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精馏的分类及精馏塔的工作原理及问题分析
▪ 5、什么是减压精馏?在什么情况下采用减压精 馏?
在减压(低于一个大气压)下进行分离混合 物的精馏叫做减压精馏。
减压下,纯物质的沸点较正常压力下要低。 减压精馏,就是借助降低系统压力,使混合液的 泡点下降,在较低压力下沸腾,以达到降低精馏 操作的温度。
▪ 不言而喻,减压精馏适用于高沸点物质的混 合物,以及在高温下精馏会引起物质的聚合或分 解变质的混合物。
▪ 如果被分离的混合物在常压下有较大的相对 挥发度,并且塔顶物料可以用水来冷凝冷却,塔 釜物料可以用水蒸汽来加热,这时应采用常压精 馏。例如乙醇和甲醇的提纯。
▪ 7、什么是恒沸精馏?
在被分离的物系中加入共沸剂(或称共沸组 分),该共沸剂必须能和物系中一个或几个组分 形成具有最低沸点的恒沸物,以致于使需要分离 的几种物质间的沸点差(或相对挥发度)增大。 在精馏时,共沸组分能以恒沸物的形式从精馏塔 顶蒸出,工业上把这种操作称为恒沸精馏。
2、什么是间歇精馏? 间歇精馏就是将处理的物料一次加入精馏塔
釜内,然后加热进行精馏,直到塔顶和塔釜产品
▪ 不符合要求为止。排出残余的物料后,再装入一 批物料进行精馏。其精馏塔没有提馏段和精馏段 之分。
▪ 操作时,釜液经间接加热至沸腾,釜中产生 的蒸气上升到精馏塔内,在此进行热的交换和质 的交换。塔内上升的蒸气从塔顶引致分凝器;分 凝器所得冷凝液的一部分再引致塔顶部的塔板, 作为回流;而未冷凝的蒸气及另一部分冷凝液则 进入冷凝冷却器,在其中使蒸气全部冷凝,并使 馏出液冷却至一定温度进入贮槽,若需要获得不 同沸点范围的馏出液时,则应装置若干个贮槽, 按沸点范围的不同分别收集。
萃取塔、反应塔、干燥塔等
▪ 按支承方式--------框架塔、自支承式塔 ▪ 按塔内件结构--------板式塔、填料塔
▪ 2、常用的精馏塔有哪些结构形式呢?
对精馏过程来说,精馏设备是使过程得以进 行的重要条件。性能良好的精馏设备,为精馏过 程的进行创造了良好的条件。它直接影响到生产 装置的产品质量、生产能力、产品的收率、消耗 定额、三废处理以及环境保护等方面。
常用的精馏塔型式有填料塔和板式塔,填料 塔有拉西环填料塔、鲍尔环填料塔、鞍型填料塔、 波纹填料塔、丝网填料塔、丝网波纹填料塔等。 丝网波纹填料塔因其在保持高传质效率的前提下, 降低了造价,也越来越受到青睐。对于甲醇来说 予塔采用这种塔型的为数不少。
▪ 6、什么是加压精馏?在什么情况下采用加压精 馏?
指塔顶压力高于大气压力下操作的精馏过程 叫加压精馏。
加压精馏常用于被分离混合物沸点较低情况 下,如在常温常压下混合物为气态的物料。如从 烃类裂解气中分离出甲烷、氢的精馏。
7、什么是减压精馏?在什么情况下采用常压精馏?
在大气压(常压)下入的共沸组分必须 从塔顶蒸出,而后冷凝分离,循环使用。因而恒 沸精馏消耗的能量较多。
▪ 8、什么是萃取精馏?
在被分离的混合物中加入萃取剂,萃取剂的 存在能使被分离混合物的组分间的相对挥发度增 大。精馏时,其在各板上基本保持恒定的浓度, 而且从精馏塔的塔釜排除,这样的操作称为萃取 精馏。
萃取剂的选择原则:
(1)萃取剂的选择性要大。被分离组分在 萃取剂中相对挥发度的大小称为萃取剂的选择性。 被分离组分在萃取剂中相对挥发度增大的多,分 离就容易,也就是选择的萃取剂选择性大。选择 性是选择萃取剂最主要的依据。因为选择性的大 小也就是决定了被分离组分中轻重关键组分分离 的难易程度。因此塔板数的多少、回流
▪ 二、精馏的分类
▪ 1、精馏是怎样分类的? 精馏可以从三个角度去分类。
第一、按精馏操作的方式的不同,间歇精馏 和连续精馏。
第二、按精馏操作的条件(如压力)不同, 可分为加压精馏、常压精馏、减压精馏等。
第三、按精馏分离原理的不同,可分为一般 精馏和特殊精馏。特殊精馏又包括恒沸精馏、萃 取精馏、水蒸汽蒸馏及分子蒸馏等。
▪ 3、什么是连续精馏?
连续精馏指的是精馏操作连续进行、连续采 出。连续精馏的塔一般一般是由精馏段和提馏段 组成,此两段是以进料板为分界,进料板以上的 部分为进料段,进料板以下的部分为提馏段(包 括进料板)。但是少数的连续精馏塔,他们或者 只有精馏段而无提馏段,或者只有提馏段而无精 馏段。
操作时,原料液经换热器换热到指定的温 度,从提馏段的最上一层塔板(即进料板)加入 塔内。如果液体进料,则物料在该板与精馏段的 回流液汇合,然后逐层下流至塔釜。在逐层下降 的同时就从液体中不断蒸出了易挥发(低沸点) 组分,从而使下流至塔釜的液态含有较多的难挥 发组分(高沸点)。把塔釜液的一部分连续引至
▪ 比的大小也与它有密切的关系。
▪ (2)萃取剂对被分离组分的溶解度要大, 这样塔板上的液体才能形成均相,不会分层。
▪ (3)萃取剂的沸点应比被分离组分的沸点 高的多,否则萃取剂易从塔顶挥发损失掉。
▪ (4)热稳定性、化学稳定性要好,无毒性, 不腐蚀设备。
▪
(5)回收容易价格易得。
▪ 三、塔型的分类及精馏所用设备 ▪ 1、塔的分类 ▪ 按压力---------加压塔、常压塔、减压塔 ▪ 按单元操作--------精馏塔、吸收塔、解吸塔、
▪ 贮槽;另一部分送至塔底部的蒸发釜(再沸器) 加热气化。蒸发釜中产生的蒸气自塔底逐层上升, 使蒸气中易挥发组分逐渐增浓,然后进入塔顶分 凝器。一部分蒸气在分凝器中冷凝,所得的液体 送回塔顶作为回流;其余部分蒸气或者作为气相 产品直接引出,或者进入冷凝冷却器,将未冷凝 的蒸气全部冷凝,冷凝液流至产品贮槽。
▪ 这种把原料液不断地加入塔内,又从塔顶和塔釜 连续不断地采出的过程,就称为连续精馏。
▪ 4、怎样合理地选择精馏塔的操作条件?
精馏塔的操作条件主要是指温度、压力。一 般地说,主要是根据物料的性质,原料的组成, 对产品纯度的要求,设备材料的来源,工厂生产 的规模等具体情况,选择合理的操作条件。例如
▪ 对于各组分间相对挥发度相差较大的混合物采用 一般精馏;对于相对挥发度接近,甚至相等的混 合物,采用萃取精馏或恒沸精馏;对沸点高的混 合物,采用减压精馏或水蒸气蒸馏;对于沸点低 的混合物,采用加压精馏,以适当提高冷凝温度 等。