甲醇精馏的基础知识
甲醇精馏技术
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甲醇精馏技术一、引言甲醇精馏技术是一种用于分离和纯化甲醇的重要工艺。
甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于工业生产中。
而通过甲醇精馏技术,可以将甲醇与其他杂质分离,提高甲醇的纯度,满足不同工业领域对甲醇纯度的要求。
二、甲醇精馏的原理甲醇精馏是利用甲醇和其他组分在不同温度下的沸点差异,通过不同温度区域的分馏,将甲醇与杂质分离的过程。
甲醇的沸点为64.7摄氏度,而常见的杂质如水、乙醇等的沸点较高。
因此,在合适的操作条件下,可以通过甲醇精馏技术将甲醇从杂质中分离出来。
三、甲醇精馏的工艺流程甲醇精馏一般包括预处理、脱水、粗分馏、精分馏等步骤。
1. 预处理预处理是为了去除甲醇中的杂质,如酸、碱、重金属离子等。
这些杂质会影响甲醇的质量和性能,甚至对设备造成腐蚀。
预处理通常采用酸碱中和、吸附剂吸附等方法,以提高甲醇的纯度。
2. 脱水甲醇中常含有一定量的水分,而水分的存在会降低甲醇的纯度和燃烧性能。
因此,在甲醇精馏过程中,需要进行脱水处理。
常用的脱水方法有吸附剂吸附、分子筛吸附、低温凝结等。
3. 粗分馏粗分馏是将预处理和脱水后的甲醇进行初步分离。
在粗分馏过程中,通过控制温度和压力,使甲醇和水、乙醇等杂质分别沸腾,然后通过塔板或填料层的作用,将甲醇从上部分离出来,而杂质则从下部排出。
4. 精分馏精分馏是在粗分馏的基础上,进一步提高甲醇的纯度。
精分馏一般采用多级精馏塔进行,通过不同温度区域的分馏,将甲醇与其他杂质进一步分离。
在精分馏过程中,需要根据甲醇和杂质的沸点差异和塔内的温度梯度,精确控制操作条件,以获得所需的甲醇纯度。
四、甲醇精馏的应用甲醇精馏技术广泛应用于化工、医药、食品、能源等领域。
在化工领域,甲醇是制造甲醛、甲酸、乙酸等化工产品的重要原料;在医药领域,甲醇可以用于合成药物原料;在食品领域,甲醇可以用于制造食品添加剂等;在能源领域,甲醇可以作为燃料和替代剂使用。
五、甲醇精馏技术的发展随着化工工艺的不断发展和改进,甲醇精馏技术也在不断进步。
甲醇精馏技术
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甲醇精馏技术1. 介绍甲醇精馏技术是一种将甲醇溶液中的杂质分离出来,得到高纯度甲醇的工艺过程。
甲醇是一种重要的有机化工原料,广泛应用于合成甲醇汽油、甲醇酸、甲醇醚等化工产品的生产中。
甲醇精馏技术的发展和应用对于提高甲醇产品的质量、降低生产成本具有重要意义。
2. 甲醇精馏过程甲醇精馏过程主要包括预处理、精馏和尾气处理三个步骤。
2.1 预处理预处理是为了去除甲醇溶液中的杂质,提高甲醇的纯度。
预处理的方法主要包括脱水和脱硫。
脱水是通过加热和蒸馏的方式去除甲醇溶液中的水分。
水分会影响甲醇的质量和使用性能,因此需要将甲醇溶液中的水分降低到一定的标准。
脱硫是通过添加脱硫剂,如氢氧化钠或氢氧化钾,将甲醇溶液中的硫化物转化为硫化物沉淀,进而去除硫化物。
硫化物会对甲醇的储存和使用产生不利影响,因此需要进行脱硫处理。
2.2 精馏精馏是将预处理后的甲醇溶液进行分馏,分离出不同沸点的组分,得到高纯度的甲醇。
精馏过程中,甲醇溶液首先经过加热,使其沸点升高,产生蒸汽。
蒸汽进入精馏塔,在塔内与塔底流向相反的冷凝液(冷却剂)进行接触,发生传质和传热过程。
在精馏塔内,甲醇溶液逐渐降温,其中沸点较低的组分先行凝结,形成液体,称为馏出液。
馏出液经过多级分离,得到不同纯度的甲醇。
2.3 尾气处理尾气处理是为了处理精馏过程中产生的废气,减少对环境的污染。
尾气处理主要包括冷凝和吸收两个步骤。
冷凝是将精馏塔顶部产生的蒸汽冷却,使其转化为液体。
冷凝后的液体可以回收利用,减少资源的浪费。
吸收是将精馏塔底部产生的气体通过吸收剂的吸收,去除其中的杂质。
吸收剂可以选择合适的溶剂,如水或有机溶剂,对废气进行处理。
3. 甲醇精馏技术的应用甲醇精馏技术在化工工业中有广泛的应用。
首先,甲醇精馏技术可以提高甲醇产品的纯度。
高纯度的甲醇可以用于合成高品质的甲醇汽油、甲醇酸、甲醇醚等化工产品,提高产品的质量。
其次,甲醇精馏技术可以降低生产成本。
通过精确控制精馏过程中的温度和压力等参数,可以实现能耗的降低,减少生产成本。
甲醇精馏计算过程
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甲醇精馏计算过程一、引言甲醇精馏是一种常用的分离技术,可以将混合物中的甲醇和其他组分进行分离。
本文将介绍甲醇精馏的计算过程,包括原料混合物的成分、精馏塔的结构和操作条件,以及计算过程中所需的热力学数据和计算方法。
二、原料混合物的成分甲醇精馏的原料混合物通常是含有甲醇和其他溶剂或杂质的混合物。
混合物的成分对精馏过程的计算有重要影响。
在进行精馏计算之前,需要确定混合物中各组分的摩尔分数或质量分数,并根据需要进行单位换算。
三、精馏塔的结构和操作条件甲醇精馏通常采用精馏塔进行,精馏塔是一个具有多个塔板的塔式设备。
在精馏塔中,甲醇和其他组分通过不同的物理性质在塔板之间进行传递,并最终分离出纯度较高的甲醇产品。
精馏塔的结构和操作条件对甲醇精馏计算有重要影响。
精馏塔的结构包括塔板数目、塔板间距、塔板上的设备和塔底等。
操作条件包括进料温度、塔顶温度、塔底温度、回流比等。
四、热力学数据和计算方法在甲醇精馏计算中,需要使用一些热力学数据和计算方法。
其中包括液相和气相的热力学性质数据,例如蒸汽压、摩尔体积、摩尔焓等。
这些数据可以通过实验或者热力学模型进行获取。
计算方法主要包括质量平衡方程、能量平衡方程和传质平衡方程。
通过这些方程,可以计算出甲醇和其他组分在不同塔板上的摩尔分数或质量分数,从而得到甲醇产品的纯度。
五、甲醇精馏计算过程甲醇精馏的计算过程可以分为以下几个步骤:1. 确定原料混合物的成分,并进行单位换算。
2. 根据精馏塔的结构和操作条件,确定进料温度、塔顶温度、塔底温度、回流比等。
3. 基于质量平衡方程、能量平衡方程和传质平衡方程,建立数学模型。
4. 利用热力学数据和计算方法,求解数学模型,得到甲醇和其他组分在不同塔板上的摩尔分数或质量分数。
5. 根据计算结果,评估甲醇产品的纯度,并进行优化调整。
六、总结甲醇精馏是一种常用的分离技术,通过精馏塔的结构和操作条件以及热力学数据和计算方法,可以计算出甲醇和其他组分在不同塔板上的分布情况,并得到纯度较高的甲醇产品。
精馏 原理介绍 甲醇
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精馏原理介绍甲醇
精馏是一种分离液体混合物的方法,通过在不同温度下蒸发和凝结来分离混合物中不同成分。
精馏的原理基于不同物质的沸点不同。
在一个精馏设备中,混合物被加热,在加热过程中,组成混合物的各个成分开始蒸发。
由于每种成分的沸点不同,某些成分会更容易蒸发,而某些成分会更容易凝结。
蒸发后的气体通过冷凝器冷却,变为液态形式,然后收集下来。
这样就实现了混合物的分离。
蒸发和冷凝循环进行,直到混合物的所有成分被分离为止。
甲醇是一种具有比较低沸点的有机化合物,其沸点约为
64.7°C。
通过精馏的方法,可以将甲醇和其他高沸点的组分进
行有效分离。
在精馏过程中,将混合物加热至甲醇沸点以上,甲醇开始蒸发,然后通过冷凝器冷却并收集。
其他高沸点的组分则会保持在液体状态。
通过这样的操作,可以得到纯度较高的甲醇。
甲醇精馏基础知识
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甲醇精馏根底学问一、粗甲醇精馏的意义:在甲醇合成时,因合成条件如压力、温度、合成气组成及催化剂性能等因素的影响,在产生甲醇反响的同时,还伴随着一系列副反响。
所得产品除甲醇外,还有水、醚、醛、酮、酯、烷烃、有机酸、有机胺、高级醇、硫醇、甲基硫醇和羰基铁等几十种有机杂物。
甲醇作为有机化工的根底原料,用它加工的产品种类很多,因此对甲醇的纯度均有肯定的要求。
粗甲醇通过精馏,可依据不同要求,制得不同纯度的精甲醇,使各类杂物降至规定指标以下,从而确保精甲醇的质量。
二、有关根本概念1.什么是精馏?精馏的原理是什么?把液体混合物进展屡次局部汽化,同时又把产生的蒸汽屡次局部冷凝,使混合物分别为所要求组分的操作过程称为精馏。
为什么把液体混合物进展屡次局部汽化,同时又屡次局部冷凝,就能分别为纯或比较纯的组分呢?对于一次汽化、冷凝来说,由于液体混合物中所含组分的沸点不同,当其在肯定温度下局部汽化时,因低沸点物易于汽化,故它在气相中的浓度较液相高,而液相中高沸点物的浓度较气相高。
这就转变了气液两相的组分。
当对局部汽化所得蒸气进展局部冷凝是,因高沸点物易于冷凝,使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高,而未冷凝气中低沸点物的浓度较液相高。
这样经过一次局部汽化和局部冷凝,使混合液通过各组分浓度的转变得到初步分别。
假设屡次地这样进展下去,将最终在液相中留下根本上是高沸点的组分,在气相中留下根本上是低沸点的组分。
由此可见,局部汽化和局部冷凝,都使气液相的组成发生变化,屡次局部汽化和局部冷凝同时进展,就可以将混合物分别为纯的或比较纯的组分。
液体汽化要吸取热量,气体冷凝要放出热量。
为了合理利用热量,我们可以把气体冷凝时放出的热量供给液体汽化时使用,也就是使气液两相直接接触,在传热的同时进展传质。
为满足这一要求,在实践中,这种屡次局部汽化伴随局部冷凝的过程是在逆流作用的塔式设备中进展。
所谓逆流,就是因液体受热而产生的温度较高的气体,自下而上地同塔顶因冷凝而产生的温度较低的回流液体〔富含低沸点组分〕作逆向流淌,即回流液自上而下与上升蒸气相遇,塔内发生传质、传热过程如下:〔1〕气液两相进展热的交换——利用局部汽化所得气体混合物中的热来加热局部冷凝所得液体混合物;〔2〕气液两相在热交换过程中同时进展质的交换。
粗甲醇精制原理—萃取精馏
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特殊精馏
特殊精馏:既加入物质分离剂,又加入能量分离剂的精馏过程。
A 萃取精馏 C 加盐精馏
A
B
特殊
精馏Βιβλιοθήκη CDB 共沸精馏 D 反应精馏
萃取精馏
萃取精馏主要用于分离组分间的相对挥发度接近或 等于1的混合物。
• 在原溶液中加入沸点比各组分都高很多的第三组分——萃取 剂(溶剂),萃取剂不和原物系中任一组分形成共沸物,却 能显著改变原组分间的相对挥发度,最终随釜液排出,塔顶 采出较纯组分。
第一精馏塔(预精馏塔):加 水 萃 取 , 脱 除 粗 甲 醇 中 与 甲 醇 沸 点 相 近 的轻组分(如异丁醛)。
萃取精馏即在难分离的物系中加入溶剂S,由于它 与原有组分的作用力不同,使原组分之间的相对挥 发度增大。
组分1、组分2和溶剂S所组成的三组分溶液,当组 分1的相对浓度一定时,溶剂的浓度大,对分离越 有利。工业上一般取溶剂的浓度为0.6~0.8,以避 免设备投资及操作费用过高。
对溶剂的要求
选择性要大
沸点要足够高
无毒,不腐蚀
要求
稳定性要好, 与原组分易分离
价廉易得
溶剂与被分离物系有较 大的相互溶解度
溶剂的选择
常见的有机化合物按极性增加的顺序排列为: 烃一醚一醛一酮一酯一醇一二醇一(水)。
选择在极性上更类似于重关键组分的化合物作溶剂, 能有效的减小重关键组分的相对挥发度。
萃取精馏
问题解决
如何分离甲醇和水的混合物?
解决方案
甲醇(沸点:64.7℃)
普通精馏
水(沸点:100℃)
在实际生产中常常会遇到待分离组分的是:
• 形成共沸物(或恒沸物); • 组分之间的相对挥发度接近于1; • 热敏物料; • 有价值难挥发组分的稀溶液 。
甲醇精馏
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甲醇精馏:1.什么是精馏?精馏的原理是什么?答:精馏:是指将由挥发度不同的组分组成的混合液,在精馏塔内同时而多次进行部分汽化和部分冷凝,使其分离成几乎纯态组分的过程。
精馏的基本原理:是利用混合物各组分挥发度不同,从塔底加热物料,产生上升蒸汽与塔顶冷凝下来的回流液在塔盘或填料上充分地进行逆流接触,发生传热和传质过程,易挥发组分汽化进入气相,难挥发组分冷凝进入液相,如此反复多次,使混合物各组分得到分离。
2. 什么叫萃取精馏?答:利用溶剂从水溶液中抽出有用物质,在精馏过程中因有共沸物的存在,用水来提高甲醇的沸点而将其低沸点的杂质分离出来的过程称为萃取精馏。
3. 精馏段和提馏段是如何划分的?其作用是什么?答:入料口以上为精馏段,入料口以下为提馏。
精馏段的作应是自下而上逐步增浓气相中的易挥发组分,即浓缩轻组分。
提馏段的作应是自上而下逐步增浓液相中的难挥发组分,即浓缩重组分。
4. 什么叫回流比、全回流?其最佳回流比是如何确定的?答:回流比:精馏塔内回流量与塔顶产品量之比值叫回流比。
全回流:在精馏操作中,当塔顶蒸汽全部冷凝后,不采出产品,全部流回塔内,这种情况称为全回流。
操作中的最佳回流量是根据当时的系统入料量、塔底温度的高低、产品的质量来调节的,使其达到即经济又保证产品质量的最佳状态时的回流比。
5. 蒸汽管线发生水击,应如何处理?开车时蒸汽管为什么要排放冷凝水?答:打开工段蒸汽导淋,将蒸汽管线内存积的冷凝液排净;稍开蒸汽阀待水排净后再将阀位恢复。
因为系统停车后,蒸汽管里积存了一部分冷凝水,如果开车时不排放管里的冷凝水,待开蒸汽阀门时蒸汽进入管道和管内的冷凝水产生液击,损坏管道和阀门。
6. 液泛是怎样发生的?应如何处理?答:是因塔内上升蒸汽阻止液体涌至下一层塔板,破坏塔的正常操作,若发现仪表各点温度混乱,塔内压力增高则说明液泛。
处理方法是减小蒸汽,减少系统入料,若液泛现象严重应停入料与采出,等塔底压力降低消除液泛现象后再开车。
甲醇精馏知识
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甲醇精馏知识问答1、甲醇的物化性是怎样的?答:甲醇为无色易燃,极易挥发的液体,略有酒精气味,易与水和多数有机溶剂混容。
2、本工段的岗位任务是什吗?答:将甲醇合成工段来的粗甲醇送入脱醚塔经蒸汽加热,依靠分馏操作的原理处去粗甲醇中的低沸点的炭氢化合物及一部分不溶气体,在经加压塔精溜也以蒸汽加热,以塔顶出来的甲醇汽为常压塔提供热源,依靠分馏操作的原理在各塔的回流液中采得符合国家标准的精甲醇。
3、精馏的目的是什么?答:是为了获得高纯度的甲醇,采用精馏与萃取工艺提纯,清除所有杂质,采得符合国家标准的精甲醇。
4、脱醚塔回流槽的作用是什么?答:使脱醚塔冷凝液在槽内有十分钟的停留时间,同时把脱醚塔加水直接加入收集槽,在槽内把冷凝液稀释,容解于浓甲醇液中的烃类在此被萃出,悬浮于液面上,然后定期从上面放出甲醇油。
5、再沸器的作用是什么?答:加热塔底液体,是之沸腾汽化,不断供应蒸汽。
6、回流在精馏过程起到什么作用?答:补充塔板上易挥发组分,是塔板上液体组分保持稳定。
7、什么叫萃取精馏?答:利用溶剂从水溶液中抽出有用物质,在精馏过程中因有共沸物的存在,用水来提高甲醇的沸点而将其低沸点的杂质分离出来的过程称为萃取精馏。
8、什么叫精馏?答:借助于混合液部分汽化,部分冷凝的反复进行以达到完全分离混合液的操作叫精馏。
9、开车时蒸汽管为什么要排放冷凝水?答:因为系统停车后,蒸汽管里积存了一部分冷凝水,如果开车时不排放管里的冷凝水,待开蒸汽阀门时蒸汽进入管道和管内的冷凝水产生液击,损坏管道和阀门。
10、精馏段和提馏段是如何划分的?其作用是什么?答:入料口以上为精馏段,入料口以下为提馏。
精馏段的作应是自下而上逐步增浓气相中的易挥发组分,即浓缩轻组分。
提馏段的作应是自上而下逐步增浓液相中的难挥发组分,即浓缩重组分。
11、何为回流比?其最佳回流比是如何确定的?答:回流比是指精馏段内液体回流量与采出量之比。
操作中的最佳回流量是根据当时的系统入料量、塔底温度的高低、产品的质量来调节的,使其达到即经济又保证产品质量的最佳状态时的回流比。
甲醇精馏问答
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1、精馏的目的(为什么要进行精馏)?由于合成反应条件如温度、压力、催化剂等的作用使合成反应偏离主反应方向生成各种付产物,成为甲醇中的杂质,甲醇作为有机化工原料,须要有较高的纯度,所以为了获得高纯度的甲醇,进行精馏除去杂质。
2、粗醇中的主要杂质有哪些?在精馏过程中如何脱除?杂质脱除方法醚类物质(一、二甲醚) 精馏(预塔)胺类物质(一、二、三甲胺) 先加NaoH使其生成游离胺,再精馏除去(预塔) 高沸点物质精馏(主塔)水精馏(主塔)烷烃类物质萃取(预塔、油分)无机杂质主塔底部(残液排放)3、精甲醇的生产原理利用粗醇中各组分挥发度的不同,首先在予塔中脱轻馏分,利用萃取原理在予塔中加入软水(或稀醇水),使各种难溶于水的轻有机馏分有效地分离出去,在油分中加入萃取用稀醇水或软水,使不溶于水的有机物蒸馏分有效地分离出水,然后利用甲醇与水及其它有机组分沸点不同,再在主精馏塔中进行精馏,在塔中上部得到合格的精甲醇,在塔底排出含大量水的残液。
4、为什么预塔的工作效率往往在主塔中反映出来?由于主塔顶几乎是将所有的蒸汽全部冷凝,没有脱除低沸点杂质的能力,如果予塔脱除轻组分不完全会造成主塔温度波动,产品质量不合格。
5、预后醇有哪些指标,各是多少,控制予后比重有何意义。
指标:予后醇比重控制在0.84-0.87g/cm3PH:7—9T:75—80℃甲醇 75%左右意义:予后醇比重控制在0.84-0.87 g/cm3左右,是含CH3OH为70%的甲醇水溶液,可增大各馏分之间的相对挥发度,有利于各轻重组分之间的分离。
6、为什么要控制予塔冷凝放空温度?因为予塔是脱除低沸点杂质的,予塔冷凝放空温度应满足沸点低于甲醇的物质全部放掉的要求,使冷凝回流液中不再含有低沸点杂质,防上轻组分带入主塔,影响产品质量。
7、预塔冷凝放空温度一般控制在多少?温度过低或过高有何不利影响?温度:45—55℃温度过高,虽有利于轻组分充分排放,但也会使气体中甲醇含量增加造成浪费。
甲醇精馏知识问答
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甲醇精馏知识问答知识问答1 分析塔纵向温度过高或过低的原因?如何调整?答:塔釜温度过高:a.蒸汽量大,减少蒸汽量。
b.回流量小,增大回流量。
c.塔釜液位过低,适当调整液位。
d 冷却水量小,回流温度高,适当调整冷却水量。
塔釜温度过低:a.塔蒸汽量小,适当加大蒸汽量。
b.回流量大,应减小回流量。
c.塔压力过低,调整塔压。
2 精馏为什么要加碱?答:a .中和粗甲醇中的有机酸,防止对管道的腐蚀。
B促进胺类、羰基化合物的分解。
3 精馏操作为什么要打回流?答:a.实现塔内馏分的再循环,从而保证塔顶有较纯的产品,b.由于回流液的温度低,从而保证可以实现热量交换,充分利用上升气流的冷凝热,使部分回流液汽化,同时又使部分上升气体冷凝,这样可以使精馏连续操作。
4 原始开车初期怎样在最短的时间内得到合格的产品?答:(1)预塔温度稍高于工艺指标,增大预塔不凝气排放量(2)加压塔、常压塔、回收塔打全回流操作,可以使精馏在最短时间内得到合格产品。
5 精馏系统停车后为什么充N2?答:a .停车后防止塔内蒸汽冷凝形成负压,损坏设备及管道。
b.因N2是惰性气体,充入起到保护设备、防止设备腐蚀作用。
6 温度压力是怎样影响精甲醇质量的?答:在塔底压力操作稳定情况下,蒸汽量上升,塔内温度上升,引起塔压上升,就会引起塔底重组分上移,使塔顶馏出的甲醇气中含水量增大;重组分含量高,塔压上升,相应温度也随着上升,回流槽液位升高,重组分上移,致使精甲醇产品质量不合格。
7 精馏开停车过程中,怎样正确进行负荷的加减?答:当负荷增加时:a 适当增加蒸汽量b 调整回流量c注意调整塔压d 增加进料e 增加采出。
当负荷减小时:a 减小蒸汽量b适当减小回流量c及时减小采出量d减小进料8 精甲醇初馏点低、干馏点高说明什么问题?如何调整?答:精甲醇初馏点低,说明轻组分多,应适当增加蒸汽量。
干馏点高说明:a 蒸汽量大、重组分上移;应减小采出量。
b 回流量小,重组分上移,应增大回流量。
甲醇精馏岗位安全操作规程
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甲醇精馏岗位安全操作规程1、甲醇精馏岗位任务:是通过预精馏塔的加水萃取精馏,除去精醇中轻组分(即低沸点物质,通过主塔除去粗甲醇中重组分(即高沸点物质),得到精甲醇产品,把合格的精甲醇产品送成品库,不合格的甲醇送粗甲醇储罐。
2、精馏原理:精馏又称为分馏,是蒸馏方法的―种。
精馏原理是利用液体混合物中各组分具有不同沸点,在一定温度下,各组分具有不同的蒸汽压,当液体混合物受热时,部分液体气化,液相与气相平衡,在气相中易挥发物质所占比例较大,将此蒸汽部分冷凝所得到的液相含易挥发物质较多,这就是进行了一次简单蒸馏。
重复将此液再生气化,又进行了一次气液平衡,蒸汽又重新冷凝得到液体,其中易挥发的组分又增加了。
如此继续往复,最终就能得到接近组分的物质。
二、工艺流程图(见下页)。
三、岗位工艺指标:‘ 1、预精馏塔:塔底温度:79~81℃ 塔底压力:<0.06MPa 放空温度:35~55℃ 予后比重:0.86~0.88g/mL 预后PH值:7~9 入料量:2―2.5m3/h(视生产情况定) 加水量:30~50%/h(根据预后调节) 加碱量:5%(根据PH值调:1宁) 回流量:3―3.5m3/h 2、精馏塔:塔底温度:108~112℃ 采出温度: (26块板温度)76~78℃ 塔底压力:<0.07MPa 主塔放空温度:<55~C残液比重:≥0.996g/mL 进料量:3~3.5m3/h流量:7~8m3/h 3、蒸汽稳压:0.36~0.38MPa 四、本岗位正常开停车步骤:正常开车步骤:1、开各冷却器冷却水阀,送冷却水。
2、开粗醇罐出口阀门,开预塔入料泵,向预塔进料,使塔釜液位达1/2---2/3。
3、开总蒸汽阀门,开预塔再沸器蒸汽阀,并用压力自调阀拧制蒸汽压力,控制塔釜温度在80℃左右。
4、当预塔回流槽出现液位,开预回流泵,建立回流。
5、当软水收集槽中出现液位,开萃取水泵,水量控制在予塔进料的10~20%。
甲醇精馏操作知识问答
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甲醇精馏操作知识问答、二、甲醇精馏操作知识问答1、什么是沸点?答:某液体在一定压力作用下沸腾时的温度叫该液体在该压力下的沸点,如甲醇的沸点是64.5-64.7°C。
(1atm)2、什么叫汽化?答·物质由液相转化为气相的过程叫汽化。
3、什么叫冷凝?答:物质由气相转化为液相的过程叫冷凝。
4、什么叫回流?什么叫回流比?答:在精馏操作中,这了保证精馏的正常运行和产品质量,常把从塔顶采出馏分的一部作为产品,另一部分返回塔顶作为传质传热介质,这部分返回液体叫回流。
回流液体与作为产品采出的那部分的比值叫回流比。
常用R表示,R=L/D。
5、什么是最小回流比?答:为了保证产品和精馏操作的稳定,精馏的回流比不能低于某一规定值,该规定值即最小回流比。
6、什么叫全回流?答:在精馏操作中,把从塔顶采出的冷凝液作为回流液全部返回塔顶的操作叫全回流,R=无穷大,如预精馏塔。
7、浮阀的基本构造是怎样的?它是怎样工作的?答:结构:浮阀塔带有降液管的塔板上有许多阀孔,每孔装有一个可以上下浮动的阀片,阀片有三个脚,插入孔后将各脚板弯90°,使脚板限制阀片,保证阀片在上升时不至于脱出;阀片周围又冲出三块略微下弯的距片,保证阀片处于静止位置时仍能与塔板有一定间隙。
工作原理:由孔上升的气流经阀片与塔板的间隙和板上横向流动的液体接触,均匀鼓泡,进行传质传热。
当上升气流增大时,阀片上浮,阀片与塔板的间隙增大,通过的气量增大;上升气流减小时,阀片下浮,间隙变小。
8、浮阀塔的优缺点是什么?答:优点:(1)生产能力大,由于塔板上升孔面积大,生产能力接近于筛板塔。
(2)操作弹性大,由于阀片可以自由上下,适应气量变化。
(3)塔板效率高,由于上升气体与水平穿过塔板的液体接触面积较大,且向上吹起的雾沫夹带量较小,传热,传质好。
(4)气体压降小,塔板上液面落差较小,故塔阻力小。
(5)造价低于泡罩塔。
缺点:浮阀脚腿易磨损,易被脏物堵塞,故这种塔仅适用于干净物料,粘度不太大,腐蚀性不太强的物料。
甲醇精馏工艺设计
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第一章甲醇精馏的工艺原理第1.1节基本概念精馏是利用不同物质的挥发度不同,将液体混合物进行多次部分气化,同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分离到所要求组分的操作过程。
精馏过程在精馏塔中进行,料液由塔的进料口连续加入塔内,塔顶设有冷凝器,将塔顶蒸汽冷凝为液体,冷凝液的一部分回流入塔顶,成为回流液,其余作为馏出液(塔顶产品)连续采出。
自加料位置以上部分,上升蒸汽和回流液体之间进行着逆流接触和物质传递。
塔底部装有再沸器(蒸馏釜)以加热液体产生蒸汽,蒸气沿塔上升,与下降的液体逆流接触并进行物质传递,塔底连续排出部分液体作为塔底产品。
在塔的加料位置以上,上升蒸汽中所含的重组份向液相传递,而回流液中的轻组分向气相传递。
如此物质交换的结果,上升蒸汽中轻组份的浓度逐渐提高,只要有足够的相间接触表面和足够的液体回流量,到达塔顶的蒸汽将成为高纯度的轻组分,塔的上半部完成了上升蒸气的精制(除去其中的重组份),因而成为精馏段。
在塔的加料口位置以下下降液体中的轻组份被蒸出,重组份被提浓,故称之为提馏段。
精馏塔的操作应当掌握三个平衡。
1.1.1物料平衡塔的总进料量(F)=塔顶馏出物量(D)+塔底排出物量(W);某一组分(x)的总进料量(Fxfi)=塔顶采出量(Dxdi)+塔底排出量(Wwi)物料平衡的建立,是衡量精馏塔内操作的稳定程度,它表现在他的能力大小和产品质量的好坏,一般应当根据入料量(F)而适当采取馏出物量(D),保持塔内物料平衡,才能保证精馏塔内操作条件稳定,当塔的物料平衡被破坏时,精馏塔的温度、压力降都会发生大幅度波动,严重时引起液泛、雾沫夹带、传质效率降低等问题,系统不能正常运行。
在粗甲醇精馏操作中,维持物料平衡的操作是最频繁的调节手段,操作时还必须同时考虑塔内的热量平衡。
1.1.2汽液平衡汽液平衡影响到甲醇产品的质量和精馏损失等,主要是通过调节精馏塔的操作条件(温度、压力、负荷),来调整塔盘上面气液接触的情况以及塔板间各组分气相分压平衡等来达到经济的效果。
甲醇精馏工艺的总结
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甲醇精馏工艺的总结
甲醇精馏工艺是一种用于分离和纯化甲醇的工艺。
甲醇是一种重要的有机化工原料和燃料,因此,高效的甲醇精馏工艺对于甲醇的生产具有重要意义。
甲醇精馏工艺的总结如下:
1. 原料准备:通过化工生产的一系列反应过程,得到含有甲醇的混合物作为原料。
2. 汽液平衡:将原料加热至沸点,使其与空气中的汽相达到平衡,形成汽液两相。
3. 精馏塔:将汽液两相送入精馏塔,利用塔内的板式结构和填料等设备,使甲醇和其他组分在不同板层或填料层上进行多次接触和蒸馏,以实现组分的分离。
4. 顶部产品:在精馏塔的顶部收集纯度较高的甲醇产品,其中可能还含有少量的轻组分或杂质。
5. 底部产品:在精馏塔的底部收集纯度较低的尾气产品,其中可能还含有重组分或难以分离的杂质。
6. 尾气处理:对底部产品进行后处理,包括减压、降温、气液分离等步骤,以去除杂质、浓缩有价值的组分,并回收部分底部产品作为循环回流。
7. 产品分离和纯化:对顶部产品进行进一步处理,如冷凝、吸收、提纯等工艺,以提高甲醇的纯度和质量,同时还可以得到其他有价值的副产品。
甲醇精馏工艺的优点是可以实现大规模的连续生产,具有较高的精馏效率和产品质量,且操作相对容易。
但同时也存在一些挑战,如操作条件控制要求较高,工
艺能耗较大等问题。
因此,在实际应用中需要综合考虑工艺的经济性、能源消耗、产品质量以及环境影响等因素,选择合适的甲醇精馏工艺。
甲醇精馏工艺及其塔器优化设计
![甲醇精馏工艺及其塔器优化设计](https://img.taocdn.com/s3/m/7d0fddb205a1b0717fd5360cba1aa81145318f61.png)
甲醇精馏工艺及其塔器优化设计一、本文概述甲醇精馏工艺是化学工业中一项重要的技术,主要用于从原料中分离和提纯甲醇。
随着现代化工的快速发展,对甲醇纯度的要求日益提高,因此,优化甲醇精馏工艺及其塔器设计显得尤为重要。
本文旨在深入探讨甲醇精馏工艺的基本原理、流程设计以及塔器优化的关键技术,以期为提高甲醇生产效率和纯度提供理论支持和实践指导。
本文将首先概述甲醇精馏工艺的基本原理和流程,包括原料预处理、精馏过程以及产品分离等关键步骤。
随后,将重点分析塔器设计的关键因素,如塔型选择、塔径和塔高的确定、填料或塔板的选型等,并对不同设计方案的优缺点进行比较和评价。
在此基础上,本文将探讨塔器优化设计的策略和方法,包括结构优化、热效率提升以及操作条件优化等方面。
通过本文的研究,期望能够为甲醇精馏工艺的改进和塔器设计的优化提供有益的参考和借鉴,推动甲醇生产技术的进步,为化工行业的可持续发展做出贡献。
二、甲醇精馏工艺概述甲醇精馏是甲醇生产过程中的重要环节,主要目的是通过精馏过程将粗甲醇提纯至符合工业或高纯度要求的产品。
甲醇精馏工艺涉及到热力学、流体力学和化学工程等多个领域的知识,是一个复杂而又精细的过程。
甲醇精馏的基本原理是利用甲醇与其他组分的沸点差异,在精馏塔内通过多次部分汽化和部分冷凝,实现不同组分的分离。
在精馏过程中,甲醇和杂质组分在塔内不同高度上达到气液平衡,通过控制操作条件和塔内各段的温度、压力以及回流比等参数,可以实现甲醇与杂质的有效分离。
甲醇精馏塔是精馏过程的核心设备,其设计优劣直接关系到甲醇产品的质量和生产效益。
塔器设计需要考虑多种因素,包括原料组成、产品纯度要求、操作条件、塔型选择、塔板结构、填料类型以及传热传质性能等。
合理的塔器设计可以提高精馏效率,降低能耗和物耗,从而实现生产过程的优化。
随着科学技术的进步和工业生产的需求,甲醇精馏工艺及其塔器优化设计已成为当前研究的热点。
新型塔板、填料以及高效传热传质技术的不断开发和应用,为甲醇精馏工艺的改进和塔器性能的提升提供了有力支持。
甲醇精馏操作知识问答
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甲醇精馏操作问答1、名词解释精馏——多次而且同时运用部分汽化和部分冷凝的方法,使混合液得到较完全的分离,以获得接近纯组分的操作。
回流比——精馏塔内回流量与塔顶产品量之比值叫回流比。
全回流——在精馏操作中,当塔顶蒸汽全部冷凝后,不采出产品,全部流回塔内,这种情况称为全回流。
全回流时,既不加料也不采出产品,但对科研、稳定生产和精馏开车均具有重要意义。
全回流不仅操作方便,而且是精馏开车的必要阶段,只有通过全回流使精馏操作达到稳定并且可以输出合格产品时,才能过渡到正常操作状态。
当操作严重失稳时,也需要通过全回流使精馏过程稳定下来。
最小回流比——一定理论塔板数的分馏塔要求一定的回流比,来完成规定的分离度。
在指定的进料情况下,如果分离度要求不变,逐渐减少回流比,则所需理论塔板数也需要逐渐增加。
当回流比减少到某一限度时,所需理论塔板数要增加无限多,这个回流比的最低限度称为最小回流比,最小回流比和全回流是精馏塔操作的两个极端条件。
2、粗甲醇精馏的目的是什么精馏的目的就是通过精馏的方法,除去粗甲醇中的水分和有机杂质,根据不同要求,制得不同纯度的精甲醇;大部分杂质得以清除,其中某些杂质降至微量,不致影响精甲醇的应用。
3、什么叫空塔速度空塔速度是指单位时间内精馏塔上升蒸汽的体积与塔截面积的比值,即塔内上升蒸汽在单位时间内流动的距离。
单位为米/秒。
4、什么叫液泛如何处理当塔板上液体流量很大,上升气体的速度很高时,液体被气体夹带到上一层塔板上的流量猛增,使塔板间充满气液混合物,最终使整个塔内都充满气液,这种现象称为夹带液泛;因为降液管通道太小,流动阻力大,或因其他原因使降液管局部地区堵塞而变窄,液体不能顺利通过降液管下流,使液体在塔板上积累而充满整个板间,这种现象称为液泛。
出现液泛时,气液两相无法进行正常的传质,甚至出现轻重组分颠倒,塔的压力降也会陡增。
具体表现在板式塔中下层塔板出现液泛时,不管是板式塔还是填料塔,均应停止或减少进料量,稍减少蒸汽,降低塔釜温度,停止塔顶采出,进行全回流操作,使涌流到塔顶或上层的难挥发组分慢慢回到塔釜或塔下的正常位置。
精馏简答题
![精馏简答题](https://img.taocdn.com/s3/m/8e7ccf2b17fc700abb68a98271fe910ef12dae21.png)
精馏简答题简答题1.甲醇常见的物理性质?答:甲醇是最简单的饱和醇,又名木醇或木精,分子量32.04,分子式CH3OH。
①通常为无色、略带乙醇香味的挥发性可燃液体。
②凝固点-97~-97.8℃;③沸点 64.50~64.7℃(0.1013MPa);④自燃点461~473℃;⑤爆炸极限6v%—36.5v%。
2.甲醇生产过程中有毒有害物质有那些?答:在甲醇生产中,对人体健康有毒物质常有:①甲醇、一氧化碳、硫化氢、二甲醚、醛、酮及其他高级醇类;②还有一些化学药品如氢氧化钠、氨、联胺、磷酸盐等。
3.目前世界上甲醇工业生产所采用的原料是什么?答:目前世界上生产甲醇所采用的原料:①煤、石油(渣油、石脑油)、天然气、②以及煤气、乙炔尾气等富含氢气、一氧化碳、二氧化碳的废气。
4.目前工业上生产甲醇所采用工艺路线是什么?答:①目前,工业生产几乎都采用以一氧化碳、二氧化碳加氢加压合成生产甲醇。
②甲醇生产装臵主要包括以下几大工序:原料气制备(脱硫、转化),压缩,甲醇合成、精馏等工序。
5.铜基催化剂的特点是什么?答:①活性高,选择性好。
缺点:②抗硫、氯性能差;③耐温性能差。
6.甲醇合成气中二氧化碳的作用是什么?答:1)二氧化碳本身是甲醇合成的一种原料。
2)二氧化碳的存在,在一定程度上抑制了二甲醚的生成。
3)阻止了一氧化碳转化为二氧化碳,这个反应在有水蒸汽存在时会发生。
4)有利于温度调节,防止超温,因为二氧化碳的合成反应热比一氧化碳的反应热要低42.9KJ/mol, 所以二氧化碳参加反应时可以有效地阻止合成温度的升高,从而保证催化剂的活性,延长催化剂的使用寿命。
7.原料气净化的作用是什么?答:原料气必须经过净化处理,净化的任务是清除油、水、尘埃、羰基铁、硫化物、氯化物等杂质。
8.甲醇原料气中硫化物害处是什么?答:1)引起催化剂中毒。
2)造成管道、设备的腐蚀。
3)造成粗甲醇质量下降。
9.合成塔在使用过程中热点温度为什么会下移?答:1)催化剂长期处于高温和温度波动下,活性下降。
甲醇精馏工艺流程
![甲醇精馏工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/3cf170f268dc5022aaea998fcc22bcd126ff421c.png)
甲醇精馏工艺流程甲醇是一种重要的有机溶剂和工业原料,在很多化工过程中都有应用。
甲醇的精馏工艺流程是通过升华、精馏等操作将甲醇纯度提高到要求的级别。
下面我们将详细介绍甲醇精馏工艺流程。
首先,甲醇精馏的原料是甲醇混合物,其中包含一定比例的杂质。
这些杂质主要有水、醛类、酮类、酯类、酸类等。
因为甲醇与这些杂质的沸点不同,所以可以通过精馏的方式进行分离。
甲醇精馏的工艺流程包括预热、脱水、醛酮分离、酯酸分离和脱杂等步骤。
首先是预热环节。
原料甲醇进入预热器进行加热,以增加其温度,提高精馏效果。
接下来是脱水环节。
原料甲醇进入脱水塔,通过与脱水剂的接触,吸附或与水反应,将甲醇中的水分去除。
脱水塔通常有多层塔盘,上层温度较低,底层温度较高。
原料甲醇在塔盘之间流动,逐渐脱水,最终从塔顶出口脱水。
然后是醛酮分离环节。
脱水后的甲醇进入醛酮分离塔,与醛酮混合物进一步进行分离。
在这个塔中,塔顶为醛酮液体,塔底为甲醇液体。
通过温度和压力的控制,将醛酮从甲醇中分离出来。
接下来是酯酸分离环节。
甲醇进入酯酸分离塔,与酯酸混合物进行分离。
酯酸通常是甲醇的副反应产物,在甲醇生产过程中会产生。
通过控制温度和压力,将酯酸从甲醇中分离出来。
最后是脱杂环节。
在酯酸分离后的甲醇还会存在一些其他杂质,如醛类和酮类。
这些杂质可以通过再次精馏进一步分离。
这个环节通常使用精馏塔进行,通过逐渐升温的方式将这些杂质从甲醇中分离出来。
综上所述,甲醇精馏工艺流程主要包括预热、脱水、醛酮分离、酯酸分离和脱杂等环节。
通过这些操作,可以将甲醇中的杂质分离出来,提高甲醇的纯度,达到工业要求。
当然,实际操作中还需要根据具体情况选择合适的设备和控制参数,以确保工艺流程的顺利进行。
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甲醇精馏的基础知识一、粗甲醇精馏的意义:在甲醇合成时,因合成条件如压力、温度、合成气组成及催化剂性能等因素的影响,在产生甲醇反应的同时,还伴随着一系列副反应。
所得产品除甲醇外,还有水、醚、醛、酮、酯、烷烃、有机酸、有机胺、高级醇、硫醇、甲基硫醇和羰基铁等几十种有机杂物。
甲醇作为有机化工的基础原料,用它加工的产品种类很多,因此对甲醇的纯度均有一定的要求。
粗甲醇通过精馏,可根据不同要求,制得不同纯度的精甲醇,使各类杂物降至规定指标以下,从而确保精甲醇的质量。
二、有关基本概念1.什么是精馏?精馏的原理是什么?把液体混合物进行多次部分气化,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。
为什么把液体混合物进行多次部分气化,同时又多次部分冷凝,就能分离为纯或比较纯的组分呢?对于一次气化、冷凝来说,由于液体混合物中所含组分的沸点不同,当其在一定温度下部分气化时,因低沸点物易于气化,故它在气相中的浓度较液相高,而液相中高沸点物的浓度较气相高。
这就改变了气液两相的组分。
当对部分气化所得蒸气进行部分冷凝时,因高沸点物易于冷凝,使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高,而未冷凝气中低沸点物的浓度较液相高。
这样经过一次部分气化和部分冷凝,使混合液通过各组分浓度的改变得到初步分离。
如果多次地这样进行下去,将最终在液相中留下基本上是高沸点的组分,在气相中留下基本上是低沸点的组分。
由此可见,部分气化和部分冷凝,都使气液相的组成发生变化,多次部分气化和部分冷凝同时进行,就可以将混合物分离为纯的或比较纯的组分。
液体气化要吸收热量,气体冷凝要放出热量。
为了合理利用热量,我们可以把气体冷凝时放出的热量供给液体气化时使用,也就是使气液两相直接接触,在传热的同时进行传质。
为满足这一要求,在实践中,这种多次部分气化伴随部分冷凝的过程是在逆流作用的塔式设备中进行。
所谓逆流,就是因液体受热而产生的温度较高的气体,自下而上地同塔顶因冷凝而产生的温度较低的回流液体(富含低沸点组分)作逆向流动,即回流液自上而下与上升蒸气相遇,塔内发生传质、传热过程如下:(1)气液两相进行热的交换——利用部分气化所得气体混合物中的热来加热部分冷凝所得液体混合物;(2)气液两相在热交换过程中同时进行质的交换。
温度较低的液体混合物被温度较高的气体混合物加热而部分汽化。
此时,因挥发能力的差异,低沸点组分比高沸点组分挥发得多,结果表现为低沸点组分从液相转入气相,气相中易挥发组分增浓;同理,温度较高的气相混合物,因加热了温度较低的液体混合物,而使自己部分冷凝,同样因为挥发能力的差异,使高沸点组分从气相转入液相,液相中难挥发组分增浓。
精馏塔是由若干塔板组成的,塔的最上面称为塔顶,塔的最下面称为塔釜。
一块塔板只进行一次部分气化和部分冷凝,塔板数愈多,部分气化和部分冷凝的次数愈多,分离效果愈好。
通过整个精馏过程,最终由塔顶得到高纯度的易挥发组分(塔顶馏出物)。
塔釜得到的基本上是难挥发的组分。
2、什么是拉乌尔定律?拉乌尔定律是从实验中总结出来的一条重要的规律。
该定律指出,在一定温度下,汽液平衡时,溶液上方气相中任意组分所具有的分压,等于该组分在相同温度下的饱和蒸汽压乘以该组分在液相中的分子分数。
用数学式表示为:p A =P A X A式中p A——气相中A组分的分压;P A——纯组分A在该温度下的饱和蒸汽压;X A——液相中组分A的分子分数。
3、什么是道尔顿定律?道尔顿定律是表示理想气体混合物的总压和分压的关系的定律。
道尔顿定律指出:理想气体混合物的总压,等于个个组成气体分压之后。
根据道尔顿定律可以推出一个很重要的结论:混合气体中每个组分气体的分压等于混合气体的总压乘以该气体在混合气体中所占的分子分数。
例如,第i个组分气体的分压可用下式表示:p i=P总Y i式中p i——组分气体i分压;P总——混合气体的总压;Y i——组分气体I在混合气体中所占分子分数。
4、挥发度和相对挥发度:挥发度和相对挥发度是精馏过程使用的重要基本概念之一,精馏塔设计中也经常应用它。
纯物质的挥发性能一般都以饱和蒸汽压力的大小来描述。
对处在相同温度的不同物质,饱和蒸汽压力大的称为易挥发物质,否则就是难挥发物质。
饱和蒸汽压即是外压时该物质的沸点温度下的蒸汽压,因此习惯上,也用沸点来说明挥发性能。
如在101.325kPa 下水的沸点为100℃,乙醇的沸点为78.4℃,甲醇的沸点为64.7℃,我们可以说甲醇比乙醇容易挥发,乙醇又比水容易挥发。
对纯物质来说,不论是饱和蒸汽压力,还是沸点,都可以用来判断其挥发能力的大小。
精馏过程是处理多组分的液态混合物,而与液体成平衡的气相也是由各组分组成的气体混合物。
这时各个组分在气相中所具有的分压数值的大小反映了该物质的挥发性能。
其挥发性能的大小除与物料性质有关外,根据拉乌定律,还与物料在液体中所具有的浓度大小有关。
为此规定挥发度的定义是:组分的气相分压与组分液相的浓度之比。
对物质a和物质b组成的溶液,Va=Pa Xa Vb=Pb Xb式中Va 、Vb ——分别为组分a 和组分b 的挥发度;Pa 、Pb ——组分a 和组分b 在气相中的分压;Xa 、Xb ——组分a 和组分b 在液相中的分子分数。
对符合拉乌定律的理想溶液,Pa=P A ·Xa Pb=P B ·Xb= P B (1-Xa )式中P A 、P B 分别指组分a 和b 的饱和蒸汽压。
由此可见,当溶液浓度不变时,物质挥发度的大小与饱和蒸汽压有关,也就是与温度有关,温度愈高,挥发度愈大。
当温度不变时,挥发度的大小与浓度有关。
对理想溶液而言,浓度愈大,挥发度愈大,二者成正比关系。
为了比较混合液中各个组分挥发度的大小,同时也便于在精馏中进行计算,因而引出了相对挥发度的概念,其定义是,混合液中各个组分挥发度之比。
如对物质a 和物质b 组成的溶液,其相对挥发度,αab =Va Vb式中αab ——为组分a 对组分b 的相对挥发度。
5、什么是露点?什么是泡点?什么是沸点?把气体混合物在压力不变的条件下将温冷却,当冷却到某一温度时,产生第一个微小的液滴,温度叫做该混合物在指定压力下的露点温度,简称露点。
处于露点温度下的气体称为饱和气体。
从精馏塔顶蒸出的气体温度,就是处在露点温度下。
这里提醒一下,第一个液滴不是纯组分,它是露点温度下与气相相平衡关系的液相。
其组成是由相平衡关系决定的。
由此可见,不同组成的气体混合物它们的露点是不同的。
液体混合物在一定的压力下加热到某一温度时,液体中出现第一个很小的气泡,即刚开始沸腾,则此温度叫该液体在指定压力下的泡点温度,简称泡点。
处于泡点温度下的液体称为饱和液体,精馏塔的釜液温度,就是处在泡点温度下。
应该说明,这第一个很小的气泡,也不是纯组分,它的组成也是由相平衡关系确定的。
当纯液体物质的饱和蒸汽压等于外压时,液体就会沸腾,此时的温度叫该液体在指定压力下的沸点。
应该指出,纯物质的沸点是随外界压力而改变的。
当外压升高,沸点升高;外压降低,沸点降低。
对液体混合物来说,各组分的分压总和等于外压时,物料开始沸腾。
由于各组分的分压随其在液相中的含量的改变而有所不同,因此,它没有恒定的沸点。
液体混合物在泡点至露点的整个温度范围内,都处于沸腾状态,并且不同温度下气液相组成是不同的。
6、回流比、全回流、最小回流比:回流比的定义就是:回流液体量与采出量的重量比。
通常用R 来表示,即R=L D式中R ——回流比;L ——单位时间内塔顶回流液体量,公斤/小时;D ——单位时间内塔顶采出量,公斤/小时;全回流是指精馏操作中,把停止塔的进料、塔釜出料和塔顶出料,将塔顶冷凝液全部作为回流液的操作,称作全回流。
最小回流比是在规定的分离要求下,即塔顶、塔釜采出的组成为一定时,逐渐减少回流比,此时所需理论塔板数逐渐增加。
当回流比减少到某一数值时,所需理论塔板数增加到无穷多,这个回流比的数值,称为完成该预定分离任务的最小回流比。
它是精馏塔设计计算中的重要数据之一,通常操作时的实际回流比取最小回流比的1.3~2倍。
7、简述回流液在精馏分离过程中的作用:在精馏过程中,混合液加热后所产生的蒸气由塔顶引出,进入塔顶冷凝器。
蒸气在此冷凝(或部分冷凝)成液体,将其一部分冷凝液返回塔顶沿塔板下流,这部分液体就叫做回流液;将另一部分冷凝液(或未凝蒸气)从塔顶采出,作为产品。
在回流液沿塔板下流过程中,与塔内不断气化上升的蒸气进行多次部分气化和部分冷凝,即发生质交换过程,这样一来,就增大了回流下来液体中高沸点组分的含量。
回流是构成汽、液两相接触传质的必要条件,没有液两相接触传质也就无从进行物质交换。
当然组分挥发度的差异仍然是精馏过程的基础。
8、精馏塔的压力降:所谓精馏塔的压力降,就是平时所说的塔顶和塔釜的压力差。
对板式塔来说,塔板压降主要由三部分组成,即干板压力降、液层压力降和克服液体表面张力的压力降。
塔顶和塔釜的压力差是全塔每块塔板塔顶和塔釜的压力降的总和。
所谓干板压力降,就是精馏塔内上升气体(或蒸汽)通过没有液体存在的塔板时,所产生的压力降;当气体穿过每层塔板上液体层时产生的压力降,叫做液层压力降;气体克服液体表面张力所产生的压力降,叫液体表面张力压力降。
对于固定的塔来说,在正常操作中,塔压力降主要随上升气体的流速大小而变化,有经验表明,压力降与气体流速的平方成正比。
9、什么是空塔速度?它与孔速有什么关系?空塔速度是指单位时间内精馏塔上升蒸汽的体积与塔截面的比,即塔内上升气体在单位时间内流动的距离。
单位为米3/秒·米2或米/秒。
用公式可表示为:W = Vs/Aa式中W——空塔速度,米/秒;Vs——上升蒸气体积流量,米3/秒;Aa——塔的总截面积,米2。
上式也可以表示为W = Vs/0.785D2D——塔内径,米。
孔速是指单位时间内通过升气孔道的上升蒸汽的体积与孔道总截面的比,即上升气体穿过升气孔道的流速,单位为米3/秒·米2或米/秒。
用公式可表示为:W孔= Vs/AT式中W孔——孔速度,米/秒;Vs——上升蒸气体积流量,米3/秒;AT——升气孔道总截面积,米2。
因为升气孔道总截面积是由塔板开孔率决定的,设开孔率为φ,则上式可表示为:W孔= Vs/0.785D2·φ= W/φ空塔速度是影响精馏操作的重要因素之一。
对于已经确定的塔来说,如果在允许范围内提高空塔速度,则能提高塔的生产能力。
当空塔速度,提高到一定限度时,气液两相在塔板上因接触时间过短,而且会产生严重的雾沫夹带,破坏塔的正常操作。
一般是以雾沫夹带量不大于10%来确定空塔速度,称为最大允许速度。
当空塔速度过低时,不利于气体穿过孔道,甚至托不住上层塔板的液体,塔板上的液体可以经升气孔道倒流至下层塔板,这种现象通常称为液体泄漏,泄漏严重时,会降低精馏塔的分离效果,特别筛板塔、浮阀塔、舌形塔,尤其是这样。