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精馏的分类及精馏塔相关知识讲解


• 筛板塔优点:
• 1)结构简单,制造容易,造价低。

2)塔板效率较高,生产能力大。

3)对物料的适应性强,不易堵塞。
• 筛板塔缺点:
• 1)操作弹性小,需保持较稳定的气、液流 速。

2)小孔径筛板易堵塞,不适宜处理脏的、
粘性大的和带固体颗粒的料液。
• 7、CTST塔 • 1)CTST塔盘的基本结构
• 4、泡罩塔盘 •

• 泡罩塔如图所示,其传质元件为泡罩,泡罩 分圆形和条形两种,多数选用圆形泡罩,如图 (b)所示。其尺寸一般为Φ80,100,150 (mm)三种直径,泡罩边缘开有纵向齿缝,中 心装升气管。升气管直接与塔板连接固定。塔板 下方的气相进入升气管,然后从齿缝吹出与塔板 上液相接触进行传质。由于升气管作用,避免了 低气速下的漏液现象。为此,该塔板操作弹性, 塔效率也比较高,运用较为广泛。最大的缺点是 结构复杂,塔压降低,生产强度低,造价高。
板的作用,一是提供气液接触空间,二是使气液
两项有效分离,减少雾沫夹带。
• 8、精馏操作中常用的几种回来方法?各有什么 特点?
• 按回流方式的不同,可以分为自然回流和强 制回流。
• 自然回流 回流冷凝器安装于塔顶,回流液 借重力的作用回流到塔内,冷凝器距塔顶回流口 的高度,
• 自然回流操作简单,不需要回流泵,节省动力消 耗。但是回流量随塔压的变化而变化,回流比不 严格,生产不正常时,调整起来较慢。自然回流 一般用于小型精馏装置。
分离板
喷射罩
端板
喷射板
底隙

2)工作原理:立体传质塔盘CTST为独特
的立体结构,其核心部件――汽液接触传质,传
质元件是梯形喷射罩;塔板采用矩形开孔,矩形
开孔上方设置梯形喷射罩;罩的侧面为带筛孔的
喷射板,两端为梯形的端板,上部为分离板,在
喷射板与分离板之间设汽液通道。喷射板与塔板
间有一定的底隙,为液体进入罩体的通道,分离
• 3、丝网波纹填料的结构形式

金属丝网波纹填料简称金属丝网填料。金
属丝网波纹填料是目前世界各国应用比较广泛的
高效填料,它是由若干平行直列的金属波纹网片
排列组成的圆盘状填料,波纹对轴线倾角30度或
45度,相邻两片波纹片方向相反。金属丝网波纹
填料具有比表面积大、孔隙率大、重量轻;气相
通路倾角小、有规则、压降低;径向扩散良好、
• 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。
• 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。
恒沸精馏的过程中,所加入的共沸组分必须 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。
• 强制回流 回流液是用泵打入塔内进行回流 的,见下图:
• 强制回流的回流量稳定,容易调节,生产不 正常时,调整起来较快。但是强制回流需要回流 泵,动力消耗大,特别是对于低沸点物料容易造 成泵不上量,影响操作。

按照塔顶冷凝器安装的位置的不同,可分
为内回流和外回流。

内回流 塔顶冷凝器直接安装于塔顶,上升
• 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)下操作的精馏过程叫常压精 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。
气体接触充分、几乎没有低负荷极限、操作弹性
大等特点。适用于难分离和热敏性物系的常压精
馏、真空精馏等。流体流动的阻力小,压力损失
大约等于高度相同的泡罩塔的25%-50%,结
构简单,钢材用量少,造价低,安装方便,填料
便于用耐腐蚀的材料制造。
• 它的缺点是:填料塔中,填料容易污染和堵 塞,不适于用作有固体悬浮物和易产生聚合的混 合液的蒸馏分离。操作稳定性较差。
• 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。
• 优点:
• 1)操作弹性大,在气、液负荷波动较大时仍能 保持较恒定的塔板效率。
• 2)对物料适应性强,塔板不易堵塞。
• 缺点:
• 1)结构复杂,金属耗量大,造价高,安装和维 修不方便。
• 2)气体压力降大,雾沫夹带较严重,因此限制 了气速的提高,生产能力不大。
• 3)不好操作,液体或蒸汽流量很小时,会形成 气液接触不良或蒸汽流动的脉动;反之会形成雾 沫夹带、液泛等。
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。
• 优点: • 1)结构紧凑,生产能力大。 • 2)蒸汽以水平方向吹入液层,阻力小,气液接触时间
长且接触状况良好,故雾沫夹带少,塔板效率高。
• 3)浮阀可根据气量大小上下浮动,操作弹性大。 • 4)浮阀结构简单,安装容易,造价较低。 • 缺点: • 在结构、生产能力、塔板效率等方面不及筛板塔,有待
进一步的改进。
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• 6、筛板塔 • 筛板塔盘去掉泡罩和浮阀,直接在塔板上,
按一定尺寸和一定排列方式开圆形筛孔,作为气 相通道。气相穿过筛孔进入塔板上液相,进行接 触传质。如图所示。其结构简单,造价低廉,塔 板阻力小。
不足,则认为筛板塔盘易漏液、操作弹性小、易 堵塞,使应用受到限制。后经研究和操作使用发 现,只有设计合理操作适当,筛板塔仍可满足生 产所需要弹性,而且效率较高。若将筛孔增大, 堵塞问题也可解决。目前,以发展为广泛应用的 一种塔型。
• 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
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。
• 板式塔主要有泡罩塔、筛板塔、浮阀塔等等。
• 无论采用哪种塔都必须以下共同的要求:
• 5、浮阀塔盘
F-1型 A
方形浮阀
V-4型 十字架型

50年代开始启用的一种新型塔板,后来又逐渐出现
各种型式的浮阀,其型式有圆形、方形、条形及伞形等。
较多使用圆形浮阀,而圆形浮阀又分为多种型式,如图
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