蒸馏课件-PPT(精) ppt

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塔板上的气液接触状态（增大接触面积）
鼓泡接触状态：当气速较低时，气体以鼓泡形 式通过液层。由于气泡的数量不多，形成的气 液混合物基本上以液体为主，此时塔板上存在 着大量的清液。因气泡占的比例较小，气液两 相接触的表面积不大，传质效率很低。
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泡沫接触状态：当气速增加，缺泡数量集聚增 加，气泡不断的发生碰撞和破裂，此时板上液 体大部分以液膜的形式存在于气泡之间，形成 一些直径较小、扰动十分剧烈的动态泡沫，由 于泡沫接触的表面积大，并不断的更新，为两 相传质传热提供了良好的条件。
模块七 蒸馏技术
在化工生产过程中，常需要将原料、 中间产物或粗产物进行分离，以获得符合 工艺要求的化工产品或中间产品。例如将 原油蒸馏可得到汽油、煤油、柴油及重油 等；将混合芳烃蒸馏可得到苯、甲苯及二 甲苯等；将液态空气蒸馏可得到纯态的液 氧和液氮等。
蒸馏是分离均相液体混合物的一种方 法。
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任务一 了解蒸馏过程及其应用
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三 蒸馏分离的特点
可直接获得产品操作简单
适用范围广泛可以将气态物先液化再分 离，如空分；可将固态物先熔化再分离， 如分离脂肪酸混合物。
需要消耗大量的能量，对于加压或减压 将消耗额外的能量。
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五 板式塔
一、板式塔的主要结构： 塔体； 塔板； 气体及液体进口装置
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塔板结构
塔板可分为有降液管式塔板和无降液管式塔 板两类。 有降液管式塔板上：气液两相呈错流方 式接触，这种塔板效率较高，具有较大操作 弹性，使用广泛。 无降液管式塔板上：气液两相呈逆流接 触，塔板板面利用率较高，生产能力大，结 构简单，但效率较低，操作弹性较小，工业 使用较少。
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平衡蒸馏 平衡蒸馏（或闪蒸）是一种单级蒸馏操
作。在单级釜内进行平衡蒸馏时，釜内液 体混合物被部分气化，并使气相与液相处 于平衡状态，然后将气液两相分开。这种 操作既可以间歇方式又可以连续方式进行。 化工生产中多采用如图8－8所示的连续操 作的平衡蒸馏装置。混合液先经加热器加 热，使液体温度高于分离器压强下液体的 沸点，然后通过减压阀使其降压后进入分 离器中，此时过热的液体混合物即被部分 气化，平衡的气液两相在分离器中得到分 离。通常分离器又称为闪蒸罐（塔）。
操作是工业生产中应用最为广泛的一种单元操作。
实际生产中的蒸馏操作过程可根据溶液性质、生产
目的与要求而采用不同的方法。当物质比较容易分离或
分离要求不高时，可采用简单蒸馏或闪蒸，较难分离的
物质可采用精馏，很难分离的物质或用普通精馏方法不
能分离的则可采用特殊精馏。其中应用最为广泛的是精
馏。
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蒸馏操作的分类 按操作方式：间歇蒸馏、连续蒸馏 按蒸馏方法：简单蒸馏、精馏、特殊精馏 按操作压力：常压蒸馏、加压蒸馏、负压蒸馏 按分离组分数目：两组分精馏、多组分精馏
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二、精馏操作
粗甲醇的精馏
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蒸馏的概念
1. 定义：将液体均相混合物加热，使之沸腾汽化，利用各组分沸点 （挥发度）不同的特性进行分离的一种单元操作。
2. 实质：传热和传质过程 3. 处理对象：液体均相混合物 4. 过程特征：
1）全部汽化、全部冷凝——不能分离 2）部分汽化、部分冷凝——能够分离 5. 目的：分离液体混合物 6. 专有名词：塔顶产品、塔底产品
在化工生产过程中，多数原料和半成品都是混合液，
要想得到较高纯度的物质，就需要进行分离和精制。例
如将石油分离为汽油、煤油、柴油及重油等；又如从粮
食、薯类的发酵液中制酒精。石油、乙醇水溶液等很多
混合液有一个共同物征——互溶、均质。人们将具有互
溶、均质的液体混合物称为均相溶液。蒸馏、萃取等操
作均可将均相溶液分离为较纯组分的单元操作。但蒸馏
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塔板类型
泡罩塔：主要元件为升气管用泡罩。泡罩的下 部周边有很多齿缝，齿缝一般为三角形、矩形 或梯形。
筛孔塔：筛孔塔板简称筛板，塔板上开有许多 均匀的小孔，筛孔在塔板上按一定的规律排列， 塔板上设置溢流堰，使板上保证一定厚度的液 层。
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浮阀塔：在塔板上开有若干个阀孔，每个阀孔 装有一个可以上下浮动的阀片。阀片连有几个 阀腿，而使阀片不被气体吹走。阀片周边冲出 几个略向下弯的定距片，当气流很小时，保持 阀片与塔板间有一定的间距。
喷射接触状态：当气速继续增加，由于气体动 能很大，把板上液体向上喷成大小不等的液滴， 直径较大的液滴受重力作用又落回到板上，直 径较小的液滴被气体带走，形成液沫夹带。
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简单蒸馏 简单蒸馏又称微分蒸馏，也是一种
单级蒸馏操作，常以间歇方式进行。简 单蒸馏装置如图8－9所示。混合液在蒸 馏釜中受热后部分气化，产生的蒸气随 即进入冷凝器中冷凝，冷凝液不断流入 接受器中，作为馏出液产品。由于气相
组成y大于液相组成x，因此随着过程的
进行，釜中液相组成不断下降，使得与 之平衡的气相组成（馏出液组成）亦随 时降低，而釜内液体的沸点逐渐升高。 通常当馏出液平均组成或釜残液组成降 至某规定值后，即停止蒸馏操作。在一 批操作中，馏出液可分批收集，以分别 得到不同组成的馏出液。简单蒸馏多用 于混合液的初步分离。
喷射塔：在喷射型塔板上，气体沿水平方向喷 出，不再通过较厚的液层而鼓泡，因而塔板压 降降低，可采用较大的操作气速，提高了生产 能力。
喷射塔有：舌型塔板、浮舌塔板、斜孔塔 板、垂直筛板
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塔板的面积分四个区域： 鼓泡区；为气液传质的有效区域 溢流区：溢流管及受液盘所占的区域 安定区：在鼓泡区和溢流区之间的面积 边缘区：在靠近塔壁的部分，需留出一圈用于 支持塔板边梁使用的边缘区域
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一、精馏流程
原料液溶液由塔中部加入，液体在塔内处于 沸腾状态，产生的蒸汽沿塔上升， 从塔顶引出 进入冷凝器冷凝，冷凝液一部分作为塔顶产品， 一部分回流至塔内液相回流，液相沿塔下降至 塔底引出，进入再沸器被间接加热沸腾汽化， 所产生的蒸汽由再沸器引入塔内汽相回流，沿 塔上升， 没汽化的液相作为塔底产品。由此可 知， 塔内所进行的精馏过程可视为一股上升的 汽流与一股下降液流在塔内逆流流动，直接接 触，在两股流体间实现了热量、质量的传递。