔的性能优化与问题诊断 • 精馏塔的未来发展趋势
01
CATALOGUE
精馏塔概述
精馏塔的定义和用途
定义
精馏塔也被称为蒸馏塔，是一种用于 分离混合物中不同成分的设备。它基 于不同成分之间的沸点差异，通过加 热和冷凝的过程实现分离。
控制
再沸器的加热量需要严格 控制，以保证塔内气液平 衡和稳定的分离效果。
冷凝器
作用
冷凝器位于精馏塔顶部，用于将 塔顶上升蒸汽冷凝成液体，实现
气液分离。
冷凝方式
冷凝器可采用水冷、空冷等方式 ，根据工艺要求和冷凝介质选择
合适的冷凝方式。
液体回流
冷凝后的液体一部分回流至塔内 ，作为精馏过程的回流液，其余 部分作为产品采出。回流液与上 升蒸汽在塔内逆流接触，实现组
精馏冷凝
气相在塔顶被冷凝成液体，部 分液体作为回流液返回塔内， 其余作为产品采出。
进料
原料混合物从塔底进入精馏塔 。
塔板分离
气相在上升过程中，与下降的 液相在塔板上接触，传质传热 ，实现组分分离。
回流
回流液从塔顶返回塔内，与上 升的气相再次接触传质，提高 分离效果。
(完整版)精馏塔工作原理
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。
DA405操作压力由调节器PC102分程控制为5.0Kg/m2。
同时调节器PC101将调节回流罐的气相出料，保证系统的安全和稳定。
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指导教师：
时间
1设计任务 1.1 任
设计题目
务
乙醇—水筛板精馏塔工艺设计（取至南京某厂药用酒精生产现 场）
1.1.2 设计条件 1.常压操作，P＝1 atm（绝压）。 2．原料来至上游的粗馏塔，为95－96℃的饱和蒸气。因沿程热损 失，进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3．塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇，产量为40吨/ 日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03％(质量分率)。 5．塔釜采用饱和水蒸气加热（加热方式自选）；塔顶采用全凝器， 泡点回流。 6．操作回流比R=(1.1—2.0) 。 1.完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口 接管的计算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程示意图，t-x-y相平衡图，塔板负荷 性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条件图。 3．写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和对自己设计的 评价。
由=3.544/=8.644
查化工原理下图10-48得：E=1.025 =2.84××1.025(3.544/0.7)2/3=0.00859m =0.06-0.00859=0.0514m 取0.06是符合的。 ∴hL=hW+hOW=0.06+0.00859=0.0686m 修正后hL对un影响不大,顾塔径计算不用修正. (2) 降液管宽度Wd与降液管面积Af 由/D=0.7查化工原理下图10-40得:
② 通过试差法求出塔顶、塔底、进料处、加料板的乙醇气相组成 解得 X进料板=0.0639 Y进料板=0.355 ③计算塔顶、塔底、进料处相对挥发度
计算公式为：
Y顶=0.8292
X顶=0.8094
塔顶：α顶=1.123 塔底：α底=8.957 加料板：α加料板=8.063 ④计算乙醇－水的平均相对挥发度： 乙醇－水的相对挥发度一般应用各温度下的挥发度的几何平均值或者算术平均值表示，本
成就是95.5 oC的气相组成。经查表得，95.5 oC的饱和蒸汽进料液的摩尔组成为： x F = 0.17
根据产量和所定工作时间，即日产40吨92.41%乙醇，每天24小时连续正 常工作，则 原料处理量：D= 求q值 由表2-1乙醇-水的平衡数据用内差法求得原料进入塔时{90℃时}的气液 相组成为：=0.0639 =0.3554 由 F= L + V 和 F = L + V 得 L = 125.26（kmol/h）， ∴q = L /F = 0.6360 则：q线方程为 y = = -1.747x+0.467 塔顶和塔釜温度的确定 由t-x-y图可知: 塔顶温度t=78.30℃，塔底温度t= 96.00℃，
1.1.3 设计任务
1.2
设计方案论证及确定
1.2.1 生产时日 设计要求塔日产40吨92.41%乙醇，工厂实行三班制，每班工作8小 时，每 天24小时连续正常工作。 1.2.2 选择塔型 精馏塔属气—液传质设备。气—液传质设备主要分为板式塔和填 料塔两大类。该塔设计生产时日要求较大，由板式塔与填料塔比较[1] 知：板式塔直径放大时，塔板效率较稳定,且持液量较大，液气比适应
=0.81046.07+(1-0.810)18.02=40.730（） (2)进料: =0.35546.07+(1-0.355)18.02=27.978（）=0.063946.07+(10.0639)18.02=19.810（） 平均分子量===34.584（）===30.270() 平均密度 由和：1/=a/+a/ A为乙醇 B为水 塔顶：在78.30℃下：=744.289() =972.870() =0.9241/744.289+（1-0.9241）/972.870 则=758.716() 进料:在进料温度90℃下： =729.9() =965.3() a = = 则=921.0() 即精馏段的平均液相密度=(758.716+921.0)/2=839.858() 平均气相密度==1.180() 液体平均粘度 液相平均粘度依下式计算： (1) 塔顶: 查和中图表求得在78.3℃下：A是乙醇，B是水 =0.504; =0.367; lg=0.826lg(0.504)+0.174lg(0.367) 则=0.477 () (2) 进料: 在90℃下： =0.428 ; =0.3165。 lg=0.0639lg(0.428)+(1-0.0639)lg(0.3165) 则=0.3226 () =（+）/2=（0.477+0.3226）=0.3998 液体表面张力 (1)塔顶: 查和求得在78.30℃下： () (2)进料: 在90℃下： () 则 =(+)/2=(26.194+58.01)/2=42.102() 2.2.2气液体积流率的计算 由已知条件=138.828 =98.318 得 ===1.131 () ==()
设计中使用各温度下的几何平均值来表示。 α=2.32
2.1.2全塔物料衡算 原料液中：设 A组分－乙醇; 查和得:
乙醇的摩尔质量：M乙=46.07 kg/kmol 水的摩尔质量：
B组分－水
M水=18.02
kg/kmol
因为入口的原料液是上游为95——96℃的饱和蒸汽冷却至90oC所得，因此，x
F的液相组
化工原理课程设计任务书
专业： 姓名： 学号： 设计时间： 设计题目： 乙醇——水筛板精馏塔工艺设计 （取至南京某厂药用酒精生产现场） 设计条件： 1. 常压操作，P=1 atm（绝压）。 2. 原料来至上游的粗馏塔，为95——96℃的饱和蒸汽。因沿 程热损失，进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3. 塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇，产 量为 40吨/日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03%（质 量分 率）。 5．塔釜采用饱和水蒸汽加热（加热方式自选）；塔顶采 用全凝 器，泡点回流。 6．操作回流比R=（1.1——2.0）Rmin。 设计任务： 1. 完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口接管 的计 算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程图，t-x-y相平衡图，塔板负 荷性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条件图。 3．写出该精流塔的设计说明书，包括设计结果汇总和对自己 设计的评价。 班级：
液相摩尔 分数x 0.00 0.0190 0.0721 0.0966 气相摩尔分 数y 0.00 0.1700 0.3891 0.4375 温度/℃ 100 95.5 89.0 86.7 液相摩尔 分数x 0.3273 0.3965 0.5079 0.5198 气相摩尔分数 y 0.5826 0.6122 0.6564 0.6599 温度/℃ 81.5 80.7 79.8 79.7
∴
=0.149×1=0.149m
(3) 降液管底隙高度hO 因物系较清洁,不会有脏物堵塞降液管底隙,取液体通过降液管底隙 速度=0.07m/s. 过小,取ho=0.04m (4)塔板布置 取安定区宽度W=0.08m, 取边缘区宽度W=0.04m (3)筛板数与开孔率 初取， 呈正三角形排列 =3.0*6=18MM 依下式计算塔板上的开孔率 =10.1% 则每层塔板上的开孔面积为： == 2.3.2 筛板能校塔流体力学校核 1板压降的校核 (1)干板压降相当的液柱高度 取板厚，,查化工原理下图10-45得: Co=0.74 m/s hc=*=0.051=液柱 (2)气体穿过板上液层压降相当的液柱高度hl 相应的气体动能因子 查化工原理下图10-46得：β=0.58 液柱 (3)克服液体表面张力压降相当的液柱高度hσ ∴气体通过筛板压降相当的液柱高度即板压降： hp=hc+hL+hσ 本设计系常压操作，对板压降本身无特殊要求。 液面落差 对于筛板塔，液面落差很小，且本设计的塔径和液流量均不大，故 可忽略液面落差的影响。 1 液沫夹带量的校核
0.1238 0.1661 0.2337
0.4704 0.5089 0.5445
85.3 84.1 82.7
0.5732 0.6763 0.7472
0.6841 0.7385 0.7815
79.3 78.74 78.41 78.15
0.2608 0.5580 82.3 0.8943 0.8943 根据以上数据画出以下乙醇-水的t-x（y）相平衡图，以及乙醇-水的x-y图
范围大，因此本次精馏塔设备选择板式塔。筛板塔是降液管塔板中结构 最简单的，它与泡罩塔相比较具有下列优点：生产能力大10-15%，板效 率提高15%左右，而压降可降低30%左右，另外筛板塔结构简单，消耗金 属少，塔板的造价可减少40%左右，安装容易，也便于清洗检修[2]。因 此，本设计采用筛板塔比较合适。 1.2.3 精馏方式 由设计要求知，本精馏塔为连续精馏方式。 1.2.4 操作压力 常压操作可减少因加压或减压操作所增加的增、减压设备费用和操 作费用，提高经济效益, 在条件允许下常采用常压操作，因此本精馏设 计选择在常压下操作。 1.2.5加热方式 在本物系中，水为难挥发液体，选用直接蒸汽加热，可节省再沸 器。 1.2.6 工艺流程 原料槽中的原料液先由离心泵送到预热器预热，再进精馏塔，精馏 塔塔顶蒸汽经全凝器冷凝，泡点回流，塔顶产品输送进乙醇贮存罐，而 再沸器则加热釜液，塔釜产品流入釜液贮存罐。
△
t=1/2(tD+tw)=87.15℃
回流比和理论塔板的确定 用内差法求得进料板的气液相组成（90℃进料）
进料板位于平衡线上,则： R=1.5*Rmin=1.5*1.618=2.427
操作方程的确定
精馏段： 提馏段：
提镏段操作线方程： 平均温度 =87.15 (C)下 μA= 0.449mpas μB=0.3281 mpas 则μL=xFμA＋（1－xF）μB =0.17×0.449＋（1－0.17）×0.3281 =0.3487mpas αμL=2.35×0.3487=0.8194 （2）求板效率ET 由αμL=0.8194，由《化工原理(下)》164页图10-20查得 ET=51%，偏低；实际工作ET有所提高,因此取ET =70%. （3）求实际板数 由 得 精馏段实际板数： N精 =21/0.70=30（块） 提馏段实际板数： N提 =7/0.70=10（块） 全塔板数： N=40块