板式精餾塔的操作及其全塔效率的測定(精)

1、2022-1-51板式精餾塔的操作及其全塔效率的測定板式精餾塔的操作及其全塔效率的測定2022-1-521. 1. 基本原理基本原理（1 1） 塔釜加熱，在塔內(nèi)產(chǎn)生上升蒸塔釜加熱，在塔內(nèi)產(chǎn)生上升蒸汽；塔頂冷凝，部分凝液作為輕汽；塔頂冷凝，部分凝液作為輕組份較濃的塔頂產(chǎn)品，部分凝液組份較濃的塔頂產(chǎn)品，部分凝液作為回流形成塔內(nèi)下降液流；連作為回流形成塔內(nèi)下降液流；連續(xù)或間歇地自塔釜排出部分釜液續(xù)或間歇地自塔釜排出部分釜液作為重組份較濃的塔底產(chǎn)品。作為重組份較濃的塔底產(chǎn)品。（2 2） 在塔中部適當位置加入待分離在塔中部適當位置加入待分離料液；加料液中輕組分濃度愈高，料液；加料液中輕組分濃度愈高，加料

2、位置也愈高，加料位置將塔加料位置也愈高，加料位置將塔分成上下二個塔段，上段為精餾分成上下二個塔段，上段為精餾段，下段為提餾段。段，下段為提餾段。2022-1-53（3 3）在精餾段中上升蒸汽與回）在精餾段中上升蒸汽與回 流之間進行物質(zhì)傳遞，使上流之間進行物質(zhì)傳遞，使上升蒸汽中輕組份不斷增濃，升蒸汽中輕組份不斷增濃，至塔頂達到要求濃度。至塔頂達到要求濃度。（4 4）在提餾段中下降液流與上）在提餾段中下降液流與上升蒸汽間的物質(zhì)傳遞使下降升蒸汽間的物質(zhì)傳遞使下降液流中的輕組份轉(zhuǎn)入汽相，液流中的輕組份轉(zhuǎn)入汽相，重組份則相反，下降液流中重組份則相反，下降液流中重組份濃度不斷增濃，至塔重組份濃度不斷增濃，

3、至塔底達到要求濃度。底達到要求濃度。2022-1-54（5 5） 精餾的前提是輕重組份間有不精餾的前提是輕重組份間有不 同的揮同的揮發(fā)度，因此，只需要部分回流即可達到塔發(fā)度，因此，只需要部分回流即可達到塔頂輕組份增濃，塔底重組份提濃的目的。頂輕組份增濃，塔底重組份提濃的目的。 2022-1-55 1.11.1 維持正常精餾的設(shè)備因素和操作因素維持正常精餾的設(shè)備因素和操作因素 （1）精餾塔的結(jié)構(gòu)應(yīng)能提供所需的塔板數(shù)）精餾塔的結(jié)構(gòu)應(yīng)能提供所需的塔板數(shù)和塔板上足夠的相間傳遞面積。和塔板上足夠的相間傳遞面積。（2 2）塔底加熱產(chǎn)生上升蒸汽、塔頂冷凝形）塔底加熱產(chǎn)生上升蒸汽、塔頂冷凝形成回流是精餾操作的

4、主要能量消耗；回流比成回流是精餾操作的主要能量消耗；回流比愈大，塔頂冷凝量愈大，塔底加熱量也必須愈大，塔頂冷凝量愈大，塔底加熱量也必須愈大。回流比愈大，相間物質(zhì)傳遞的推動力愈大。回流比愈大，相間物質(zhì)傳遞的推動力也愈大。也愈大。2022-1-561.1.1 設(shè)備因素設(shè)備因素 合理的塔板數(shù)和塔結(jié)構(gòu)為正常精餾達到指合理的塔板數(shù)和塔結(jié)構(gòu)為正常精餾達到指定分離任務(wù)提供了質(zhì)量保證，塔板數(shù)和塔板定分離任務(wù)提供了質(zhì)量保證，塔板數(shù)和塔板結(jié)構(gòu)為汽液接觸提供傳質(zhì)面積。結(jié)構(gòu)為汽液接觸提供傳質(zhì)面積。 象象不不易易發(fā)發(fā)生生三三種種不不正正常?，F(xiàn)現(xiàn) 操操作作彈彈性性大大塔塔板板結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)合合理理塔塔結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)合合理理；，n n

5、；，投投資資，H Hn n2022-1-57 (i)(i) 板式塔正常操作的流動特征板式塔正常操作的流動特征氣液兩相總體逆流；氣液兩相總體逆流；氣液兩相在板上錯流。氣液兩相在板上錯流。 2022-1-58(ii) (ii) 板式塔操作的板式塔操作的不正常現(xiàn)象不正?，F(xiàn)象 嚴重的液沫夾帶現(xiàn)象嚴重的液沫夾帶現(xiàn)象 嚴重的漏液現(xiàn)象嚴重的漏液現(xiàn)象 降液管液泛降液管液泛2022-1-59板壓降釜頂PP釜板壓降P,V,Q釜，板壓降，PVQ2022-1-510頂PP釜板壓降0漏液易發(fā)生在何處?2022-1-5111.1.2 操作因素操作因素 回流比是精餾的核心因素回流比是精餾的核心因素: :n在設(shè)計時，存在著一

6、個最小回流比，低于該回在設(shè)計時，存在著一個最小回流比，低于該回流比即使塔板數(shù)再多，也達不到分離要求。流比即使塔板數(shù)再多，也達不到分離要求。n在精餾塔的設(shè)計時，存在一個經(jīng)濟上合理的回在精餾塔的設(shè)計時，存在一個經(jīng)濟上合理的回流比，使設(shè)備費用和能耗得到兼顧。流比，使設(shè)備費用和能耗得到兼顧。n在精餾塔操作時，存在一個回流比的允許操作在精餾塔操作時，存在一個回流比的允許操作范圍。處理量恒定時，若汽液負荷（回流比）范圍。處理量恒定時，若汽液負荷（回流比）超出塔的通量極限時，會發(fā)生一系列不正常的超出塔的通量極限時，會發(fā)生一系列不正常的操作現(xiàn)象，同樣會使塔頂產(chǎn)品不合格。操作現(xiàn)象，同樣會使塔頂產(chǎn)品不合格。 20

7、22-1-512（1）適宜回流比的確定）適宜回流比的確定 n初估操作回流比的方法初估操作回流比的方法 n在漏液點和液泛點之間選擇一合適的塔釜加在漏液點和液泛點之間選擇一合適的塔釜加熱量。熱量。2022-1-513 總物料的平衡總物料的平衡 輕組分的物料平衡輕組分的物料平衡 （2 2）物料衡算）物料衡算WDF塔釜液位恒定為基準塔釜液位恒定為基準WDfWxDxFx以靈敏板溫度合格為標準以靈敏板溫度合格為標準2022-1-514(3)(3)靈敏點溫度靈敏點溫度2022-1-515n按塔頂和塔釜溫度進行操作控制的不可靠性按塔頂和塔釜溫度進行操作控制的不可靠性 n塔內(nèi)溫度劇變的區(qū)域塔內(nèi)溫度劇變的區(qū)域 n

8、按靈敏點溫度進行操作控制按靈敏點溫度進行操作控制2022-1-516WDfWxDxFx :若2022-1-517WDfWxDxFx 若：2022-1-518若：分離能力若：分離能力 R R 不夠不夠2022-1-519 塔底壓力塔底壓力塔底壓力決定與塔釜加熱量塔底壓力決定與塔釜加熱量 實驗時的調(diào)整方法實驗時的調(diào)整方法 若若T T靈發(fā)生急劇上升靈發(fā)生急劇上升 采取采取D=0D=0，F(xiàn)F，WW的的措施。措施。 若若T T靈發(fā)生緩緩上升靈發(fā)生緩緩上升 采取采取R R 或全回流的或全回流的措施。措施。 2022-1-5203. 3. 實驗裝置實驗裝置2022-1-5214. 實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容1.全回流操作測總塔效率全回流操作測總塔效率x xD D93m%93m%；2.2.部分回流操作得產(chǎn)品部分回流操作得產(chǎn)品500ml,500ml,x xD D 93v%, 93v%, x xW W3v%3v%。 a.a.正常的操作參數(shù)正常的操作參數(shù)P P釜（釜（20402040）表讀數(shù)，）表讀數(shù)， 靈敏板溫度靈敏板溫度 T T靈靈（80808383）。 b.b.不正常現(xiàn)象的觀察和調(diào)節(jié)。不正?，F(xiàn)象的觀察和調(diào)節(jié)。2022-1-522 5.5.原始數(shù)據(jù)記錄原始數(shù)據(jù)記錄實驗物系：酒精水溶液實驗物系：酒精水溶液進料狀態(tài)：常溫進料狀態(tài)：常溫設(shè)備參數(shù)：塔板數(shù)設(shè)備參數(shù)：塔板數(shù)=1