工作任務(wù)五：其他精餾方式

1.6其他精餾方式1.6.1直接蒸汽加熱1.6.2回收塔（提餾塔）1.6.3多股進(jìn)料1.6.4多組分精餾1.6.5精餾塔的調(diào)節(jié)與操作型計算（1）全塔物料衡算式形式不同與間接蒸汽加熱流程相比：適用范圍：水溶液，且水是難揮發(fā)組分1.6.1直接蒸汽加熱間接加熱直接蒸汽加熱區(qū)別：與對角線的交點不同，xW,N原因：直接蒸汽加熱的稀釋作用。思考：與間接蒸汽加熱相比，直接蒸汽加熱有何優(yōu)缺點？優(yōu)點：可以用結(jié)構(gòu)簡單的塔釜鼓泡器代替造價昂貴的再沸器，且需要的加熱蒸汽壓力較低；缺點：需要的理論板數(shù)略有增多、這是因為直接加熱蒸汽的稀釋作用，使得塔內(nèi)物料分離任務(wù)增加，當(dāng)達(dá)到相同的餾出液組成及回收率時就需更多的塔板。塔釜排出更多的廢液。1.6.2回收塔（提餾塔）特點：從第一塊板加料，無精餾段，無回流，下降的液體由進(jìn)料提供。加料情況：冷液或泡點進(jìn)料。FxFDxDWxW以有兩股進(jìn)料的精餾塔為例：精餾塔以兩進(jìn)料板為界分為上、中、下三段，各段內(nèi)上升與下降的汽、液相摩爾流率互不相同，相應(yīng)有三條操作線，兩條q線。對不同濃度的料液要在同一塔內(nèi)同時進(jìn)行分離的情況，一般不將料液混為一股后加入塔內(nèi)，而是按各股料液的濃度及熱狀態(tài)分別確定相應(yīng)的加料位置。原因：任何混合后的再分離都將引入不必要的能量消耗。12W,xWF1,q1,xF1D,xD3F2,q2,xF21.6.3多股加料的精餾塔

各操作線仍由相關(guān)塔段對易揮發(fā)組分的物料衡算導(dǎo)出，q線則根據(jù)加料的熱狀態(tài)確定。Rmin

根據(jù)操作線與平衡線的挾點來確定，只是該挾點可能為平衡線與1-2兩條操作線，或與2-3兩條操作線的交點。平衡線有拐點時，挾點可為某一段操作線與平衡線的切點。y123q2xWx01.01.0zF2zF1xDq11.6.3多股加料的精餾塔

側(cè)線出料的精餾塔

當(dāng)需要獲得不同組成的兩種或多種產(chǎn)品時，可在塔內(nèi)相應(yīng)組成的塔板上安裝側(cè)線以抽出產(chǎn)品。側(cè)線出料的產(chǎn)品可為板上的飽和液體或板間的飽和蒸汽。以有一個側(cè)線出料的精餾塔為例：精餾塔分為三段，各段操作線可通過相應(yīng)的物料衡算導(dǎo)出。12W,xWD’,x’D

(y’D)3F,xFD,xDq123y’DxD1.001.0xy飽和蒸汽側(cè)線出料xWxF飽和液體側(cè)線出料q123x’D1.001.0xyxDxWxF1.6.4多組分精餾一、多組分精餾的特點及流程方案的選擇1、精餾塔的數(shù)目用普通精餾塔（指僅有一個進(jìn)口、塔頂和塔釜出料口的塔），以連續(xù)精餾方式進(jìn)行多組分精餾。n組分溶液需要（n-1）個塔2、流程方案的選擇最佳流程方案應(yīng)滿足的條件：（1）能保證產(chǎn)品質(zhì)量，滿足工藝要求，生產(chǎn)能力大；（2）流程短，設(shè)備投資費用少；（3）耗能量低、收率高、操作費用低；（4）操作管理方便。按揮發(fā)能力遞減排序，依次從塔頂分離出A、B、C、D組分產(chǎn)品，稱之為順序流程，或直接序列。

方案1方案2方案1：A,B,C三個組分各汽化、冷凝一次，D組分未冷凝和汽化。方案2：A組分汽化、冷凝兩次，B,C組分汽化、冷凝一次，D組分未冷凝和汽化。實際生產(chǎn)中，選擇流程方案還需綜合考慮的因素：（1）多組分溶液的性質(zhì)：對于在加熱過程中易分解或聚合的組分，在流程方案的安排上減少這種組分的受熱次數(shù)。（2）產(chǎn)品的質(zhì)量要求：對于要求分離質(zhì)量非常高的組分，由于塔釜中易存留固體雜質(zhì)，應(yīng)從塔頂蒸出該組分。關(guān)鍵組分及各組分在塔頂和塔底產(chǎn)品中的預(yù)分配

所選兩關(guān)鍵組分為相鄰組分，相差較大。重于重關(guān)鍵組分的組分全在塔底產(chǎn)品中，輕于輕關(guān)鍵組分的組分全部塔頂產(chǎn)品中。非關(guān)鍵組分在產(chǎn)品中的分配可由物料衡算求得。清晰分割塔頂產(chǎn)品中有重于重關(guān)鍵組分的組分，塔底產(chǎn)品中有輕于輕關(guān)鍵組分的組分。組分在產(chǎn)品中分配不能由物料衡算求出，需在一定假設(shè)條件下，用芬斯克全回流公式進(jìn)行估算。如果兩個關(guān)鍵組分不是相鄰組分，或進(jìn)料中非關(guān)鍵組分的相對揮發(fā)度與關(guān)鍵組分的相差不大，均可能為非清晰分割。非清晰分割嚴(yán)格地說，清晰分割是不存在的，但在有的情況下為了簡化問題可以把接近清晰分割的情況視為清晰分割來處理。1.6.5精餾塔的靈敏板精餾塔內(nèi)溫度不同分布：由塔底至塔頂逐漸降低。原因：各塔板上物料組成不同，汽相的壓強不同（壓降）。溫度在塔頂（或塔底）相當(dāng)一段高度內(nèi)變化極小。操作中常通過監(jiān)測塔頂和塔底溫度來反映餾出液組成和釜殘液組成。

塔頂塔板序號塔釜溫度t例：高純度分離時，塔頂（或塔底）若干塊塔板間的溫度差都很小，若通過塔頂和塔釜溫度來監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量將發(fā)生嚴(yán)重的滯后。塔頂塔板序號塔釜溫度t高純度分離操作條件（F,q,R,