精餾的分類及精餾塔相關(guān)知識講解課件_第1頁
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文檔簡介

1、二、精餾的分類1、精餾是怎樣分類的? 精餾可以從三個角度去分類。 第一、按精餾操作的方式的不同,間歇精餾和連續(xù)精餾。 第二、按精餾操作的條件(如壓力)不同,可分為加壓精餾、常壓精餾、減壓精餾等。 第三、按精餾分離原理的不同,可分為一般精餾和特殊精餾。特殊精餾又包括恒沸精餾、萃取精餾、水蒸汽蒸餾及分子蒸餾等。 2、什么是間歇精餾? 間歇精餾就是將處理的物料一次加入精餾塔釜內(nèi),然后加熱進(jìn)行精餾,直到塔頂和塔釜產(chǎn)品不符合要求為止。排出殘余的物料后,再裝入一批物料進(jìn)行精餾。其精餾塔沒有提餾段和精餾段之分。 操作時,釜液經(jīng)間接加熱至沸騰,釜中產(chǎn)生的蒸氣上升到精餾塔內(nèi),在此進(jìn)行熱的交換和質(zhì)的交換。塔內(nèi)上升

2、的蒸氣從塔頂引致分凝器;分凝器所得冷凝液的一部分再引致塔頂部的塔板,作為回流;而未冷凝的蒸氣及另一部分冷凝液則進(jìn)入冷凝冷卻器,在其中使蒸氣全部冷凝,并使餾出液冷卻至一定溫度進(jìn)入貯槽,若需要獲得不同沸點(diǎn)范圍的餾出液時,則應(yīng)裝置若干個貯槽,按沸點(diǎn)范圍的不同分別收集。3、什么是連續(xù)精餾? 連續(xù)精餾指的是精餾操作連續(xù)進(jìn)行、連續(xù)采出。連續(xù)精餾的塔一般一般是由精餾段和提餾段組成,此兩段是以進(jìn)料板為分界,進(jìn)料板以上的部分為進(jìn)料段,進(jìn)料板以下的部分為提餾段(包括進(jìn)料板)。但是少數(shù)的連續(xù)精餾塔,他們或者只有精餾段而無提餾段,或者只有提餾段而無精餾段。 操作時,原料液經(jīng)換熱器換熱到指定的溫度,從提餾段的最上一層塔

3、板(即進(jìn)料板)加入塔內(nèi)。如果液體進(jìn)料,則物料在該板與精餾段的回流液匯合,然后逐層下流至塔釜。在逐層下降的同時就從液體中不斷蒸出了易揮發(fā)(低沸點(diǎn))組分,從而使下流至塔釜的液態(tài)含有較多的難揮發(fā)組分(高沸點(diǎn))。把塔釜液的一部分連續(xù)引至貯槽;另一部分送至塔底部的蒸發(fā)釜(再沸器)加熱氣化。蒸發(fā)釜中產(chǎn)生的蒸氣自塔底逐層上升,使蒸氣中易揮發(fā)組分逐漸增濃,然后進(jìn)入塔頂分凝器。一部分蒸氣在分凝器中冷凝,所得的液體送回塔頂作為回流;其余部分蒸氣或者作為氣相產(chǎn)品直接引出,或者進(jìn)入冷凝冷卻器,將未冷凝的蒸氣全部冷凝,冷凝液流至產(chǎn)品貯槽。這種把原料液不斷地加入塔內(nèi),又從塔頂和塔釜連續(xù)不斷地采出的過程,就稱為連續(xù)精餾。4

4、、怎樣合理地選擇精餾塔的操作條件? 精餾塔的操作條件主要是指溫度、壓力。一般地說,主要是根據(jù)物料的性質(zhì),原料的組成,對產(chǎn)品純度的要求,設(shè)備材料的來源,工廠生產(chǎn)的規(guī)模等具體情況,選擇合理的操作條件。例如對于各組分間相對揮發(fā)度相差較大的混合物采用一般精餾;對于相對揮發(fā)度接近,甚至相等的混合物,采用萃取精餾或恒沸精餾;對沸點(diǎn)高的混合物,采用減壓精餾或水蒸氣蒸餾;對于沸點(diǎn)低的混合物,采用加壓精餾,以適當(dāng)提高冷凝溫度等。5、什么是減壓精餾?在什么情況下采用減壓精餾? 在減壓(低于一個大氣壓)下進(jìn)行分離混合物的精餾叫做減壓精餾。 減壓下,純物質(zhì)的沸點(diǎn)較正常壓力下要低。減壓精餾,就是借助降低系統(tǒng)壓力,使混合

5、液的泡點(diǎn)下降,在較低壓力下沸騰,以達(dá)到降低精餾操作的溫度。 不言而喻,減壓精餾適用于高沸點(diǎn)物質(zhì)的混合物,以及在高溫下精餾會引起物質(zhì)的聚合或分解變質(zhì)的混合物。6、什么是加壓精餾?在什么情況下采用加壓精餾? 指塔頂壓力高于大氣壓力下操作的精餾過程叫加壓精餾。 加壓精餾常用于被分離混合物沸點(diǎn)較低情況下,如在常溫常壓下混合物為氣態(tài)的物料。如從烴類裂解氣中分離出甲烷、氫的精餾。7、什么是減壓精餾?在什么情況下采用常壓精餾? 在大氣壓(常壓)下操作的精餾過程叫常壓精餾。 如果被分離的混合物在常壓下有較大的相對揮發(fā)度,并且塔頂物料可以用水來冷凝冷卻,塔釜物料可以用水蒸汽來加熱,這時應(yīng)采用常壓精餾。例如乙醇和

6、甲醇的提純。7、什么是恒沸精餾? 在被分離的物系中加入共沸劑(或稱共沸組分),該共沸劑必須能和物系中一個或幾個組分形成具有最低沸點(diǎn)的恒沸物,以致于使需要分離的幾種物質(zhì)間的沸點(diǎn)差(或相對揮發(fā)度)增大。在精餾時,共沸組分能以恒沸物的形式從精餾塔頂蒸出,工業(yè)上把這種操作稱為恒沸精餾。 恒沸精餾的過程中,所加入的共沸組分必須從塔頂蒸出,而后冷凝分離,循環(huán)使用。因而恒沸精餾消耗的能量較多。8、什么是萃取精餾? 在被分離的混合物中加入萃取劑,萃取劑的存在能使被分離混合物的組分間的相對揮發(fā)度增大。精餾時,其在各板上基本保持恒定的濃度,而且從精餾塔的塔釜排除,這樣的操作稱為萃取精餾。 萃取劑的選擇原則: (1

7、)萃取劑的選擇性要大。被分離組分在萃取劑中相對揮發(fā)度的大小稱為萃取劑的選擇性。被分離組分在萃取劑中相對揮發(fā)度增大的多,分離就容易,也就是選擇的萃取劑選擇性大。選擇性是選擇萃取劑最主要的依據(jù)。因為選擇性的大小也就是決定了被分離組分中輕重關(guān)鍵組分分離的難易程度。因此塔板數(shù)的多少、回流比的大小也與它有密切的關(guān)系。 (2)萃取劑對被分離組分的溶解度要大,這樣塔板上的液體才能形成均相,不會分層。 (3)萃取劑的沸點(diǎn)應(yīng)比被分離組分的沸點(diǎn)高的多,否則萃取劑易從塔頂揮發(fā)損失掉。 (4)熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性要好,無毒性,不腐蝕設(shè)備。 (5)回收容易價格易得。三、塔型的分類及精餾所用設(shè)備1、塔的分類 按壓力-加壓

8、塔、常壓塔、減壓塔 按單元操作-精餾塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反應(yīng)塔、干燥塔等 按支承方式-框架塔、自支承式塔 按塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)-板式塔、填料塔2、常用的精餾塔有哪些結(jié)構(gòu)形式呢? 對精餾過程來說,精餾設(shè)備是使過程得以進(jìn)行的重要條件。性能良好的精餾設(shè)備,為精餾過程的進(jìn)行創(chuàng)造了良好的條件。它直接影響到生產(chǎn)裝置的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)能力、產(chǎn)品的收率、消耗定額、三廢處理以及環(huán)境保護(hù)等方面。 常用的精餾塔型式有填料塔和板式塔,填料塔有拉西環(huán)填料塔、鮑爾環(huán)填料塔、鞍型填料塔、波紋填料塔、絲網(wǎng)填料塔、絲網(wǎng)波紋填料塔等。絲網(wǎng)波紋填料塔因其在保持高傳質(zhì)效率的前提下,降低了造價,也越來越受到青睞。對于甲醇來說予塔采用這種

9、塔型的為數(shù)不少。 板式塔主要有泡罩塔、篩板塔、浮閥塔等等。 無論采用哪種塔都必須以下共同的要求:(1)具有適宜的流體力學(xué)條件,達(dá)到汽液兩相的良好接觸。(2)結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,安裝檢修方便。在使用過程中耐吹沖,局部的損壞影響范圍小。(3)要求有較高的分離效率和較大的處理量,同時要求在寬廣的汽液負(fù)荷范圍內(nèi)塔板效率高而且穩(wěn)定。(4)蒸氣通過塔的阻力小,壓降小。(5)塔的操作穩(wěn)定可靠,反應(yīng)靈敏,調(diào)節(jié)方便。3、絲網(wǎng)波紋填料的結(jié)構(gòu)形式 金屬絲網(wǎng)波紋填料簡稱金屬絲網(wǎng)填料。金屬絲網(wǎng)波紋填料是目前世界各國應(yīng)用比較廣泛的高效填料,它是由若干平行直列的金屬波紋網(wǎng)片排列組成的圓盤狀填料,波紋對軸線傾角30度或45

10、度,相鄰兩片波紋片方向相反。金屬絲網(wǎng)波紋填料具有比表面積大、孔隙率大、重量輕;氣相通路傾角小、有規(guī)則、壓降低;徑向擴(kuò)散良好、氣體接觸充分、幾乎沒有低負(fù)荷極限、操作彈性大等特點(diǎn)。適用于難分離和熱敏性物系的常壓精餾、真空精餾等。流體流動的阻力小,壓力損失大約等于高度相同的泡罩塔的2550,結(jié)構(gòu)簡單,鋼材用量少,造價低,安裝方便,填料便于用耐腐蝕的材料制造。 它的缺點(diǎn)是:填料塔中,填料容易污染和堵塞,不適于用作有固體懸浮物和易產(chǎn)生聚合的混合液的蒸餾分離。操作穩(wěn)定性較差。4、泡罩塔盤 泡罩塔如圖所示,其傳質(zhì)元件為泡罩,泡罩分圓形和條形兩種,多數(shù)選用圓形泡罩,如圖(b)所示。其尺寸一般為80,100,1

11、50(mm)三種直徑,泡罩邊緣開有縱向齒縫,中心裝升氣管。升氣管直接與塔板連接固定。塔板下方的氣相進(jìn)入升氣管,然后從齒縫吹出與塔板上液相接觸進(jìn)行傳質(zhì)。由于升氣管作用,避免了低氣速下的漏液現(xiàn)象。為此,該塔板操作彈性,塔效率也比較高,運(yùn)用較為廣泛。最大的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,塔壓降低,生產(chǎn)強(qiáng)度低,造價高。優(yōu)點(diǎn):1)操作彈性大,在氣、液負(fù)荷波動較大時仍能保持較恒定的塔板效率。2)對物料適應(yīng)性強(qiáng),塔板不易堵塞。 缺點(diǎn):1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,金屬耗量大,造價高,安裝和維修不方便。2)氣體壓力降大,霧沫夾帶較嚴(yán)重,因此限制了氣速的提高,生產(chǎn)能力不大。3)不好操作,液體或蒸汽流量很小時,會形成氣液接觸不良或蒸汽流動的脈動

12、;反之會形成霧沫夾帶、液泛等。5、浮閥塔盤 F-1型 V-4型 A型 十字架型 方形浮閥 50年代開始啟用的一種新型塔板,后來又逐漸出現(xiàn)各種型式的浮閥,其型式有圓形、方形、條形及傘形等。較多使用圓形浮閥,而圓形浮閥又分為多種型式,如圖所示。 浮閥取消了泡罩塔的泡罩與升氣管,改在塔板上開孔,閥片上裝有限位的三條腿,浮閥可隨氣速的變化上、下自由浮動,提高了塔板的操作彈性、降低塔板的壓降,同時具有較高塔板效率,在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。 優(yōu)點(diǎn):1)結(jié)構(gòu)緊湊,生產(chǎn)能力大。2)蒸汽以水平方向吹入液層,阻力小,氣液接觸時間長且接觸狀況良好,故霧沫夾帶少,塔板效率高。3)浮閥可根據(jù)氣量大小上下浮動,操作彈性大

13、。4)浮閥結(jié)構(gòu)簡單,安裝容易,造價較低。 缺點(diǎn):在結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)能力、塔板效率等方面不及篩板塔,有待進(jìn)一步的改進(jìn)。6、篩板塔 篩板塔盤去掉泡罩和浮閥,直接在塔板上,按一定尺寸和一定排列方式開圓形篩孔,作為氣相通道。氣相穿過篩孔進(jìn)入塔板上液相,進(jìn)行接觸傳質(zhì)。如圖所示。其結(jié)構(gòu)簡單,造價低廉,塔板阻力小。 開始由于對篩板塔性能缺乏了解,操作經(jīng)驗不足,則認(rèn)為篩板塔盤易漏液、操作彈性小、易堵塞,使應(yīng)用受到限制。后經(jīng)研究和操作使用發(fā)現(xiàn),只有設(shè)計合理操作適當(dāng),篩板塔仍可滿足生產(chǎn)所需要彈性,而且效率較高。若將篩孔增大,堵塞問題也可解決。目前,以發(fā)展為廣泛應(yīng)用的一種塔型。篩板塔優(yōu)點(diǎn): 1)結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,造價低

14、。 2)塔板效率較高,生產(chǎn)能力大。 3)對物料的適應(yīng)性強(qiáng),不易堵塞。 篩板塔缺點(diǎn): 1)操作彈性小,需保持較穩(wěn)定的氣、液流速。 2)小孔徑篩板易堵塞,不適宜處理臟的、粘性大的和帶固體顆粒的料液。7、CTST塔 1)CTST塔盤的基本結(jié)構(gòu)噴射罩 端板噴射板底隙分離板 2)工作原理:立體傳質(zhì)塔盤CTST為獨(dú)特的立體結(jié)構(gòu),其核心部件汽液接觸傳質(zhì),傳質(zhì)元件是梯形噴射罩;塔板采用矩形開孔,矩形開孔上方設(shè)置梯形噴射罩;罩的側(cè)面為帶篩孔的噴射板,兩端為梯形的端板,上部為分離板,在噴射板與分離板之間設(shè)汽液通道。噴射板與塔板間有一定的底隙,為液體進(jìn)入罩體的通道,分離板的作用,一是提供氣液接觸空間,二是使氣液兩項

15、有效分離,減少霧沫夾帶。8、精餾操作中常用的幾種回來方法?各有什么特點(diǎn)? 按回流方式的不同,可以分為自然回流和強(qiáng)制回流。 自然回流 回流冷凝器安裝于塔頂,回流液借重力的作用回流到塔內(nèi),冷凝器距塔頂回流口的高度,自然回流操作簡單,不需要回流泵,節(jié)省動力消耗。但是回流量隨塔壓的變化而變化,回流比不嚴(yán)格,生產(chǎn)不正常時,調(diào)整起來較慢。自然回流一般用于小型精餾裝置。 強(qiáng)制回流 回流液是用泵打入塔內(nèi)進(jìn)行回流的,見下圖: 強(qiáng)制回流的回流量穩(wěn)定,容易調(diào)節(jié),生產(chǎn)不正常時,調(diào)整起來較快。但是強(qiáng)制回流需要回流泵,動力消耗大,特別是對于低沸點(diǎn)物料容易造成泵不上量,影響操作。 按照塔頂冷凝器安裝的位置的不同,可分為內(nèi)回

16、流和外回流。 內(nèi)回流 塔頂冷凝器直接安裝于塔頂,上升蒸氣直接從塔頂進(jìn)入冷凝器,在此進(jìn)行部分冷凝,冷凝液自然地沿塔板下流。這種回流的回流量難以控制,調(diào)節(jié)不易準(zhǔn)確,但回流冷凝器直接安裝于塔頂,無需其他支撐結(jié)構(gòu),安裝方便。 外回流 塔頂冷凝器單獨(dú)安裝?;亓鞴芫€上可安裝視鏡、流量計、調(diào)節(jié)閥等,以調(diào)節(jié)回流液量。 按回流液的溫度可分為熱回流和冷回流。 熱回流 回流液的溫度處于泡點(diǎn)溫度,稱為熱回流。 冷回流 回流液的溫度低于泡點(diǎn)溫度,稱為冷回流。9、精餾操作中常用的幾種蒸發(fā)釜? 蒸發(fā)釜是使塔釜料液加熱氣化的設(shè)備,又稱再沸器。從結(jié)構(gòu)上分,常用的有;夾套蒸發(fā)釜;蛇管蒸發(fā)釜;列管蒸發(fā)釜。夾套、蛇管蒸發(fā)釜由于傳熱面

17、積小,一般用于小型生產(chǎn),大型生產(chǎn)中多采用列管蒸發(fā)釜。加熱釜液排出夾套蒸發(fā)釜塔板釜液排出加熱蛇管蒸發(fā)釜列管蒸發(fā)釜釜液排出加熱10、離心泵1)離心泵的結(jié)構(gòu)2)離心泵的工作原理 離心泵是利用葉輪的高速旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的離心力來輸送液體的機(jī)械。 當(dāng)電動機(jī)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)時,位于葉輪只能中心處的水在離心力的作用下被甩向四周,從泵的出口管排出,同時增加了靜壓能而使液體獲得了能量。當(dāng)中心處液體拋到外緣后,中心處就形成了低壓區(qū),這時水池中的水就在大氣壓的作用下,經(jīng)泵入口管線被壓到葉輪中心。只要葉輪不停地旋轉(zhuǎn),水池中的水就源源不斷地吸入和排出,這就是離心泵的工作原理。 3)離心泵的氣蝕現(xiàn)象 離心泵的吸液是葉輪在旋轉(zhuǎn)

18、時,葉輪中心處形成了低壓區(qū)液體靠液面上的大氣壓和泵入口處的壓強(qiáng)差把液體壓進(jìn)泵內(nèi)的。當(dāng)泵的入口壓強(qiáng)減小時或壓強(qiáng)一定而液體的溫度升高時,液體就在泵的入口處沸騰,產(chǎn)生大量的汽泡沖擊葉輪、泵殼,泵體發(fā)生震動和不正常的噪音,甚至使葉輪脫屑開裂而損壞。此時泵的流量、揚(yáng)程、效率都急劇下降,這種現(xiàn)象稱為泵的“氣蝕現(xiàn)象”。 3)離心泵的“氣縛”現(xiàn)象 離心泵在啟動前保證泵體和吸入管路內(nèi)能灌滿液體或在運(yùn)行中必須注意防止空氣漏入泵內(nèi)。否則因為空氣比液體的密度小的多,在葉輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心作用很小,不能將空氣拋到葉輪的邊緣,使泵的中心不能形成低壓區(qū),離心泵便沒有抽吸液體的能力。這種現(xiàn)象就是離心泵的“氣縛”。4)正確使用

19、離心泵開泵前向軸承注潤滑油,關(guān)閉出口閥,打開排氣閥,向泵內(nèi)注滿輸送液體,用手盤車檢查軸轉(zhuǎn)動是否靈活。啟動泵后,觀察壓力大小是否達(dá)到規(guī)定值,運(yùn)行正常后,緩慢地開大出口閥門,使壓力平穩(wěn)上升。經(jīng)常檢查填料函和軸承的溫度,防止泵軸磨損和軸承燒壞。泵內(nèi)無液體時,切不可運(yùn)轉(zhuǎn),更不能開反轉(zhuǎn),否則損傷葉輪和軸套松扣。出口閥門關(guān)閉后,泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時間不能太長,不然泵會發(fā)熱。在北方地區(qū)寒冷的冬季,停泵后應(yīng)將泵內(nèi)的液體放凈,防止將泵體凍裂或凍結(jié)。11、往復(fù)泵 往復(fù)泵的主要部件和工作原理1、泵缸;2、活塞;3、活塞桿;4、吸入活門;5、排出活門;6、壓出空氣室;7、曲柄;8、連桿 主要部件:泵缸、活塞,活塞桿及吸人閥、排

20、出閥。往復(fù)泵是依靠作往復(fù)運(yùn)動的活塞依次開啟吸入閥和排出閥從而吸入和排出液體的,其主要部件有泵缸、活塞、活塞桿、吸入閥和排出閥,吸入閥和排出閥都是單向閥。當(dāng)活塞自左向右移動時,缸體的工作室溶劑增大,形成了低壓,排出閥受壓自動關(guān)閉,吸入閥受泵外液體的壓力而被沖開,液體便通過吸入閥進(jìn)入缸內(nèi)。當(dāng)活塞自右向左移動時,泵缸內(nèi)的液體受壓,吸入閥受壓而關(guān)閉,排出閥被頂開,受壓液體通過排出閥送出。這樣活塞不斷地作往復(fù)運(yùn)動,就完成了液體的輸送。通過活塞將機(jī)械能以靜壓能的形式傳給了液體。1)往復(fù)泵的正確使用、啟動前應(yīng)檢查的內(nèi)容a、各種附件是否齊全好用,壓力表指示是否為零。b、潤滑油箱內(nèi)的油量和油質(zhì)是否符合要求。c、

21、有關(guān)的螺栓和螺母是否松動。d、進(jìn)出口閥的開關(guān)位置是否正確。e、放空閥是否打開,潤滑油孔是否暢通。、啟動時應(yīng)盤車23轉(zhuǎn),檢查有無受阻現(xiàn)象。、打開泵的進(jìn)出口閥門,嚴(yán)禁泵在超壓下運(yùn)行。、泵在運(yùn)行時要進(jìn)場檢查缸內(nèi)有無沖擊聲。、經(jīng)常檢查軸承溫度、泵身的振動和電流大小情況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。注意:往復(fù)泵不能簡單地用排出管路上的閥門來調(diào)節(jié)流量。但是可以用改變活塞沖程和往復(fù)次數(shù),或安裝回流支路使一部分液體排出,一部分返回入口的方法來調(diào)節(jié)流量。四、精餾操作的影響因素 精餾操作的影響因素是多方面的,除了被分離物料的性質(zhì)和組成之外,一般說來,大部分體現(xiàn)在工藝上:溫度、壓力、液面、流量,而且一個因素的變化,往往牽涉到

22、其他一些因素同事發(fā)生變動,我們在討論某一因素的變化時,往往固定一些其他的因素。1、精餾操作的影響因素有哪些? 1)塔的溫度和壓力(包括塔頂、塔釜和某些有特殊意義的塔板); 2)進(jìn)料狀態(tài); 3)進(jìn)料組成; 4)進(jìn)料量;5)進(jìn)料溫度;6)塔內(nèi)上升蒸氣速度和蒸發(fā)釜的加熱量;7)回流量;8)塔頂冷劑量;9)塔頂采出量;10)塔底采出。 塔的操作就是按照塔頂和塔釜產(chǎn)品的組成要求來對這幾個影響因素進(jìn)行調(diào)節(jié)。 此外,在萃取精餾和共沸精餾的操作過程中,萃取劑,共沸劑的加入溫度、純度及加入量的變化,也是影響精餾操作的因素。2、精餾塔操作壓力的變化對精餾操作的影響? (1)影響產(chǎn)品質(zhì)量和物料平衡改變操作壓力,將使

23、每塊塔板上汽液平衡的組成發(fā)生改變。壓力升高,則氣相中重組分減少,相應(yīng)地提高了氣相中輕組分的濃度;液相中輕組分含量較前增加,使液相量增加,氣相量減少。總的結(jié)果是:塔頂餾分中輕組分濃度增加,但數(shù)量卻減少;釜液中輕組分濃度增加,釜液量增加。壓力降低,塔頂餾分的數(shù)量增加,輕組分的濃度降低;釜液量減少,輕組分的濃度減少。 (2)改變組分間的相對揮發(fā)度壓力增加,組分間的相對揮發(fā)度降低,分離效率下降,反之亦然。 (3)改變了塔的生產(chǎn)能力 壓力增加,塔的處理能力增大。 (4)塔壓的波動 這將引起溫度和組成間對應(yīng)關(guān)系的混亂。當(dāng)塔壓發(fā)生變化時,混合物的露點(diǎn)、泡點(diǎn)發(fā)生變化,引起全塔的溫度發(fā)生變化,所以產(chǎn)品的質(zhì)量也將

24、發(fā)生改變。 從以上分析可看出,改變操作壓力,將改變整個塔的操作狀況,因此在正常操作中應(yīng)維持恒定的壓力(工藝指標(biāo)),只有在塔的正常那個操作受到破壞時,才可以根據(jù)以上分析,在工藝指標(biāo)允許的范圍內(nèi),對塔的壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。3、進(jìn)料量大小對精餾操作有什么影響? 進(jìn)料量變動的范圍不超出塔頂冷凝器和加熱釜的負(fù)荷范圍時,只要調(diào)節(jié)及時得當(dāng),對頂溫和釜溫不會有顯著的影響,而只影響塔內(nèi)上升蒸氣速度的變化。進(jìn)料量增加,蒸氣上升的速度增加,一般對傳質(zhì)是有利的。若進(jìn)料量再增加,蒸氣上升的速度將超過液泛的速度時,則嚴(yán)重的霧沫夾帶會破壞塔的正常操作。進(jìn)料量減少,蒸氣上升的速度降低,對傳質(zhì)是不利的。特別是對于篩板塔,蒸氣速

25、度減低容易造成漏液,降低精餾效果。因此,低負(fù)荷操作時,可適當(dāng)?shù)脑龃蠡亓鞅龋岣咚?nèi)上升蒸氣的速度,以提高傳質(zhì)效果。4、進(jìn)料組成的變化對精餾操作有什么影響? 進(jìn)料組成的變化,直接影響著精餾操作,當(dāng)進(jìn)料中重組分的濃度增加時,精餾段的負(fù)荷增加。對于固定了精餾段板數(shù)來說,將造成重組分帶到塔頂,使塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不合格。 若進(jìn)料組分中輕組分的濃度增加,此時提餾段的負(fù)荷增加。將造成提餾段的輕組分蒸出不完全,釜液中輕組分的損失加大。 同時,進(jìn)料組成的變化還將引起全塔物料平衡和工藝條件的變化。組分變輕,則塔頂餾分增加,釜液排出量減少。同時,全塔溫度下降,塔壓升高。組成變重,情況相反。進(jìn)料組成變化時,可采取如下措施

26、。(1)改進(jìn)料口 組成變重時,進(jìn)料口往下改;組成變輕時,進(jìn)料往上改。(2)改變回流比 組成變重時,加大回流比;組成變輕時,減少回流比。(3)調(diào)節(jié)冷劑和熱劑量 根據(jù)組成的變動情況,相應(yīng)地調(diào)節(jié)塔頂冷劑和塔釜熱劑量,維持頂、釜的產(chǎn)品質(zhì)量不變。5、進(jìn)料溫度的變化對經(jīng)歷操作有什么影響? 進(jìn)料溫度的變化對精餾操作的影響是很大的。總的來講,進(jìn)料溫度降低,將增加塔底蒸發(fā)釜的熱負(fù)荷,減少塔頂冷凝器的冷負(fù)荷;進(jìn)料溫度升高,則增加塔頂冷凝器的冷負(fù)荷,減少塔底蒸發(fā)釜的熱負(fù)荷。當(dāng)進(jìn)料溫度的變化幅度過大時,通常會影響整個塔身的溫度,從而改變汽液平衡組成。例如:在進(jìn)料溫度過低時,塔釜加熱蒸氣量沒有富裕的情況下,將會使塔底餾

27、分中輕組分含量增加。6、塔內(nèi)上升蒸氣的速度和蒸發(fā)釜加熱量的波動對精餾操作有什么影響? 塔內(nèi)上升蒸氣速度的大小,直接影響著傳質(zhì)效果。一般地說,塔內(nèi)最大的蒸氣上升速度應(yīng)比液泛速度小一些。工藝上長選擇最大允許速度為液泛速度的80。速度過低會使塔板效率顯著下降。 影響塔內(nèi)上升蒸氣速度的主要因素是蒸發(fā)釜的加熱量。在釜溫保持穩(wěn)定的情況下,加熱量增加,塔內(nèi)上升蒸氣速度加大;加熱量減小,塔內(nèi)上升蒸氣速度加大;加熱量減小,塔內(nèi)上升蒸氣速度減小。 應(yīng)該注意,加熱量的調(diào)節(jié)范圍過大、過猛,有可能造成液泛和漏液。7、回流比的大小對精餾操作有什么影響? 操作中改變回流比的大小,以滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求又是經(jīng)常遇到的問題。當(dāng)塔

28、頂餾分中重組分含量增加時,常采用加大回流比的方法將重組分壓下去,以使產(chǎn)品質(zhì)量合格。當(dāng)精餾段的輕組分下到提餾段造成塔下部溫度降低時,可以用適當(dāng)減少回流比的辦法以使塔釜溫度提起來。增加回流比,對從塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品的精餾塔來說,可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,但是卻要降低塔的生產(chǎn)能力,增加水、電、汽的消耗。回流比過大,將造成塔內(nèi)物料的循環(huán)量過大,甚至能導(dǎo)致液泛,破壞塔的正常操作。8、塔頂冷劑量的大小對精餾操作有什么影響? 由于冷劑量的波動,在不同程度上影響精餾的操作。冷劑量減少,將使冷凝器的作用變差,冷凝液量減少,而在塔頂產(chǎn)品的液相采出量做定值調(diào)節(jié)時,回流量勢必減少。假如冷凝器還有過冷作用時,則冷劑量的減少,還會引起

29、回流液溫度的升高。這些都會使精餾塔的頂溫升高,塔頂產(chǎn)品重組分含量增多,質(zhì)量下降。9、塔頂采出量的大小對精餾操作的影響 精餾塔塔頂采出量的大小和該塔進(jìn)料量的大小有著相互對應(yīng)的關(guān)系,進(jìn)料量增大,采出量增大。 采出量只有隨進(jìn)料量變化時,才能保持塔內(nèi)固定的回流比,維持塔的正常操作,否則將會破壞塔內(nèi)的汽液平衡。 當(dāng)進(jìn)料量不變時,若塔頂采出量增大,則回流比勢必減小,引起各板上的回流液量減少,汽液接觸不好,傳質(zhì)效率下降;同時操作壓力也將下降,各板上的汽液組成發(fā)生變化。結(jié)果是重組分被帶到塔頂,塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量不合格。 在強(qiáng)制回流的操作中,如果進(jìn)料量不變,塔頂采出量突然增大,則易造成回流液貯槽抽空?;亓饕褐袛?,塔

30、頂溫度就升高,也能造成塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量下降。 如果進(jìn)料量增大,但塔頂采出量不變,其后果是回流比增大,塔內(nèi)的物料增多,上升蒸氣的速度增大,塔頂與塔釜的壓差增大,嚴(yán)重時會引起液泛。10、塔底采出量的大小對精餾操作的影響 塔釜保持穩(wěn)定的液面,是維持釜溫恒定的首要條件。塔釜液面的變化,又主要決定于塔底采出量的大小。 當(dāng)塔底采出量過大時,會造成塔釜液面降低或抽空。這將使通過蒸發(fā)釜的釜液循環(huán)量減少,從而導(dǎo)致傳熱不好,輕組分蒸不出去,塔頂、塔釜的產(chǎn)品均不合格。如果塔釜采出量過小,將會造成塔釜液面過高,嚴(yán)重時,會超過揮發(fā)管甚至于淹塔,增加了釜液循環(huán)的阻力,同樣造成傳熱不好。 另外,維持一定的釜液面還起著液封的作

31、用,以確保安全生產(chǎn)。11、萃取劑對精餾操作的影響 (1)萃取劑的溫度 在萃取精餾中,萃取劑的溫度過高時,將使塔內(nèi)的溫度升高,塔頂產(chǎn)品中重組分的濃度增加,造成塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量不合格;當(dāng)溫度過低時,相應(yīng)地會使塔內(nèi)各板的溫度下降,塔底產(chǎn)品中的輕組分濃度增加,造成塔底產(chǎn)品的質(zhì)量不合格。 (2)萃取劑的用量過多,一方面造成浪費(fèi),另一方面增大了塔的負(fù)荷,更主要的是塔釜產(chǎn)品中的輕組分濃度增加,致使塔底產(chǎn)品的質(zhì)量下降,動力消耗也會增加;同時,萃取劑的用量突然增加,會破壞正常的工藝條件。萃取劑用量過小,使萃取的效果下降,塔頂產(chǎn)品不合格。12、輔助設(shè)備對精餾操作的影響 精餾操作離不開塔底蒸發(fā)釜、塔頂冷凝器和輸送泵等。 在正常生產(chǎn)中這些設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況均應(yīng)滿足精餾塔操作的要求,否則將使精餾塔的生產(chǎn)能力受到限制,嚴(yán)重時會使整個精餾過程無法進(jìn)行下去。例如蒸發(fā)釜在生產(chǎn)過程中,列管泄漏等,造成塔的生產(chǎn)能力下降甚至于被迫停車。塔頂冷凝器同樣會由于使用的水質(zhì)不好、列管結(jié)垢而降低冷凝效果,使塔的生產(chǎn)能力下

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