第6章 乙醇水溶液的分离提纯

四、正常操作注意事项 1.精馏塔系统采用自来水作试漏检验时，系统加水速度 应缓慢，系统高点排气阀应打开，密切监视系统压 力，严禁超压。 2.再沸器内液位高度一定要超过100mm，才可以启动再 沸器电加热器进行系统加热，严防干烧损坏设备。 3.原料加热器启动时应保证液位满罐，严防干烧损坏设 备。 五、设备维护及检修
第六章 乙醇水溶液的分离提纯
《化工中试技术》
主编：王德堂 刘颖 刘鹏升
主审：金万祥
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第一节 概述 第二节 基本原理 第三节 工艺流程 第四节 操作规程
本 章 内 容
学习目标
通过对化工总控工培训与竞赛（精馏）装置 （UTS-JL-2J）的操作，学习乙醇水溶液的分离工艺 流程和精馏塔在化工生产中的应用，熟悉精馏塔工作 原理和筛板精馏塔及其附属设备的基本结构，能够熟 练地调试仪表，进行全回流、部分回流开停车操作， 具有精馏系统常见故障正确分析和处理及稳定操作的 能力。同时要求会用气相色谱仪分析测试产品质量， 产品质量能够达到分离指标。
四、设备一览表
编号 1 2 3 4 5 规格型号 数量 不锈钢（牌号SUS304，下同）， 塔底产品槽 1 φ 529×1160mm,V=200L 塔顶产品槽 不锈钢，φ 377×900mm，V=90L 1 原料槽 不锈钢，φ 630×1200mm，V=340L 1 真空缓冲罐 不锈钢，φ 400×800mm，V=90L 1 冷凝液槽 不锈钢，φ 200×450mm，V=16L 1 不锈钢，φ 426×640mm， 原料加热器 1 V=46L,P=9kW 不锈钢，φ 370×1100mm， 塔顶冷凝器 1 F=2.2m2 再沸器 不锈钢，φ 528×1100mm，P=21kW 1 塔底换热器 不锈钢，φ 260×750mm，F=1.0m2 1 精馏塔 主体不锈钢DN200；共14块塔板， 1 产品换热器 不锈钢，φ 108×860mm，F=0.1m2 回流泵 齿轮泵 1 产品泵 齿轮泵 1 原料泵 离心泵 1 真空泵 旋片式真空泵（流量4L/s） 1 名称
1.泵的开、停，正常操作及日常维护。 2.系统运行结束后，相关操作人员应对设备进行维护，保持现场、 设备、管路、阀门清洁，方可以离开现场。 3.定期组织学生进行系统检修演练。
六、安全生产技术
（一）异常现象及处理
异常现象 原因分析 塔负荷过大回 精馏塔液泛 流量过大塔釜 加热过猛 不凝气积聚采 系统压力增 出量少塔釜加 大 热功率过大
3.安全技术 进行实训之前必须了解室内总电源开关与分电源开关的位置， 以便出现用电事故时及时切断电源；在启动仪表柜电源前，必须 清楚每个开关的作用。 4.职业卫生 （1）噪声对人体的危害 噪声对人体的危害是多方面的，噪声可以使人耳聋，引起高血压、 心脏病等疾病。 （2）工业企业噪声的卫生标准： 工业企业生产车间和作业场所的工作点的噪声标准为85分贝。 5.行为规范 （1）严禁烟火、不准吸烟； （2）保持实训环境的整洁； （3）不准从高处乱扔杂物；
（二）单板效率
（三）图解法求理论塔板数
1.图解法求全回流阶段理论塔板数
在精馏全回流操作时，根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线 间作梯级，即可得到理论塔板数。 2.图解法求部分回流阶段理论塔板数
(四）计算冷凝器中冷却介质消耗量 塔顶全凝器进行热量衡算，忽略热损失
第三节 工艺流程
一、常压精馏流程 二、真空精馏流程 三、装置布置示意图
三、操作规
（一）开车前准备
1.由相关操作人员组成装置检查小组，对本装置所有设备、管道、 阀门仪表、电气、分析、保温等按工艺流程图要求和专业技术要求 进行检查。 2.检查所有仪表是否处于正常状态。 3.检查所有设备是否处于正常状态。 4.试电 5.准备原料 6.开启公用系统
（二）开车
1.常压精馏操作 （1）配置一定浓度的乙醇与水的混合溶液， 加入原料槽。 （2）开启控制台、仪表盘电源。 2.减压精馏操作 （1）配置一定浓度的乙醇与水的混合溶液， 加入原料槽。 （2）开启控制台、仪表盘电源。
任务题
1、精馏工作原理是什么？
2、求理论塔板数
3、求全塔效率
第一节 概述
一、蒸馏及其在化工生产中的应用
化工生产过程中所遇到的液体物料有许多是两个或两个 以上组分的均相液体混合物，有的是粗产品与其他物质或溶 剂的混合物，有的是两种溶剂的混合物。 蒸馏操作按原料的供给方式分为间歇蒸馏和连续蒸馏， 前者用于小规模生产，后者用于大规模生产。
第二节
基本原理
由汽液平衡关系可知，液体混合物一次部分汽化或混合物的蒸 汽一次部分冷凝，都能使混合物得到部分分离，但不能使混合物完 全分离。 （一）全塔效率 全塔效率又称总板效率，是指达到指定分离效果所需理论板数与实 际板数的比值
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第四节
一、各项工艺操作指标
操作规程
化工生产中，对各工艺变量有一定的控制要求。有些工艺 变量对产品的数量和质量起着决定性的作用。
二、实训功能
6.1间歇精馏岗位技能 6.2连续精馏岗位技能 6.3精现场工控岗位技能 6.4质量控制岗位技能 6.5化工仪表岗位技能 6.6就地及远程控制岗位技能 6.7分析实训技能
（三）停车操作 1.常压精馏停车 （1）系统停止加料，停止原料预热器加热， 关闭原料液泵进出、口阀(VA06、VA08)，停 原料泵。 （2）根据塔内物料情况，停止再沸器加热。
2.减压精馏停车 （1）系统停止加料，停止原料预热器加热， 关闭原料液泵进出、口阀(VA06、VA08)，停 原料泵。 （2）根据塔内物料情况，停止再沸器加热。
（三）工业卫生和劳动保护
化工单元实训基地的老师和学生进入化工单元实训基地后必须佩 戴合适的防护手套，无关人员不得进入化工单元实训基地。
1.动设备操作安全注意事项 （1）启动风机，上电前观察风机的正常运转方向，通电并很快断电， 利用风机转速缓慢降低的过程，观察风机是否正常运转；若运转方向 错误，立即调整风机的接线。 （2）确认工艺管线，工艺条件正常。 （3）启动风机后看其工艺参数是否正常。 2.静设备操作安全注意事项 （1）操作及取样过程中注意防止静电产生。 （2）换热器在需清理或检修时应按安全作 业规定进行。 （3）容器应严格按规定的装料系数装料。
冷却水流量偏 系统压力负 大进料T<进料 压 塔节T 负荷大回流量 塔压差大 不稳定液泛
处理方法 调整负荷/调节加料量，降 低釜温减少回流，加大采出 减小加热量 排放不凝气加大采出量调整 加热功率
减小冷却水流量调节原料加 热器加热功率 减少负荷调节回流比按液泛 情况处理
（二）正常操作中的故障扰动（故障设置实训） 塔顶冷凝器无冷凝液产生 真空泵全开时系统无负压