精餾塔的操作和全塔效率的測定實驗

精餾塔的操作和全塔效率的測定實驗10.1實驗內(nèi)容（2）在部分回流條件下進行連續(xù)精餾操作，在規(guī)定時間內(nèi)完成500mL乙醇產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)，并要求塔頂產(chǎn)品中的乙醇體積分數(shù)大于0.93，同時塔釜出料中乙醇體積分數(shù)小于0.03。10.2實驗?zāi)康模?）了解板式精餾塔的結(jié)構(gòu)及精餾流程。（2）理論聯(lián)系實際，掌握精餾塔的操作。10.3實驗原理概述精餾是利用液體混合物中各組分的揮發(fā)度不同使之分離的單元操作。精餾過程在精餾塔內(nèi)完成。根據(jù)精餾塔內(nèi)構(gòu)件不同，可將精餾塔分為板式塔和填料塔兩大類。根據(jù)塔內(nèi)氣、液接觸方式不同，亦可將前者稱為級式接觸傳質(zhì)設(shè)備，后者稱為微分式接觸傳質(zhì)設(shè)備。塔板是板式精餾塔的主要構(gòu)件，是氣、液兩相接觸傳熱、傳質(zhì)的媒介。通過塔底的再沸器對塔釜液體加熱使之沸騰汽化，上升的蒸汽穿過塔板上的孔道和板上的液體接觸進行傳熱傳質(zhì)。塔頂?shù)恼羝?jīng)冷凝器冷凝后，部分作為塔頂產(chǎn)品，部分冷凝液則作為回流返回塔內(nèi)。來自塔頂?shù)囊后w自上而下經(jīng)過降液管流至下層塔板口，再橫向流過整個塔板，經(jīng)另—側(cè)的降液管流下。氣、液兩相在塔內(nèi)整體呈逆流，板上呈錯流，精餾塔的效率及測定塔板效率是精餾塔設(shè)計的重要參數(shù)之—。有關(guān)塔板效率的定義有如下幾種：點效率、Nurphree板效率、濕板效率和全塔效率。影響塔板效率的因素有很多，如塔板結(jié)構(gòu)、氣液相流量和接觸狀況以及物性等諸多因素，都對塔板效率有不可忽視的影響。迄今為止，塔板效率的計算問題尚未得到很好的解決，—般還是通過實驗的方法測定。由于眾多復(fù)雜因素的影響，精餾塔內(nèi)各板和板上各點的效率不盡相同，工程上有實際意義的是在全回流條件下測定全塔效率。全塔效率的定義如下V=十廠X100% ①其中NT 全回流下的理論板數(shù)（包括塔釜的貢獻）；N 精餾塔的實際塔板數(shù)。只要在全回流條件下測得塔頂和塔底目的組分的濃度技二和■「即可根據(jù)物系的相平衡關(guān)系，在y-x圖上通過作圖法求得NT,并根據(jù)式①得出n。精餾塔的操作及調(diào)節(jié)精餾塔操作的目的指標包括質(zhì)量指標和產(chǎn)量指標。質(zhì)量指標是塔頂產(chǎn)品和塔底產(chǎn)品都要達到—定的分離要求；產(chǎn)量指標是指在規(guī)定的時間內(nèi)要獲得—定數(shù)量的合格產(chǎn)品。操作過程中調(diào)節(jié)的目的是要根據(jù)精餾過程的原理，采用相應(yīng)的控制手段，調(diào)整某些工藝操作參數(shù)，保證生產(chǎn)過程能穩(wěn)定連續(xù)的進行，并能滿足過程的質(zhì)量指標和產(chǎn)量指標。精餾過程的穩(wěn)定操作（1）在進料條件和工藝分離要求確定后，要嚴格維持塔內(nèi)的總物料平衡和組分物料平衡，即要滿足F=W+D ②FXn=DXni+WXw ③當總物料不平衡時，若進料量大于出料量，會引起淹塔；相反，若出料量大于進料量，則會導(dǎo)致塔釜干料，最終都將破壞精餾塔的正常操作。由式②和③得到D/F、W/F分別稱為塔頂、塔底的采出率。顯然，在進料量F、進料組成込以及產(chǎn)品分離要求孔、S—定的情況下，塔頂和塔底的采出率要受到物料衡算的制約。換言之，在進料條件—定時，采出率的變化將直接影響塔頂和塔底產(chǎn)品的組成。如果采出率控制不適當，即使再增大回流比或增加塔板數(shù)，也不能獲得合格的產(chǎn)品。（2）回流比是精餾過程重要的設(shè)計和操作參數(shù)之—。在塔板數(shù)—定的情況下，要保持足夠的回流比或回流量，才能保證精餾分離的效果。回流比的大小可根據(jù)理論計算或直接通過實驗測定加以確定。精餾塔操作過程中的流體力學(xué)現(xiàn)象在精餾塔操作過程中，塔內(nèi)要維持正常的氣液負荷，避免發(fā)生以下的不正常操作狀況。（1）嚴重的液沫夾帶現(xiàn)象在操作過程中，塔板上的部分液體被上升的氣流夾帶至上層塔板，這種現(xiàn)象稱為液沫夾帶。液沫夾帶是—種與液體主流方向相反的流動，屬返混現(xiàn)象。在—般情況下，液沫夾帶會導(dǎo)致塔板效率降低，嚴重時會發(fā)生夾帶液泛，破壞塔的正常操作?！阏J為液沫夾帶率小于10%屬于正常。操作氣速過大是導(dǎo)致過量液沫夾帶的主要原因。（2）嚴重的漏液現(xiàn)象在正常操作范圍內(nèi)，液相和氣相在塔板上呈錯流接觸，但是，當操作氣速過小時，部分液體會從塔板開孔處直接漏下，這種漏液現(xiàn)象對精餾過程是不利的，它使氣、液兩相不能充分接觸。漏液嚴重時，將使塔板上不能積液而不能正常操作。10.4實驗設(shè)計實驗方案（1）全塔效率的測定選用乙醇-水系統(tǒng)作為實驗物系。操作壓力為常壓，在塔釜內(nèi)預(yù)先配制乙醇的體積分數(shù)約為0.07?0.08的料液，使精餾塔在全回流的條件下操作，待操作狀態(tài)穩(wěn)定后，同時測取塔頂回流液和釜液的濃度工二、"?，利用作圖法求得全塔理論板數(shù)，最后，根據(jù)式①得出全塔效率。2）連續(xù)精餾過程操作及分析配置乙醇體積分數(shù)為0.15?0.20的原料液，根據(jù)分離要求，預(yù)先估算出塔頂、塔底的采出率（或流量）和操作回流比大小。先讓精餾塔在全回流下的狀態(tài)下操作，達到穩(wěn)定狀態(tài)后，再根據(jù)進料量的大小，調(diào)整塔頂、塔底的出料量、回流比以及塔釜加熱量等操作參數(shù)，使精餾過程在連續(xù)、穩(wěn)定的狀態(tài)下進行。在操作過程中，密切觀察塔釜液位、塔釜壓力和靈敏板溫度的變化以及塔板上的氣液兩相流動狀況，隨時調(diào)整各有關(guān)參數(shù)，最終獲得合格產(chǎn)品（塔頂、塔底同時合格）.操作回流比的確定，可根據(jù)Gilliland捷算法估算出最小回流比Rmin，然后按照下式求得R二0-2~2）Rmin對于乙醇水系統(tǒng)，由于相平衡線存在拐點，其最小回流比Rmin可根據(jù)作圖的方法求得。主要檢測點及檢測儀表在全塔效率測定實驗中，僅需測定塔頂產(chǎn)品（乙醇）濃度士和塔釜濃度I,豈用氣相色譜分析儀分析，"?可用乙醇比重計測定。在部分回流連續(xù)精餾操作實驗中，需要測定的參數(shù)有進料流量F、進料濃度込、塔頂出料流量D、塔頂產(chǎn)品濃度士、回流量L-塔釜液位h、塔釜物料濃度I、塔釜加熱量（加熱電壓）V、塔頂溫度「、靈敏板溫度殳、塔釜溫度丁三、塔釜壓力匕等。根據(jù)以上分析設(shè)置所需的檢測點，并選配相應(yīng)的檢測儀表。進料流量F、塔頂出料流量D和回流量4用轉(zhuǎn)子流量計計量；塔釜液位h用液位計測定。進料濃度込和釜液濃度"?用比重計測定，塔頂產(chǎn)品濃度紀用氣相色譜儀測定。塔頂溫度「、塔釜溫度T：■和靈敏板溫度飛用鉑電阻溫度計配數(shù)顯儀表測定。塔釜壓力匕用壓力表測定?？刂泣c及調(diào)節(jié)方法在連續(xù)精餾操作中需改變和控制的變量有：進料流量F、塔頂出料量D和回流量-、塔釜液位h、塔釜加熱量V,其中：進料流量F、塔頂出料量D和回流量4用手動閥門調(diào)節(jié)；塔釜液位h用塔釜出料閥門控制；實驗裝置流程主要設(shè)備精餾塔：塔內(nèi)徑①50mm，塔板數(shù)15,板間距100mm，精餾段開孔率4%,提餾段開孔率5%,降液管管徑①14mmX2mm塔頂冷凝器為內(nèi)置式盤管冷凝器再沸器：采用塔釜加熱方式,以2只各1kW的電加熱器加熱,其中1只為固定加熱，另1只通過自耦變壓器在0?1kW范圍內(nèi)調(diào)節(jié)產(chǎn)品罐轉(zhuǎn)子流量計實驗裝置流程如圖10-2所示。

1—塔釜;2—塔節(jié)門一冷凝器;4—回流流址計產(chǎn)一產(chǎn)品流拭計幣一塔頂取樣閥;7-Jjn料流量計朋一加料泵汨一原料槽；10—塔底出料閥；II、12—產(chǎn)品收集鮮圖10-2精餾實驗裝置流程10.5實驗操作要點（1）在塔釜內(nèi)預(yù)先配制乙醇濃度為7%?8%的水溶液，塔釜液位以接近塔釜高度的2/3為宜。在原料槽內(nèi)配制乙醇濃度為15%左右的水溶液作為原料液。（2）開啟加熱電源預(yù)熱釜液，及時開啟塔頂冷凝器進水閥門，當釜液沸騰后要注意控制加熱量。（3）由于開車前塔內(nèi)存在不凝性氣體（空氣），開車后要注意開啟塔頂?shù)呐艢饪伎?，利用塔?nèi)上升的蒸汽將其排出塔外，以免影響冷凝器的冷凝效果。同時要說明的是，由于實驗的操作壓力為常壓，因此，塔頂排氣考克的開啟（通大氣），并不僅僅是為了排除塔內(nèi)的不凝性氣體，更重要的是作為操作壓力的—個控制點。（4）進行全回流操作（不加料、不出產(chǎn)品），調(diào)節(jié)加熱量，使塔內(nèi)各板上氣液兩相均處于穩(wěn)定接觸狀態(tài)。待穩(wěn)定操作10?15分鐘后，同時取樣分析工二、、工,通過數(shù)據(jù)處理，求得精餾塔的全塔效率。（5）在部分回流下進行連續(xù)精餾操作。要預(yù)先估計操作回流比大小和進料口位置，進料量控制在2?4L/h。操作中要隨時觀察和記錄塔釜壓強、靈敏板溫度等操作參數(shù)的變化以及塔釜液位變化情況，及時加以調(diào)節(jié)控制。10.6數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析討論部分的要求（1）在全回流操作條件下測得壬二和x--.-,利用乙醇和水二元相平衡數(shù)據(jù)，在y-x圖上求得全塔理論板數(shù)：根據(jù)式①得出全塔效率。全回流水乙醇峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)進樣210840.87710.948022530.12290.0520塔頂37070.06610.1532399140.93390.8468塔釜394271.00001.000000.00000.0000以塔頂為例,具體的計算步驟如下:乙醇的質(zhì)量百分數(shù)水的質(zhì)量百分數(shù)乙醇的摩爾分數(shù)水的摩爾分數(shù)

利用理論塔板繪制軟件，得到理論塔板數(shù)為11(含塔釜)，所以全塔效率為(2)在部分回流連續(xù)精餾操作時，根據(jù)進料組成遷和分離要求(1^93%,^<3%)初步估計操作回流比R的大小，根據(jù)進料流量(2~4L/h)估算D和W。30mL 申己5mL2.1在進料量4L/h，回流量qvL=三—,采出量CkE=15三―下，回流

SOmlrQvl_minmin=1.9，同樣計算方法的如下表格回流比1.9水乙醇峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)塔頂26920.06530.1515293740.93470.8485塔釜318511.00001.00000.00000.0000利用理論塔板繪制軟件，得到理論塔板數(shù)為11（含塔釜），所以全塔效率為聯(lián)立方程其中，F(xiàn)=4L/h,xf=0.0520,xD=0.8485,xW=0解得：D=0.2451L/h W=3.7549L/h塔頂采出率D/F=0.0613塔底采出率W/F=0.938734mL llmL2.2在進料量4L/h，回流量L=三—,采出量山匸二三―下，回流比%丄_mill1L =3.1，同樣計算方法的如下表格回流比3.1水乙醇峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)塔頂54740.08360.1891457250.91640.8109塔釜467881.00001.00000.00000.0000利用理論塔板繪制軟件，得到理論塔板數(shù)為8（含塔釜），所以全塔效率為同理，D=0.2565,塔頂采出率D/F=0.064138mL 9mL2.3在進料量4L/h，回流量=三—,采出量山工=匚丁下，回流比38mLmill=4.2，同樣計算方法的如下表格回流比4.2水乙醇峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)塔頂46480.06940.1601475160.93060.8399塔釜318481.00001.00000.00000.0000

同理，D=0.2476,塔頂采出率D/F=0.061930mL 16mL2.4在進料量4.4L/h，回流量I"=三—,采出量=三—下，回流比30mLmill=1.9，同樣計算方法的如下表格回流比1.9水乙醇峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)塔頂58780.09300.2075437310.90700.7925塔釜155581.00001.00000.00000.0000同理，D=0.2887,塔頂采出率D/F=0.06562.5在進料量5.0L/h，回流量二二2.5在進料量5.0L/h，回流量二二30mL，采出量'：：：：：：5mL下，回流比30mLr-%丄_min0一5■啤min=5.5，同樣計算方法的如下表格回流比5.5水乙醇峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)塔頂48490.07810.1780436210.92190.8220塔釜602281.00001.00000.00000.0000

利用理論塔板繪制軟件，得到理論塔板數(shù)為9（含塔釜），所以全塔效率為同理，D=0.3163,塔頂采出率D/F=0.06332.6在加大塔底再沸器熱量，即采用較大的上升蒸汽速率，進料量4.0L/h，回流量一：二：：30mL，采出量C回流量一：二：：30mL，采出量C13mL R=—下，回流比C1VD30mLminm=2.3，同樣計算方法的如下表格回流比2.3水乙醇峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)峰面積質(zhì)量百分數(shù)摩爾分數(shù)塔頂67230.12410.2658361780.87590.7342

塔釜60228 1.0000 1.0000 0.0000 0.0000利用理論塔板繪制軟件，得到理論塔板數(shù)為6（含塔釜），所以全塔效率為同理，D=0.2833,塔頂采出率D/F=0.0708總結(jié)上述六組部分回流的數(shù)據(jù)，列下表部分回流進料量回流比塔頂采出率塔頂乙醇摩爾分數(shù)塔板效率141.90.06130.848566.7243.10.06410.810946.7

34564.21934564.2195.5230.0619 0.83990.0656 0.79250.0633 0.8220.0708 0.7342604675353331） 對于1,2,3組，在進料量一定的條件下，隨著采出率的升高，塔頂采出的乙醇純度和塔板效率均降低2） 分別對比1和4，3和5，加大進料量，升高塔頂采出率，塔頂采出的乙醇純度和塔板效率均降低3） 對比1,6組，在加大塔底再沸器溫度后，塔頂采出的乙醇純度和塔板效率均降低很多，說明出現(xiàn)了霧沫夾帶現(xiàn)象（3）在實驗報告中，要著重于實驗過程操作現(xiàn)象的分析，詳細討論塔釜壓力、塔頂溫度、塔釜溫度、靈敏板溫度等操作參數(shù)的變化所反映的過程本質(zhì)以及所采取的切實有效的調(diào)節(jié)控制措施。3.1精餾塔操作過程的調(diào)節(jié)操作條件的變化或外界的擾動，會引起精餾塔操作的不穩(wěn)定。在操作過程中必須及時予以調(diào)節(jié)，否則將影響分離效果，使產(chǎn)品質(zhì)量不合格。（1）塔頂采出率D/F過大所引發(fā)的現(xiàn)象及調(diào)節(jié)方法前已指出，當進料條件和分離要求已經(jīng)確定后，在正常情況下，塔頂和塔底采出率的大小要受到全塔物料平衡的制約，不能隨意規(guī)定。在操作過程中，如果塔頂采出率D/F過大，則必。隨著過程的進行，塔內(nèi)輕組分將大量從塔頂餾出，塔內(nèi)各板上的輕組分的濃度將逐漸降低，重組分則逐漸積累，濃度不斷增大。最終導(dǎo)致塔頂產(chǎn)品濃度不斷降低，產(chǎn)品質(zhì)量不合格。由于采出率的變化所引起的現(xiàn)象可以根據(jù)塔內(nèi)的溫度分布來分析判斷。當操作壓力一定時，塔內(nèi)各板的氣、液相組成與溫度存在著對應(yīng)關(guān)系。若D/F過大，隨著輕組分的大量流失，塔內(nèi)各板上重組分的濃度逐漸增大，因而各板的溫度也隨之升高。由于塔釜中物料絕大部分為重組分，因而塔釜溫度沒有塔頂溫度升高得明顯。對于D/F過大所造成的不正常現(xiàn)象，在操作過程中應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)并采取有效的調(diào)節(jié)措施予以糾正。通常的調(diào)節(jié)方法是：保持塔釜加熱負荷不變，增大進料量和塔釜出料量，減小塔頂采出量，使得精餾塔在的條件下操作—段時間，以迅速彌補塔內(nèi)的輕組分量，使之盡快達到正常的濃度分布。待塔頂溫度迅速下降至正常值時，再將進料量和塔頂、塔底出料量調(diào)節(jié)至正常操作數(shù)值。（2）塔底采出率W/F過大所引發(fā)的現(xiàn)象及調(diào)節(jié)方法塔底采出率W/F過大所引發(fā)的現(xiàn)象和產(chǎn)生的后果恰與D/F過大的情況相反。由于重組分大量從塔釜流出，塔內(nèi)各板上的重組分濃度逐漸減小，輕組分逐漸積累，最終使得塔釜液體中輕組分的濃度逐漸升高。如果精餾的目的產(chǎn)品是塔底液體，那么這種不正?，F(xiàn)象的結(jié)果將導(dǎo)致產(chǎn)品不合格；如果目的產(chǎn)品是塔頂餾出物，則由于W/F的過大，將有較多的產(chǎn)品從塔底流失。由于W/F過大使塔內(nèi)的重組分大量流失，塔內(nèi)各板的溫度會隨之降低，但塔頂溫度變化較小，塔釜溫度將有明顯下降。對于W/F過大的情況的調(diào)節(jié)方法是：增大塔釜加熱負荷，同時加大塔頂采出量（回流量不變），使過程在的條件下操作。同時，亦可視具體的情況適當減少進料量和塔釜采出量。待釜溫升至正常值時，再調(diào)節(jié)各有關(guān)參數(shù)，使過程在的正常情況下操作。（3）進料條件變化所引發(fā)的現(xiàn)象及調(diào)節(jié)方法在工業(yè)過程中，精餾塔的進料條件，包括進料量、進料組成、進料溫度等，將會由于前段工序的影響而有所變化。如果過程中存在循環(huán)物流，那么后段工序的操作變化也將影響精餾塔的穩(wěn)定操作。生產(chǎn)過程中進料量的變化可在流量指示儀表上直接反映出來。如果進料量變化僅僅是由于外界條件的波動而引起的，適當調(diào)節(jié)進料控制閥門即可恢復(fù)正常操作。如果是由于生產(chǎn)需要而改變進料量，則就要相應(yīng)地改變塔頂、塔底的采出量，并調(diào)整塔釜加熱負荷（和塔頂冷凝負荷）。如果由于操作上的疏忽，進料量已經(jīng)發(fā)生變化，而操作條件未做相應(yīng)的調(diào)整，使得過程在全塔物料不平衡的情況下操作，其結(jié)果必然使塔頂或塔底產(chǎn)品不合格。此時應(yīng)根據(jù)塔頂或塔底溫度的變化，參照以上（1）和（2）的分析和處理方法，及時調(diào)節(jié)有關(guān)參數(shù)，使操作處于正常。對于進料組成的變化，工業(yè)上—般采用離線分析的方法檢測，因而不如進料量變化那樣容易被及時發(fā)覺。當在操作數(shù)據(jù)上有反映時，往往有所滯后，因此，如何能及時發(fā)覺并及時處理是工業(yè)過程中經(jīng)常遇到的問題。當進料中輕組分增加后，塔中各板上濃度和溫度的變化同塔底采出率W/F過大的情況相似，而進料中重組分增加后塔內(nèi)溫度和濃度的變化情況則同塔頂采出率D/F過大的情況相似。這時，除了要相應(yīng)調(diào)整塔底或塔頂?shù)牟沙雎释?，還要適當減少或增大回流比，并視具體情況，調(diào)整進料的位置，合理地分配精餾段與提餾段的塔板數(shù)。進料溫度的變化對精餾分離效果也有—定的影響，可通過調(diào)節(jié)塔釜加熱負荷和塔頂冷凝負荷使得操作正常。（4）分離能力不夠所引發(fā)的現(xiàn)象及調(diào)節(jié)方法對于—座設(shè)計完善的精餾塔，所謂分離能力不夠是指在操作中回流比過小而導(dǎo)致產(chǎn)品的不合格。其表現(xiàn)為塔頂溫度升高，塔釜溫度降低，塔頂和塔底產(chǎn)品均不符合要求。采取的措施通常是通過加大回流比來調(diào)節(jié)。但應(yīng)注意，在進料量和進料組成—定時，若規(guī)定了塔頂、塔底產(chǎn)品的組成，則塔頂和塔底產(chǎn)品的流量亦被確定。因此，增大回流比并不意味著塔頂產(chǎn)品流量的減少，加大回流比的措施只能是增加塔內(nèi)的上升蒸汽量，即增大塔釜的加熱負荷及塔頂?shù)睦淠?，這是要以操作成本的增加為代價的。此外，隨著回流比的增大，若塔內(nèi)上升蒸汽量超過塔內(nèi)氣體的正常負荷，容易發(fā)生嚴重的霧沫夾帶或其他不正常的現(xiàn)象。因此，操作中不能盲目增加回流比。精餾塔內(nèi)的溫度分布與溫度靈敏板在以上的操作分析中已經(jīng)看到，當操作壓力—定時，塔頂、塔底產(chǎn)品組成和

塔內(nèi)各板上的氣液相組成與板上溫度存在—定的對應(yīng)關(guān)系。操作過程中塔頂、塔底產(chǎn)品的組成變化情況可通過相應(yīng)的溫度反映出來。通常情況下，精餾塔內(nèi)各板的溫度并不是線性分布，而是呈“S”型分布。在塔內(nèi)某些塔板之間，板上溫度差別較大，當因操作不當或分離能力不夠?qū)е滤迳辖M成發(fā)生變化時，這些板上的溫度將發(fā)生明顯改變。因此，工程上把這些塔板稱為溫度靈敏板。在操作過程中，通過靈敏板溫度的早期變化，可以預(yù)測塔頂和塔底產(chǎn)品組成的變化趨勢，從而可以及早采取有效的調(diào)節(jié)措施，糾正不正常的操作，保證產(chǎn)品質(zhì)量。如圖10-1所示，由于回流比過小，因而分離能力不夠所造成的溫度分布變化情況與因塔頂采出率不當所引起的溫度分布情況有明顯不同?？梢钥闯?，兩種不同的操作均導(dǎo)致靈敏板溫度上升，但后者是突躍式的，靈敏板溫度變化非常明顯而前者則是緩慢式的。據(jù)此，可以判別操作中產(chǎn)品不合格的原因，并采取相應(yīng)的調(diào)節(jié)措施。塔高H塔高H溫度f⑹回流比減小時的溫度分布3塔頂采出率0/F⑹回流比減小時的溫度分布溫度分布圖10-1精翔塔內(nèi)的溫度分布塔板壓降及塔釜壓力塔板壓降是精餾塔—個重要的操作控制參數(shù)，它反映了塔內(nèi)氣液兩相的流體力學(xué)狀況。一般，以塔釜壓力PB來表示塔內(nèi)各板的綜合壓降：心二耳+工M ⑥其中，為塔頂壓力，APi為塔板壓降。當塔內(nèi)發(fā)生嚴重霧沫夾帶時，巴將增大。若屯急劇上升，則表明塔內(nèi)可能已發(fā)生液泛；如果巴過小，則表明塔內(nèi)已發(fā)生嚴重漏液。通常情況下，設(shè)計完善的精餾塔應(yīng)有適當?shù)牟僮鲏航捣秶?0.7思考題（1）在精餾塔操作過程中，塔釜壓力為什么是—個重要操作參數(shù)？塔釜壓力與哪些因素有關(guān)？精餾是利用液體混合物中各組分的揮發(fā)度不同使之分離的單元操作，通過層層塔板液氣交換而達到精餾或者分離的目的。各物質(zhì)在不同壓力下其蒸汽分壓是不同的，故其操作壓力是很重要的參數(shù)。塔釜壓力與精餾各物質(zhì)的物理性質(zhì)，與操作溫度和要求的精餾純度、進料組成、進料流量、回流量、進板位置等因素都有關(guān)。（2）板式塔中氣液兩相的流動特點是什么？操作時液體在重力作用下,自上而下依次流過各層塔板,至塔底排出；氣體在壓力差的推動下，自下而上依次穿過各層塔板，至塔頂排出。每塊塔板上保持著一定深度的液層，氣體通過塔板分散到液層中去，進行相際接觸傳質(zhì)。（3）操作過程中，欲增大回流比，采用什么方法？可以增加再沸器的溫度，增大蒸汽量；也可以減少塔頂餾分采出量。（4）在實驗中，當進料量從4L/h增加至6L/h時，塔頂回流量減小，出料量也減小了，試分析解釋這—現(xiàn)象。液相進料時，若進料量從4L/h增加至6L/h，引起提餾段的回流也很快增加，從而引起提餾段溫度降低，全塔溫度下降，頂部餾出物中的輕組分純度提高。從而導(dǎo)致塔頂使得回流量和采出量都減少。（5）若由于塔頂采出率D/F過大而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格，在實驗過程中會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？采取怎樣的調(diào)節(jié)措施才能使操作盡快發(fā)揮正常？在實驗過程中，塔內(nèi)輕組分將大量從塔頂餾出，塔內(nèi)各板上的輕組分的濃度將逐漸降低，重組分則逐漸積累，濃度不斷增大，最終導(dǎo)致塔頂產(chǎn)品濃度不斷降低，產(chǎn)品質(zhì)量不合格。保持塔釜加熱負荷不變，增大進料量和塔釜出料量，減小塔頂采出量，以迅速彌補塔內(nèi)的輕組分量，使之盡快達到正常的濃度分布。待塔頂溫度迅速下降至正常值時，再將進料量和塔頂，塔底出料量調(diào)節(jié)至正常操作數(shù)值。（6） 如何根據(jù)靈敏板溫度已和塔釜壓力匕的變化正確地進行精餾操作？靈敏板溫度升高說明重組分上移，溫度下降說明輕組分下移，特別