精馏设备及精馏塔操作

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1、精馏塔及精馏塔的操作一、精馏塔基本功能：为气液两相提供充分接触的机会，使传热和传质过程迅速而有效地进行；并且使接触后的气、液两相及时分开，互不夹带。类型：板式塔(platetower)和填料塔(packedtower)化学工业出版社www.cip.com.cn板式塔结构图1-塔体2—进口堰3—受液盘4—降液管5—塔板6—出口堰思考：（一）板式塔的主要结构？①塔体——圆柱形常用钢板焊接而成，有时也将其分成若干塔节，塔节间用法兰盘联接。②溢流装置包括出口堰、降液管、进口堰、受液盘等部件。1-塔体2—进口堰3

2、—受液盘4—降液管5—塔板6—出口堰④辅助设备精馏装置的辅助设备主要是各种型式的换热器，包括塔底再沸器、塔顶冷凝器、料液预热器、产品冷却器，另外还需管线以及流体输送设备等。③塔板及其构件思考：（二）板式塔的气液流动类型？每块塔板上，气液间的相对流向有两种类型①错流式　液体沿水平方向横过塔板，气体则沿着与塔板垂直方向由下而上穿过板上的孔通过塔板，气液两相呈错流。特点是具有降液管，降液管为液体从一块塔板流到下一块塔板提供了通道。筛板塔、泡罩塔、浮阀塔等属此种类型。②逆流式　气液均沿与塔板相垂直的方向穿过板上

3、的孔通过塔板。特点是没有降液管，淋降筛板塔气液间的相对流动即属此种类型。操作时塔板上都有积液，气体穿过板上小孔后在液层内生成气泡，泡沫层为气液接触传质的区域。思考：（三）板式塔的类型及特点？1.泡罩塔的主要结构及特点(a)操作状况；(b)板面布置；(c)圆形泡罩泡罩塔特点：操作平稳并有完整的设计资料和部分标准；操作弹性大。缺点：结构复杂、压降大、造价高，已逐渐被其它的塔型取代，新建塔很少再用此种塔板。2.筛板塔的主要结构及特点筛孔型塔板筛板塔的特点：结构简单、造价低、生产能力大、板效率高、压降低，已成为

4、应用最广泛的一种。3.浮阀塔的结构及特点浮阀（F-1型）浮阀塔具有的特点：生产能力大塔板效率高操作弹性大结构简单、安装方便。4.淋降筛板塔淋降筛板塔即没有降液管的筛板塔，也称为无溢流型筛板塔。这种塔内任一块塔板上气液都穿过筛孔，又称为穿流式筛板塔。淋降筛板塔因其操作弹性小现已很少使用，通常使用的是其改进型的波纹板塔。思考：（四）板式塔的流体力学现象①塔板上气液接触状况鼓泡接触状态：蜂窝状接触状况：泡沫状接触状态：喷射接触的状态：②塔板上的不正常现象漏液正常操作时，液体应横穿塔板，在与气体进行充分接触传质

5、后流入降液管。但当气速较低时，液体从塔板上的开孔处下落，这种现象称为漏液(weeping)。严重漏液会使塔板上建立不起液层，会导致分离效率的严重下降。气泡夹带：液体在下降过程中，有一部分该层板上面的气体被带到下层板上去，这种现象称为气泡夹带。液（雾）沫夹带：气体离开液层时带上一些小液滴，其中一部分可能随气流进入上一层塔板，这种现象称为液（雾）沫夹带。液泛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液体，这种现象称为夹带液

6、泛。因降液管通道太小，流动阻力大，或因其它原因使降液管局部地区堵塞而变窄，液体不能顺利的通过降液管下流，使液体在塔板上积累而充满整个板间，这种液泛称为溢流液泛。（五）填料塔与板式塔的比较1.填料塔操作范围较小，特别是对于液体负荷的变化更为敏感。当液体负荷较小时，填料表面不能很好的润湿，使传质效果急剧下降；当液体负荷过大时，则易产生液泛。设计良好的板式塔，则具有较大的操作范围。2.填料塔不宜于处理易聚合或含固体悬浮物的物料，而某些类型的板式塔（如大孔径筛板、泡罩塔等）则可以有效的处理这些物系。另外板式塔比

7、填料塔易于清洗。3.当气液接触过程中需要冷却以移除反应热或溶解热时，填料塔因涉及液体均布问题而使结构复杂化。板式塔则可以较容易地在塔板上安装冷却盘管。4.填料塔适于生产规模较小的场合。而板式塔塔径一般不小于0.6m，否则安装困难。5.板式塔的设计资料易得可靠，因而板式塔的设计比较准确。6.普通填料塔因结构简单，所以直径800mm以下的造价一般较板式塔造价便宜。直径大时则昂贵。7.对于易起泡物系，填料塔更为适合，因为填料对泡沫有限制和破坏作用。8.填料塔可处理强腐蚀物系，因可采用瓷质材料。9.对于热敏性物

8、系宜于采取填料塔，因为填料塔内的持液量比板式塔少，物料在塔内停留时间短。10.填料塔的压降比板式塔的压降小，因而对减压操作更为适宜。此外也降低能耗。二、精馏塔的操作（一）开车前的准备工作1.检查所有阀门是否操作灵活，是否处于合适的开关位置。2.检查压力表、温度表、液位计是否能正常使用。3.检查冷却水或冷冻盐水的供给是否正常。4.启动进料泵，打开通向塔釜的进料阀，待液位高度达到要求后，关闭进料阀，停泵。5.检查加热蒸汽（或其它加热介质）是否达