惠州炼油气分技术问答

惠州炼油

气体分离装置技术问答

2006.07

1、分馏的基本原理是什么?

答：分馏的基本原理是利用汽液相中各组分的相对挥发度的不同进行分离。在塔中，蒸汽从塔底向塔顶上升，液体则从塔顶向塔底下降，每层板上汽液两相相互接触时，汽相产生部分冷凝，液相产生部分汽化，由于液体的部分汽化，液相中轻组分向汽相扩散，使蒸汽中轻组分增多，而蒸汽的部分冷凝，使蒸汽中重组分向液相扩散，液相中重组分增多，进而使同一层板上互相接触的汽液两相趋向平衡。

2、分馏应具备什么条件?

答：1）必须有分馏物质的接触场所，即塔盘。

2）须有不平衡的汽液两相：高温低轻组分浓度上升的汽相与低温高轻组分浓度的液相。

3）平衡的汽液两相必须充分接触，达到动态平衡。

3、影响分馏操作的因素有哪些？

答：除了设备问题以外，影响精馏过程的主要因素有：

1)塔的温度、压力、液面。

2)进料状态、组成、温度及进料量。

3)塔顶、底产品采出量。

4)回流量。

5)塔内上升蒸汽速度。

6)重沸器热源。

7)塔顶冷凝器冷凝水量及温度。

4、精馏塔有几种进料状态？分别是什么？

答：有五种进料状态：饱和液体进料；饱和蒸汽进料；低于泡点的过冷液进料；过热蒸汽进料；气液混合进料。

5、什么是露点？

答：把气体混合物在压力不变的情况下降温冷却，当冷却到某一温度时，产生第一个微小的液滴，此温度叫做该混合物在指定压力下的露点温度，简称露点。

6、什么是泡点？

答：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。

7、泡点方程式与露点方程式有何用处?

答：泡点方程也称液相等温线方程，表示在一定的温度下，表示了系统压力与液相组成关系，即系统温度、压力一定时，饱和液相组成就确定了，不能任意选择。露点方程也叫汽相等温线方程，表示在一定的温度下，系统压力与汽相组成间的关系。即系统压力和温度一定时，汽相组成就确定。

8、什么是潜热、显热？

答：单位重量的纯物质在相变过程中温度不发生变化吸收或放出的热叫潜热。纯物质在不发生相变和化学反应的条件下，因温度的改变而吸收或放出的热叫显热。

9、相对挥发度表示什么意义？

答：相对挥发度（α）是两个组份挥发度之比值，用它可以反映该两种组份用精馏方法分离的难易程度，当α=1时，两组份的挥发度相等，说明两组份不能用一般精馏方法分离，当α大于1时，而且α值越大时，两组份就越易

用精馏方法分离。α值随温度和压力的改变而改变，在压力和温度变化不大时，α可以近似地看成常数。对于碳氢化合物，α值随着温度的上升、压力的增大而减小，故在高压下进行蒸馏操作难以分离。

10.何谓关键组分？

答：分离多元组分混合物的精馏塔，必须规定该塔的分离任务，即挥发度相邻的两个组分的分离度，该分离度是指挥发度相邻的两个组分中，轻组分在塔釜排出液中的浓度及重组分在塔顶馏出物中的浓度，这种规定分离粘度的组分叫关键组分。

11.塔回流的作用是什么？

答：（1）提供塔板上的液相回流，造成汽、液两相充分接触达到传热、传质的目的；

（2）取走进入塔内的多余热量，维持全塔热平衡，以利于控制产品质量。

12.回流有几种方式？说出其各自含义。

答：有三种：冷回流、热回流、循环回流。

冷回流（过冷液体回流）--塔顶气相馏出物在冷凝器中被全部冷凝后，再将其冷却到其泡点温度以下，就成为过冷液体，用这种过冷液体作为回流，称为冷回液。

热回流（饱和液体回流）--塔顶气相馏出物被冷凝到其泡点温度，用该饱和液体作为回流，称为热回流。

循环回流是将塔侧线的部分液相馏份抽出，经换热冷却后，重新送回抽出板的上方一块或几块塔板上作为回流，称为循环回流。

13、什么叫雾沫夹带?

答：在板式精馏塔中，上升蒸汽从某一层塔板夹带雾状液滴到上层塔板

的现象。

14、何谓返混现象？

答：在有降液管的塔板上，液体横流过塔板与气体呈错流状态，液体中易挥发组分的浓度将沿着流动的方向逐渐下降，但是当上升气体在塔板上使液体形成涡流时，浓度高的液体和浓度低的液体就混在一起，破坏了液体沿流动方向的浓度变化，这种现象叫返混现象。

15、什么是最小液气比？

答：当吸收油用量减少到使富吸收油操作浓度等于平衡浓度时，吸收推动力为零，按吸收油用量的极限情况，称为最小吸收油用量，其对应的液气比即为最小液气比。

16、什么是淹塔? 漏塔?

答：淹塔液相负荷过大，塔板上的液层太厚，液体来不及从溢流管流下，使上下塔板的液体联成一体，分离效果完全遭到破坏的现象。漏塔塔内汽相太少，汽速低，大量液体由于重力的作用，从汽相阀孔或舌孔、板孔漏下的现象。

17、气体在液体中的平衡溶解度和什么有关？

答：气体与液体接触时，气体溶解在液体中，造成一定的溶解度，在气液两相经过相当长时间的接触后，溶解度逐渐趋于一极限，这是气液两相达到平衡，气体溶解过程终止，这一极限溶解度就称为平衡溶解度，平衡溶解度的大小随物系、温度、压强而异。

18、什么是理想气体的道尔顿分压定律?写出数学表达式，并说明式中各符号的意义。

答：理想气体混合物，它的总压等于各组分的分压之和。表达式P=∑n

Pi，

1式中P—混合气体的总压；

∑n

－1至n个组分之和；

1

Pi—混合气体中某个组分的分压。

19、什么是理想溶液的拉乌尔定律?写出其数学表达式，并说明式中各符号的意义。

答：在一定温度下，溶液上方蒸汽中任一组分的蒸汽分压等于该纯组分，在此温度下的饱和蒸汽压与该组分在溶液中摩尔分数的乘积。

数学式Pi = Pi0 Xi，

式中Pi——某组分的蒸汽分压；

Pi0——某纯组分在同温度时的饱和蒸汽压；

Xi——某组分的摩尔分数。

20、在蒸馏理论中，理想溶液的概念是什么?

答：①溶液中各组份，同组分分子的作用力与不同组分分子间作用力相等，如有A、B二元组分，各种分子的作用力关系A·A=B·B=A·B。

②各分子间不发生化学反应，各组分的体积之和等于溶液总体积。

21、什么是理想溶液的汽液两相平衡?写出数字表达式?从中说明汽液平衡的条件?

答：在密闭的容器内，在一定的温度下，单位时间内，从液相中汽化的分子数等于从汽相中凝结成液相的分子数。

数字表达式tV=tL PV=PL

平衡条件(1) 汽液两相温度相等。