板式精餾塔操作設(shè)計

1、板式精餾塔操作設(shè)計板式精餾塔操作設(shè)計第三組成員第三組成員劉艷芳、孫偉杰、劉艷芳、孫偉杰、李娜、瞿銳、葉坤李娜、瞿銳、葉坤一、目的 1、了解板式精餾塔的結(jié)構(gòu)和基本流程、了解板式精餾塔的結(jié)構(gòu)和基本流程 2、熟悉精餾塔的操作、熟悉精餾塔的操作 3、能進行產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)節(jié)并控制適宜的回流比、能進行產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)節(jié)并控制適宜的回流比 4、能根據(jù)塔釜、塔頂和靈敏板溫度，判斷精餾、能根據(jù)塔釜、塔頂和靈敏板溫度，判斷精餾過程的實時情況等過程的實時情況等 1、精餾塔的結(jié)構(gòu)、精餾塔的結(jié)構(gòu) 主要結(jié)構(gòu)：精餾塔、塔板、主要結(jié)構(gòu)：精餾塔、塔板、塔釜、再沸器、冷凝器、塔釜、再沸器、冷凝器、回流罐、輸送設(shè)備等?；亓鞴蕖⑤斔驮O(shè)備等。二

2、二、操作的安全操作與過程調(diào)控操作的安全操作與過程調(diào)控2、精餾概念、精餾概念除去混在粗酒精中的揮發(fā)性雜質(zhì)和一部分水，進一步提除去混在粗酒精中的揮發(fā)性雜質(zhì)和一部分水，進一步提高酒精濃度和純度的操作過程，稱為精餾。高酒精濃度和純度的操作過程，稱為精餾。 精餾有的結(jié)果可以得到各種符合產(chǎn)品質(zhì)量要求的酒精精餾有的結(jié)果可以得到各種符合產(chǎn)品質(zhì)量要求的酒精（醫(yī)藥酒精或精餾酒精），（醫(yī)藥酒精或精餾酒精），所用的設(shè)備稱為精餾設(shè)備。所用的設(shè)備稱為精餾設(shè)備。精餾設(shè)備除了精餾塔以外，還要視其產(chǎn)品的質(zhì)量要求，安精餾設(shè)備除了精餾塔以外，還要視其產(chǎn)品的質(zhì)量要求，安裝排醛塔（也稱分餾塔）或甲醇等。裝排醛塔（也稱分餾塔）或甲醇等。

3、3、基本流程、基本流程 原料經(jīng)進料管由精餾塔進料板處流入塔內(nèi)，開始原料經(jīng)進料管由精餾塔進料板處流入塔內(nèi)，開始精精餾操作；當(dāng)塔釜中的料液建立起適當(dāng)液位，用再沸器餾操作；當(dāng)塔釜中的料液建立起適當(dāng)液位，用再沸器加熱，使之部分氣化返回塔內(nèi)。氣相沿塔上市直至塔加熱，使之部分氣化返回塔內(nèi)。氣相沿塔上市直至塔頂，由塔頂冷凝器將其進行全部或部分冷凝。將塔頂頂，由塔頂冷凝器將其進行全部或部分冷凝。將塔頂蒸汽凝液部分作為塔頂產(chǎn)品取出，稱為是餾出物。另蒸汽凝液部分作為塔頂產(chǎn)品取出，稱為是餾出物。另一部分凝液作為回流返回塔頂?；亓饕簭乃斞厮饕徊糠帜鹤鳛榛亓鞣祷厮?。回流液從塔頂沿塔流下，在下降過程中與來自塔頂?shù)?/p>

4、上升蒸汽多次逆向接下，在下降過程中與來自塔頂?shù)纳仙羝啻文嫦蚪佑|和分離。當(dāng)流至塔底時，被再沸器加熱部分氣化，觸和分離。當(dāng)流至塔底時，被再沸器加熱部分氣化，其氣相返回塔內(nèi)作為氣相回流，而其液相則作為塔底其氣相返回塔內(nèi)作為氣相回流，而其液相則作為塔底產(chǎn)品采出產(chǎn)品采出。三三、任務(wù)引導(dǎo)、任務(wù)引導(dǎo)（1）能按操作規(guī)程進行開車前的準備）能按操作規(guī)程進行開車前的準備（2）能正確實施精餾塔的開車操作，并保持塔內(nèi)氣）能正確實施精餾塔的開車操作，并保持塔內(nèi)氣-液液相穩(wěn)定相穩(wěn)定（3）能進行產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)節(jié)并控制適宜的回流比）能進行產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)節(jié)并控制適宜的回流比（4）能準確控制塔釜重組分出料，維持全塔物料的平）能準確控制

5、塔釜重組分出料，維持全塔物料的平衡衡（5）能根據(jù)塔釜、塔頂和靈敏板溫度，判斷精餾過程）能根據(jù)塔釜、塔頂和靈敏板溫度，判斷精餾過程的實時情況的實時情況（6）能正確進行停車操作）能正確進行停車操作 四四、精餾塔的操作、精餾塔的操作1）、開車前準備開車前準備1、制定出合理的開車步驟、時間表和必須的預(yù)、制定出合理的開車步驟、時間表和必須的預(yù)防措施。防措施。2、完成相關(guān)的開車前準備工作，此時塔的結(jié)構(gòu)、完成相關(guān)的開車前準備工作，此時塔的結(jié)構(gòu)必須符合設(shè)計要求。必須符合設(shè)計要求。3、對塔進行加壓或減壓，達到正常操作壓力。、對塔進行加壓或減壓，達到正常操作壓力。4、對塔進行加熱或冷卻，使接近操作溫度。、對塔進行

6、加熱或冷卻，使接近操作溫度。5、向塔中加入原料。、向塔中加入原料。6、開啟再沸器和各加熱器的熱源，開啟塔頂冷凝器和、開啟再沸器和各加熱器的熱源，開啟塔頂冷凝器和各冷卻器的冷源。各冷卻器的冷源。7、對塔的操作條件和參數(shù)逐步調(diào)整，使塔的負荷、產(chǎn)、對塔的操作條件和參數(shù)逐步調(diào)整，使塔的負荷、產(chǎn)品質(zhì)量逐步盡快達到盡快操作值，轉(zhuǎn)入正常操作。品質(zhì)量逐步盡快達到盡快操作值，轉(zhuǎn)入正常操作。2）、停車停車1、制定一個合理的降負荷計劃。、制定一個合理的降負荷計劃。2、停止加熱。、停止加熱。3、排放塔中存液。、排放塔中存液。4、實施塔的降壓或升壓、降溫或加溫，用惰性氣體清、實施塔的降壓或升壓、降溫或加溫，用惰性氣體清

7、掃或水沖洗等，使塔接近常溫常壓，打開人孔通大氣，掃或水沖洗等，使塔接近常溫常壓，打開人孔通大氣，為檢修做好準備。為檢修做好準備。3）、精餾過程的回流、精餾過程的回流1、用常壓精餾塔要求將含乙醇、用常壓精餾塔要求將含乙醇31%(質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù))的乙醇的乙醇-水溶液進行分離，年產(chǎn)量水溶液進行分離，年產(chǎn)量70560噸，按年工作日噸，按年工作日300天，每天開動設(shè)備天，每天開動設(shè)備24小時計算。要求餾出液中含乙醇小時計算。要求餾出液中含乙醇不小于不小于80%(摩爾分率摩爾分率)，釜液含乙醇不大于，釜液含乙醇不大于0.05%(摩摩爾分率爾分率)，泡點進料，泡點回流，回流比為最小回流比，泡點進料，泡點回

8、流，回流比為最小回流比的的1.5倍。采用直接蒸汽加熱。倍。采用直接蒸汽加熱?；亓鞯淖饔茫夯亓鞯淖饔茫?提供不平衡的氣液兩相，是構(gòu)成氣液兩相傳質(zhì)的必要提供不平衡的氣液兩相，是構(gòu)成氣液兩相傳質(zhì)的必要條件。條件。精餾的主要精餾的主要特點特點就是就是 ：回流回流回流包括：塔頂回流液回流包括：塔頂回流液(液相）、塔底回流汽（氣相）液相）、塔底回流汽（氣相） 2、塔頂液相回流塔頂液相回流（1）泡點回流（全冷凝）。冷）泡點回流（全冷凝）。冷凝成飽和液體。凝成飽和液體。（2）冷液回流。冷凝成低與飽）冷液回流。冷凝成低與飽和溫度下的液體。和溫度下的液體。（3）分凝器產(chǎn)生液相回流（部）分凝器產(chǎn)生液相回流（部分冷凝

9、）。得到平衡的氣液兩相，分冷凝）。得到平衡的氣液兩相，其中液相組成回流其中液相組成回流4、工藝計算、工藝計算 原料液的摩爾組成：原料液的摩爾組成：最小回流比及操作回流比的確定：由于是泡點進料，由乙醇水溶液最小回流比及操作回流比的確定：由于是泡點進料，由乙醇水溶液體系的平衡數(shù)據(jù)繪圖：體系的平衡數(shù)據(jù)繪圖： min(1)0.800.4890.9160.4890.1495dqqqxyRyx 3232231/ 460.149531/ 4669 /18CH CH OHfCH CH OHH Onxnn0.8,0.05DWxx又過點作平衡線的切線，如圖又過點作平衡線的切線，如圖 l讀得切點坐標為，因此：讀得切

10、點坐標為，因此：min(2)0.800.70810.7080.616DqqqxyRyxminmin(2)1RR所以：所以：可取操作回流比：可取操作回流比：min1.5(/1.5)RR R塔頂產(chǎn)品產(chǎn)量、釜殘液量及加熱蒸汽量的計算：塔頂產(chǎn)品產(chǎn)量、釜殘液量及加熱蒸汽量的計算： 以年工作日為以年工作日為300天，每天開車天，每天開車24小時計，進料量為：小時計，進料量為：310.2 10/460/22.18/kg hFkmol hkg kmol由全塔的物料衡算方程可寫出由全塔的物料衡算方程可寫出： 52.3/Dkmol h(蒸汽蒸汽) 00fDWV yFxDxWx538.45/Wkmol h WLLq

11、FRDqF1q 0130.75/Vkmol h (泡點泡點) 理論塔板層數(shù)的確定：理論塔板層數(shù)的確定：11.50.80.60.32111.5 11.5 1DnnnxRyxxxRR精餾作線方程：精餾作線方程：提餾段操作線方程：提餾段操作線方程：100538.45538.450.054.120.206130.75130.75nmwmWWyxxxxVVq0.1495x 線方程：線方程：在在x-y相圖中分別畫出上述直線，如圖相圖中分別畫出上述直線，如圖;利用圖解法可以求出利用圖解法可以求出 14.2TN 塊塊( (含塔釜含塔釜) )。其中，精餾段。其中，精餾段12.812.8塊，進料板在第塊，進料板在

12、第1313塊理論板塊理論板。 5、注意事項、注意事項(1)開車前，必須認真檢查塔釜的液位，看是否有足夠的開車前，必須認真檢查塔釜的液位，看是否有足夠的料液（最低液位應(yīng)淹沒加熱管）；料液（最低液位應(yīng)淹沒加熱管）；(2)預(yù)熱開始后，要及時開啟冷卻水閥和塔頂放空閥，利預(yù)熱開始后，要及時開啟冷卻水閥和塔頂放空閥，利用上升蒸汽將不凝性氣體排出塔外；當(dāng)釜液加熱至沸用上升蒸汽將不凝性氣體排出塔外；當(dāng)釜液加熱至沸騰后，需嚴格控制加熱量；騰后，需嚴格控制加熱量；(3)操作中應(yīng)保證物料的基本平衡，塔釜內(nèi)的液面應(yīng)維持操作中應(yīng)保證物料的基本平衡，塔釜內(nèi)的液面應(yīng)維持基本不變；基本不變；(4)進入部分回流操作時，要預(yù)先選

13、擇好回流比和加料口進入部分回流操作時，要預(yù)先選擇好回流比和加料口位置。注意必須在全回流操作狀況完全穩(wěn)定以后，才位置。注意必須在全回流操作狀況完全穩(wěn)定以后，才能轉(zhuǎn)入部分回流操作；能轉(zhuǎn)入部分回流操作；(5)操作時必須嚴格注意塔釜壓強和靈敏板溫度的變化，操作時必須嚴格注意塔釜壓強和靈敏板溫度的變化，在保證塔板上正常鼓泡層的前提下，嚴格控制塔板上在保證塔板上正常鼓泡層的前提下，嚴格控制塔板上的泡沫層高度不超過板間距的的泡沫層高度不超過板間距的2/3：(6)取樣必須在穩(wěn)定操作時才能進行，塔頂、塔釜最好能取樣必須在穩(wěn)定操作時才能進行，塔頂、塔釜最好能同時取樣，取樣量應(yīng)以滿足分析的需要為度，取樣過同時取樣，取樣量應(yīng)以滿足分析的需要為度，取樣