蒸餾基礎(chǔ)培訓(xùn)1607

1、精餾相關(guān)基礎(chǔ)培訓(xùn)精餾相關(guān)基礎(chǔ)培訓(xùn)培訓(xùn)主要內(nèi)容：培訓(xùn)主要內(nèi)容：一、蒸餾定義和分類；二、精餾原理；三、輔助設(shè)備和設(shè)備工作原理；四、精餾的影響因素；一一 蒸餾的定義和分類蒸餾的定義和分類蒸餾定義：1、利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差別，使液體混合物部分汽化并隨之使蒸氣部分冷凝，從而實(shí)現(xiàn)其所含組分的分離。2、利用互溶液體混合物中各組分的沸點(diǎn)差，通過加熱或冷凝，使低沸點(diǎn)組份蒸發(fā)再冷凝以達(dá)到分離的單元操作過程。飽和蒸汽壓：在密閉條件中，在一定溫度下，與固體或液體處于相平衡的蒸氣所具有的壓力稱為飽和蒸氣壓。在一定溫度下，混合液中飽和蒸汽壓高的組份容易揮發(fā)，低的組份難揮發(fā)。揮發(fā)度：通常用來表示某種純粹物質(zhì)(液

2、體或固體)在一定溫度下蒸氣壓的大小。具有較高蒸氣壓的物質(zhì)稱做易揮發(fā)；較低的稱做難揮發(fā)物。對(duì)于組分互溶的混合液，兩組分的揮發(fā)度之比稱做相對(duì)揮發(fā)度。相對(duì)揮發(fā)度大小可以用來判斷蒸餾的難易程度。相和相平衡相和相平衡1、相相就是指在系統(tǒng)中具有相同物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分，不同相就是指在系統(tǒng)中具有相同物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分，不同相之間往往有一個(gè)相界面，把不同的相分別開。一般情況下，物料在精餾之間往往有一個(gè)相界面，把不同的相分別開。一般情況下，物料在精餾塔內(nèi)是氣、液兩相。塔內(nèi)是氣、液兩相。2、在一定的溫度和壓力下，如果物料系統(tǒng)中存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的相，、在一定的溫度和壓力下，如果物料系統(tǒng)中存在兩個(gè)

3、或兩個(gè)以上的相，物料在各相的相對(duì)量以及物料中各組分在各個(gè)相中的濃度不隨時(shí)間變化，物料在各相的相對(duì)量以及物料中各組分在各個(gè)相中的濃度不隨時(shí)間變化，我們稱系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。平衡時(shí)，物質(zhì)還是在不停地運(yùn)動(dòng)，但是，各我們稱系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。平衡時(shí)，物質(zhì)還是在不停地運(yùn)動(dòng)，但是，各個(gè)相的量和各組分在各項(xiàng)的濃度不隨時(shí)間變化，當(dāng)條件改變時(shí)，將建立個(gè)相的量和各組分在各項(xiàng)的濃度不隨時(shí)間變化，當(dāng)條件改變時(shí)，將建立起新的相平衡，因此相平衡是運(yùn)動(dòng)的、相對(duì)的，而不是靜止的、絕對(duì)的。起新的相平衡，因此相平衡是運(yùn)動(dòng)的、相對(duì)的，而不是靜止的、絕對(duì)的。比如：在精餾系統(tǒng)中，精餾塔板上溫度較高的氣體和溫度較低的液體相比如：在精餾系統(tǒng)中

4、，精餾塔板上溫度較高的氣體和溫度較低的液體相互接觸時(shí)，要進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)，其結(jié)果是氣體部分冷凝，形成的液相中互接觸時(shí)，要進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)，其結(jié)果是氣體部分冷凝，形成的液相中高沸點(diǎn)組分的濃度不斷增加。塔板上的液體部分氣化，形成的氣相中低高沸點(diǎn)組分的濃度不斷增加。塔板上的液體部分氣化，形成的氣相中低沸點(diǎn)組分的濃度不斷增加。但是這個(gè)傳熱、傳質(zhì)過程并不是無止境的，沸點(diǎn)組分的濃度不斷增加。但是這個(gè)傳熱、傳質(zhì)過程并不是無止境的，當(dāng)氣液兩相達(dá)到平衡時(shí)，其各組分的兩相的組成就不再隨時(shí)間變化了。當(dāng)氣液兩相達(dá)到平衡時(shí)，其各組分的兩相的組成就不再隨時(shí)間變化了。蒸餾的分類：1、根據(jù)是否有回流可分為：有回流蒸餾和無回流蒸餾

5、有回流蒸餾稱為精餾，無回流蒸餾分為簡單蒸餾（間歇）和平衡蒸餾（連續(xù)）精餾：利用回流使液體混合物得到高純度分離的蒸餾方法2、條件不同分為：常壓蒸餾；減壓蒸餾(用于分離常壓下高沸點(diǎn)或熱敏性物料）；加壓蒸餾(用于常壓下是氣體或沸點(diǎn)低物質(zhì)的分離）二二 精餾原理精餾原理利用混合物中各組分在一定溫度下具有不同的蒸汽壓（即具有不同的揮發(fā)度）的特性，加熱液體混合物，借助多次部分汽化和部分冷凝，在精餾塔內(nèi)進(jìn)行氣液相的傳質(zhì)和傳熱，使揮發(fā)度大的組分在氣相中的含量明顯多于液相中的含量，從而達(dá)到將該組分從混合液中分離的目的。蒸餾基本原理.swf 塔節(jié)中部附近進(jìn)料，進(jìn)料管口以塔節(jié)進(jìn)料 下是提餾段，進(jìn)料管口以上是精餾 段；

6、 提餾段是料液、回流液和上升氣 體逆流接觸，進(jìn)行熱交換，以達(dá) 到部分分離效果； 精餾段只有回流液和上升氣體逆 流接觸，進(jìn)行熱交換，以達(dá)到部分分離效 果。 (此圖是連續(xù)精餾的填料塔） 填料塔結(jié)構(gòu) 換熱器 （t是物料走向 ,T是冷凝水走向） 浮頭式換熱器.swf外加熱式蒸發(fā)器.swf本公司溶劑回收全部采用間歇精餾間歇精餾也叫分批精餾，是將一批料液全部加入釜中進(jìn)行蒸餾，當(dāng)釜液中組份達(dá)到規(guī)定值后排出殘液，結(jié)束該批蒸餾。特點(diǎn)：適用于原料處理量較少、組份較多或經(jīng)常改變的情況；屬于非穩(wěn)態(tài)操作，塔內(nèi)各項(xiàng)參數(shù)（汽液組成及溫度壓力等）隨著時(shí)間而變化；只有精餾段，沒有提餾段。間歇精餾通常有兩種操作方式：保持回流比恒

7、定，而餾出液組成會(huì)逐漸 減?。槐３逐s出液組成恒定，而逐漸增大回流比。 間歇精餾塔填料塔總體結(jié)構(gòu).swf上述兩種操作方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。恒回流比操作方便，但餾出液主含量為操作開始到結(jié)束時(shí)的平均值；而恒餾出液組成操作時(shí)，雖餾出液中主含量較高，但連續(xù)增大回流比操作較困難。如果將兩種操作方式結(jié)合起來，先恒回流比下操作一段時(shí)間，當(dāng)餾出液主含量下降時(shí)，使回流比增大，保持恒定再操作一段時(shí)間，如此間斷地增大回流比，以保持餾出液主含量基本不變。在每批蒸餾的后期，釜液中低沸點(diǎn)組份很少，回流比很大，餾出液量也少，成本上不合算。因此，在后期可保持下回流比，蒸出一部分高含量餾分，直到釜液中組份達(dá)到規(guī)定。高含量再套入下一批精

8、餾。此操作需要操作人員持續(xù)監(jiān)控，可通過長期生產(chǎn)操作對(duì)系統(tǒng)壓力、溫度變化和物料衡算等總結(jié)分析出實(shí)用高效的操作方法經(jīng)驗(yàn)。本車間所需回收溶劑組份復(fù)雜，多數(shù)形成共沸（兩種或多種不同成分的均相溶液，以一個(gè)特定的比例混合時(shí)，在固定的壓力下，僅具有一個(gè)沸點(diǎn)，此時(shí)這個(gè)混合物即稱做共沸物。）混合液，且品種多樣，而設(shè)備有限，在全力避免交叉混淆的前提下對(duì)各組份進(jìn)行分離精餾。非共沸混合液的蒸餾分離操作簡單，但共沸混合液的蒸餾分離還是處在低效率、低收率的情況。如：MD(EATE+EOH)混合液、XD母液（ACT+MOH)、QAB分層液(MTC+EOH)等在現(xiàn)有設(shè)備工藝條件下收率低、單耗高、直接一次精餾無法合格。對(duì)于共沸

9、物（即各組分相對(duì)揮發(fā)度在1，或接近1）的分離一般采用以下方法分離： 1、高塔精餾（直接精餾） 對(duì)精餾塔高、回流比的控制、回流液的溫度等條件要求較高。 2、恒沸精餾 向原料液中加入一種夾帶劑，能與混合液中一個(gè)或多個(gè)組分形成最低共沸點(diǎn)的共沸物，沸點(diǎn)與塔底產(chǎn)品間的沸點(diǎn)相差較大，使共沸物從塔頂蒸出，以達(dá)到分離的目的。 夾帶劑應(yīng)具備的條件：1、能與原料液中一個(gè)或兩個(gè)組分形成雙組分或三組分最低共沸物。2、與原液中含量較少的組分形成共沸物，從塔頂蒸出，以減少熱能消耗。3、相對(duì)被夾帶的組分來說，夾帶劑用量要少。4、新生成的最低共沸物，其揮發(fā)度要大，使精餾分離更容易，釜液中 也不含夾帶劑。5、夾帶劑應(yīng)回收容易，

10、新生成的共沸物最好是非均相的，用分層法使夾帶劑分離出來。6、與原料液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)設(shè)備不腐蝕，汽化熱小，黏度小，來源容易，便宜。如：乙醇和水體系，加入苯(微溶于水，沸點(diǎn)80.3）作為夾帶劑，三者共沸64.9. 3、萃取精餾 原料液中兩組分相對(duì)揮發(fā)度接近1或形成共沸物時(shí)，向原料液中加入萃取劑。 萃取劑的沸點(diǎn)比原料液中任一組分的都高，揮發(fā)度較小。萃取劑使原料液中兩組分相對(duì)揮發(fā)度增大，使兩組分容易精餾分離，萃取劑和原料液中一個(gè)組分從塔底采出，另一組分從塔頂蒸餾出。萃取劑應(yīng)具備的條件：1、原料液中加入少量萃取劑就能使原料液中兩組分相對(duì)揮發(fā)度有很大提高；2、萃取劑揮發(fā)度比原料液中任一揮發(fā)度足夠小，使

11、萃取劑回收容易；3、萃取劑與原料液中各組分互溶，以保證液相中萃取劑的濃度，充分發(fā)揮萃取劑的分離作用；4、萃取劑不與原料液中任一 組分起化學(xué)反應(yīng)，對(duì)設(shè)備無腐蝕，黏度小，來源容易，價(jià)格低廉。如：ACT和MOH的分離，用水萃取精餾三、輔助設(shè)備和設(shè)備的工作原理三、輔助設(shè)備和設(shè)備的工作原理1、離心泵： 是利用葉輪旋轉(zhuǎn)而使液體發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)來工作的。水泵在啟動(dòng)前，必須使泵殼和吸水管內(nèi)充滿水，然后啟動(dòng)電機(jī)，使泵軸帶動(dòng)葉輪和水做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，水發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)，被甩向葉輪外緣，經(jīng)蝸形泵殼的流道流入水泵的壓水管路離心泵原理.swf2、真空泵 真空泵是指利用機(jī)械、物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法對(duì)被抽容器進(jìn)行抽氣而獲得真空四、精餾的影響因素四、精餾的影響因素1、設(shè)備影響因素:塔節(jié)內(nèi)徑大小，主要影響回收速率，塔高對(duì)組分分離效果有一定的影響，塔內(nèi)填料潤濕效果和表面積，塔節(jié)垂直度，分布器分布效果等；2、回流比的影響：回流比是影響精餾塔分離效果的主要因素，生產(chǎn)中經(jīng)常用回流比來調(diào)節(jié)、控制產(chǎn)品的質(zhì)量。 當(dāng)回流比增