精馏装置课件.ppt

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1、精馏装置精馏塔在石油化工行业中占有很重要的地位，是化工企业和炼油企业生产过程中应用极为广泛的传质传热设备，其目的是将混合物中的各组分分离，达到规定的纯度。精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下，各组分的饱和蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到汽相中，而汽相中的重组分转移到液相中，从而达到分离的目的。因此精馏装置操作的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。概述概述精馏操作的用途：生产工艺常常涉及到互溶液体混合物的分离问题，如有机合成产品的提纯，溶剂回收和废液排放前的达标处理等等。分离的方法有多种，精馏就是工业上最常用的

2、方法之一。精馏原理精馏是把液体混合物在传质设备中，进行多次部分汽化，同时把产生的蒸汽多次部分冷凝，达到完全分离混合物获得所要求纯度的组分的操作。理论上多次部分气化在液相中可获得高纯度的难挥发组分，多次部分冷凝在气相中可获得高纯度的易挥发组分，但因产生大量中间组分而使产品量极少，且设备庞大。工业生产中的精馏过程是在精馏塔中将部分气化过程和部分冷凝过程有机结合而实现操作的。精馏原理被塔釜加热的液体，所产生的蒸汽在塔内自下而上地流动，而送入塔顶的回流液体则与上升蒸汽相迎，由于气液两相在塔中不断地相互接触，进行热和质的交换，使二相在热交换过程中，易挥发组分不

3、断地从液相中向气相中扩散，气相中易挥发组分增浓，液相中易挥发组分逐渐减少，二相处于不平衡情况下，则存在推动力，产生质的传递，直至平衡。概述（Introduction）精馏分类：按操作压力可分为以下三类。常压精馏：精馏在常压下进行。减压精馏：用于常压下物系沸点较高，使用高温加热介质不经济或热敏性物质不能承受的情况。减压可降低操作温度。加压精馏：对常压沸点很低的物系，蒸汽相的冷凝不能采用常温水和空气等廉价冷却剂，或对常温常压下为气体的物系（如空气）进行精馏分离，可采用加压以提高混合物的沸点。精馏分类精馏设备典型的精馏设备是连续精馏装置，包括精馏塔、冷凝器

4、、再沸器等。用于精馏的塔设备有两种，即板式塔和填料塔，但常采用的是板式塔。提馏段：包括加料板在内的以下塔板为提馏段，其作用逐板提取下降的液相中易挥发组分。精馏设备精馏段：加料板以上的塔段为精馏段，其作用是逐板增浓上升气相中易挥发组分的浓度。料液,xFFeed塔顶产品,xDOverheadproduct塔底产品,xWBottomsproduct液相回流Liquidreflux汽相回流Vaporreflux精馏段Rectifyingsection提馏段Strippingsection再沸器Reboiler冷凝器condenser精馏塔以加料板为界分为两段

5、，精馏段和提馏段。再沸器的作用是提供一定流量的上升蒸气流。冷凝器的作用是提供塔顶液相产品并保证有适当的液相回流。回流主要补充塔板上易挥发组分的浓度，是精馏连续定态进行的必要条件。精馏是一种利用回流使混合液得到高纯度分离的蒸馏方法。精馏板式塔工作原理浮罩舌型塔板泡罩塔板塔板排列结构塔板是供气液两相进行传质和传热的场所。每一块塔板上气液两相进行双向传质，只要有足够的塔板数，就可以将混合液分离成两个较纯净的组分筛孔塔板精馏塔的灵敏板例：高纯度分离时，塔顶（或塔底）若干块塔板间的温度差都很小，若通过塔顶和塔釜温度来监控产品质量将发生严重的滞后。操作条件改变必

6、然引起分离效果的变化，但每一块板改变的程度不等。灵敏板：温度改变最显著的塔板。以该塔板上的温度监控全塔的操作状态，有利于对精馏塔进行预见性调节。灵敏板通常靠近进料口。精馏塔异常现象气液接触状态筛板上气液接触的正常状态筛板塔内气液两相的非理想流动违背了主体逆流板上均匀错流，导致平均传质推动力下降，但仍能保持塔的正常操作。气沫夹带气体流速过快将导致气沫夹带，并且影响传质的进行，使管内的通过能力下降，严重时将影响塔的正常操作。通过设定出口安定区或保证液体在降液管内有足够的停留时间的方法可以解决。过量液沫夹带（夹带液泛）过量液沫夹带使塔根本无法正常工作。　通

7、过增大塔板间距、减小气速，可使液沫夹带量减小。溢流液泛若气、液两相中之一的流量增大，使降液管内液体不能顺利下流，管内液体必然积累，当管内液体增高到越过溢流堰顶部，于是两板液体相连，该层塔板产生积液，并依次上升，这种现象称为液泛，亦称淹塔。液泛时气速为塔操作的上限速度。严重漏液对板面上开有通气孔的塔，当上升气体流速减小，气体通过升气孔道的压力不足以阻止板上液体经孔道流下时，便会出现漏液现象。因此常在塔板入口处留出一条不开孔的安定区。漏液量达10％的气流速度为漏液速度，这是塔操作的下限气速。精馏塔的操作弹性是指最大允许负荷（负荷上限）至最小允许负荷（负荷

8、下限）的范围。精馏塔的负荷上限是用雾沫夹带控制（允许夹带量不大于10%）以能引起“液泛”现象为止，两者界限下