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四氯乙烯精馏操作要点

四氯乙烯精馏操作要点
四氯乙烯精馏操作要点

四氯乙烯车间精馏操作要点

一流程叙述

粗品四氯乙烯从粗品槽或者粗品中间槽经粗品给料泵打入干燥塔中,经干燥塔脱水后进入低沸塔。低沸塔塔顶出富含低沸物的四氯乙烯,回到粗品槽中,塔釜出低沸物含量极少的富含高沸物的四氯乙烯,经低塔出料泵打入高沸塔进料口。高沸塔塔顶出成品四氯乙烯,经换热器冷却后进入成品中间槽,分析合格后放入四烯成品大槽。低沸塔按进料组成和低塔塔顶样品分析结果定期排放低沸物到2#高沸物槽中,高沸塔按进料组成和高沸塔塔釜分析结果定期排放高沸物到五氯乙烷储槽中。高塔塔釜通一定量的氨气,确保四氯乙烯成品酸碱度达标。四氯乙烯成品出货前要经干燥塔脱水处理达标。干燥塔中的分子筛水饱和后要经加热氮气再生。

二相关化学品性质

1 偏氯乙烯为无色液体,带有不愉快气味,分子量97,沸点31.6℃,相对密度1.213,不溶于水。

2 三氯乙烯为无色透明易流动液体,有类似氯仿的气味。分子量:131.4,沸点: 86.7℃(760mmHg),比重:(d204)1.464,三氯乙烯与水形成共沸物,共沸点:73.6,其中水含量5.4%。

3 1,1,2-三氯乙烷无色液体,有芳香气味,分子量133.4,沸点114,相对密度1.44,不溶于水。

4 四氯乙烯是一种无色透明液体,不燃,沸点适中,具有醚类物质的气味,分子量165.85,比重1.6226g/ml, 沸点121.2℃,与水共沸点87.7℃,四氯乙烯百分含量84.2%(重量)。

5 1,1,1,2-四氯乙烷是无色有似氯仿气味的油状液体,分子式Cl3CCH2Cl,分子量167.85,蒸汽压0.80kPa(25℃),熔点-68.7℃,沸点130.5℃,不溶于水,溶于乙醇、乙醚等,相对密度(水=1)1.5465。

6 1,1,2,2-四氯乙烷是一种无色重质液体,具有甜味,工业品有刺激味道,分子量167.85,沸点146.3℃(760mmHg),比重(d204)1.5953。水与四氯1,1,2,2-四氯乙烷形成共沸,共沸点93.7℃,水含量29.3%(重量)。

7 五氯乙烷是一种无色透明、甜味,不燃,分子量202.3,比重1.6712g/ml, 沸点162℃,与水共沸点95.1℃,五氯乙烷百分含量56.6%(重量)。

8 六氯乙烷无色结晶,有樟脑样气味,分子量236.76,熔点186℃(升华),相对密度2.09

三中控分析指标控制

四不同温度下四氯乙烯的饱和蒸汽压和液体密度

五消耗指标和工艺控制参数

1 消耗:1m3粗品四氯乙烯(含量98%)生产0.933m3的成品四氯乙烯,高低沸物共0.063m3。

2 工艺控制参数

2.1 低沸塔:塔釜液位700-1100mm;塔釜压力0.06-0.08MPa;塔釜温度137-142℃;塔中温122-128℃;低塔塔釜样品中低沸物含量低于0.05%。

2.2 高沸塔:塔釜液位800-1200mm;塔釜压力0.04-0.06MPa;塔釜温度138-145℃;塔顶回流温度121.0-121.8;塔顶样品中高沸物含量低于0.20%,四氯乙烯含量高于99.7%, pH=7,碱度=20-50ppm。

2.3 成品中间槽分析合格后要按要求加稳定剂,稳定剂在质检室。

2.4 冷冻盐水压力0.35-0.40MPa,温度≤15.0℃

2.5 压缩空气压力≥0.35MPa。

2.6 循环水压力0.30-0.40MPa,温度≤35℃,

六简单的开停车步骤

1 开车步骤

1.1 检查所有的设备、管道、阀门、仪表都处于完好状态,使之处于开车准备状态。

1.2 先往低塔进料,开塔顶冷凝器冷却水和再沸器蒸汽,通过回流量调节塔釜低沸物的含量,低塔运转平稳,低塔塔釜取样分析合格后,开高塔塔顶冷凝器冷冻水,往高塔进料,有液位后开再沸器蒸汽,高塔控制一定的回流量,通过塔顶回流量调节塔顶高沸物的含量,通过塔釜蒸发量控制出料量。保持进出料和塔釜液位、温度、压力稳定。高塔开始出料前,开螺旋板冷却器和成品中间槽冷冻盐水。

1.3 成品中间槽3m3后取样分析,合格后加稳定剂搅拌后放入成品大槽。

2 停车步骤

2.1临时停车停低塔进料泵,关闭低塔进料阀,低塔液位降到500mm左右后,关闭低塔回流阀门,停高塔进料泵,关高塔进料阀,关低塔塔顶冷凝器冷却水和再沸器蒸汽。高塔液位降到400mm左右后关闭高塔回流阀门,关高塔塔塔顶冷凝器冷冻盐水和再沸器蒸汽。

2.2 长时间停车停低塔进料泵,关闭低塔进料阀,低塔液位降到500mm左右后,停高塔进料泵,关高塔进料阀。把低沸物蒸到回流罐,使回流罐低沸物含量大于40%后,关闭低塔回流阀门,全部排到高沸物槽B中,然后把塔中的物料蒸出排到粗品槽中。关低塔塔顶冷凝器冷却水和再沸器蒸汽。高塔液位降到100mm左右后关闭高塔回流阀门,关闭出料阀,关高塔塔塔顶冷凝器冷冻盐水和再沸器蒸汽。趁热把高沸物排到五氯乙烷储槽中。关闭螺旋板冷却器和成品中间槽冷冻盐水。清洗吹扫高低塔塔身,拆开再沸器检查疏通堵塞。

七操作注意事项

1 低塔塔釜和高塔塔顶温度要在控制范围内并稳定。高塔灵敏板温度也要控制好。

2 低塔塔釜和高塔塔釜压力与回流量密切相关。液位正常的情况下,压力与回流量正相关,增大低塔回流量是为了降低塔釜中的低沸物的含量,增大高塔回流量是为了降低塔顶中的高沸物的含量,增大回流量会导致塔压差增大,塔釜压力上升。所以回流量要合适。

3 高低塔液位也要稳定。低塔液位过低将导致蒸发量减少,分离效果差,塔釜低沸物超标,低塔满塔将导致塔压差增大,塔釜压力上升,产生液泛,分离效果降低,低塔釜沸物同样会

超标。同样高塔液位过低,蒸发量减少,大量高沸物到达塔顶,塔顶高沸物超标,高塔满塔将导致塔压差增大,塔釜压力上升,产生液泛,分离效果降低,塔顶高沸物同样会超标。

4 工艺参数要严格控制,参数偏离正常范围后要立即调整。样品的分析

5 机泵、气动阀、液位计、压力表、温度计等设备仪表有问题要立即处理,自己不能处理要立即联系相关专业的人来处理,同时向上级汇报。

6 加强巡回检查并做好记录,每小时巡检一次。检查跑冒滴漏,动设备运行情况,仪表参数。巡检内容如下

一楼高低塔塔釜液位、压力、再沸器,通氨气情况,高塔进料泵,成品槽,粗品槽高沸物槽B,低塔进料泵;二楼干燥塔;三楼粗品中间槽液位,成品中间槽液位,低塔进料泵、流量计;四楼低塔回流罐,粗品干燥塔,成品冷却器,低塔全凝器;五楼高塔全凝器,高塔回流罐。

7 压缩空气压力低,将导致气动阀不能正常工作,要及时通知公用工程调整。

8 异常情况处理

8.1 临时蒸汽压力不足降低高低塔进料流量,在降低了流量后还有满塔的危险时,先停高塔进料泵,关闭到高塔的阀门,再停低塔进料泵,关闭进低塔的阀门,停高低塔再沸器蒸汽,关闭高低塔回流罐回流阀门,立即关闭高低塔回流罐回流阀门,做好相应的记录。蒸汽压力恢复正常后再按开车步骤开车。

8.2 临时停电停电后所有的机泵都会立即停止运转,气动阀也会因压缩空气压力降低会慢慢失去作用。立即关闭高低塔再沸器蒸汽阀门,关闭高低塔回流罐回流阀门,关闭高低塔回流罐回流阀门,关闭到高塔的阀门,关闭进低塔的阀门,做好相应的记录,供电恢复后再按开车步骤开车。

8.3 压缩空气压力不足气动阀失去作用,做临时停车处理,先停高塔进料泵,关闭到高塔的阀门,再停低塔进料泵,关闭进低塔的阀门,停高低塔再沸器蒸汽,关闭高低塔回流罐回流阀门,立即关闭高低塔回流罐回流阀门,做好相应的记录。压缩空气正常后再按开车步骤开车。

9 交接班与四氯乙烯车间精馏生产直接相关的液位交接班一定要交清楚,上级的通知和指令要交接,操作方法发生改变要交接,设备仪表异常情况要交接,生产情况要交接。

做到“十交、五不交”(在交接班记录本上)。

10 原始记录要记录规范完整,字迹清楚工整。

技术部

2011.4.10

精馏工艺操作基本知识

精馏工艺操作基本知识 1、何为相和相平衡: 答:相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分,不同相之间往往有一个相界面,把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如水和冰混合在一起,水为液相,冰为固相。一般情况下,物料在精馏塔内是气、液两相。 在一定的温度和压力下,如果物料系统中存在两个或两个以上的相,物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化,我们称系统处于平衡状态。平衡时,物质还是在不停地运动,但是,各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化,当条件改变时,将建立起新的相平衡,因此相平衡是运动的、相对的,而不是静止的、绝对的。比如:在精馏系统中,精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时,要进行传热、传质,其结果是气体部分冷凝,形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化,形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的,当气液两相达到平衡时,其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。 2、何为饱和蒸汽压? 答:在一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压,它随温度的升高而增加。众所周知,放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里,并抽走上方的空气,当水不断蒸发时,水面上方气相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是,当温度一定时,气相压力

最中将稳定在一个固定的数值上,这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。 应当注意的是,当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是,液相的水分子仍然不断地气化,气相中的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,气体和液体达到平衡状态。所以,液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时,气液两相即达到了相平衡。 3、何为精馏,精馏的原理是什么? 答:把液体混合物进行多次部分汽化,同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。 为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝,就能分离为纯或比较纯的组分呢?对于一次汽化,冷凝来说,由于液体混合物中所含的组分的沸点不同,当其在一定温度下部分汽化时,因低沸点物易于气化,故它在气相中的浓度较液相高,而液相中高沸点物的浓度较气相高。这就改变了气液两相的组成。当对部分汽化所得蒸汽进行部分冷凝时,因高沸点物易于冷凝,使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高,而为冷凝气中低沸点物的浓度比冷凝液中要高。这样经过一次部分汽化和部分冷凝,使混合液通过各组分浓度的改变得到了初步分离。如果多次的这样进行下去,将最终在液相中留下的基本上是高沸点的组分,在气相中留下的基本上是低沸点的组分。由此可见,多次部分汽化和多次部分冷凝同时进行,就可以将混合物分离为纯或比较纯的组分。 液体气化要吸收热量,气体冷凝要放出热量。为了合理的利用热量,我

精馏操作及精馏DCS操作精讲

精馏原理 平衡蒸馏仅通过一次部分汽化,只能部分地分离混合液中的组分,若进行多次的部分汽化和部分冷凝,便可使混合液中各组分几乎完全分离。 1.多次部分汽化和多次部分冷凝 如上图,组成为x F的原料液加热至泡点以上,如温度为t1,使其部分汽化,并将汽相和液相分开,汽相组成为y1,液相组成为x1,且必有y1>x F>x1。若将组成为y1的汽相混合物进行部分冷凝,则可得到汽相组成为y2与液相组成为x2’的平衡两相,且y2>y1;若将组成为y2的汽相混合物进行部分冷凝,则可得到汽相组成为y3与液相组成为x3’的平衡两相,且y3>y2>y1; 同理,若将组成为x1的液体加热,使之部分汽化,可得到汽相组成为y2’与液相组成为x2的平衡液两相,且x2

发组分的浓度为y n+1,温度为t n+1。当气液两相在第n块板上相遇时,t n+1>t n-1,因而上升蒸气与下降液体必然发生热量交换,蒸气放出热量,自身发生部分冷凝,而液体吸收热量,自身发生部分气化。由于上升蒸气与下降液体的浓度互相不平衡,如2所示,液相部分气化时易挥发组分向气相扩散,气相部分冷凝时难挥发组分向液相扩散。结果下降液体中易挥发组分浓度降低,难挥发组分浓度升高;上升蒸气中易挥发组分浓度升高,难挥发组分浓度下降。 若上升蒸气与下降液体在第n块板上接触时间足够长,两者温度将相等,都等于t n,气液两相组成y n与x n相互平衡,称此塔板为理论塔板。实际上,塔板上的气液两相接触时间有限,气液两相组成只能趋于平衡。 图1塔板上的传质分析图2 精馏过程的t-x-y示意图 由以上分析可知,气液相通过一层塔板,同时发生一次部分汽化和一次部分冷凝。通过多层塔板,即同时进行了多次进行部分汽化和多次部分冷凝,最后,在塔顶得到的气相为较纯的易挥发组分,在塔底得到的液相为较纯的难挥发组分,从而达到所要求的分离程度。 3.精馏必要条件 为实现分离操作,除了需要有足够层数塔板的精馏塔之外,还必须从塔底引入上升蒸汽流(气相回流)和从塔顶引入下降的液流(液相回流),以建立气液两相体系。塔底上升蒸汽和塔顶液相回流是保证精馏操作过程连续稳定进行的必要条件。没有回流,塔板上就没有气液两相的接触,就没有质量交换和热量交换,也就没有轻、重组分的分离。 、精馏操作流程 精馏过程可连续操作,也可间歇操作。精馏装置系统一般都应由精馏塔、塔顶冷凝器、塔底再沸器等相关设备组成,有时还要配原料预热器、产品冷却器、回流用泵等辅助设备。 连续精馏装置流程如下图,所示。以板式塔为例,原料液预热至指定的温度后从塔的中段适当位置加入精馏塔,与塔上部下降的液体汇合,然后逐板下流,最后流入塔底,部分液体作为塔底产品,其主要成分为难挥发组分,另一部分液体在再沸器中被加热,产生蒸气,

精馏塔操作技巧基本学习知识

精馏操作基本知识 1、何为相和相平衡: 答:相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分,不同相之间往往有一个相界面,把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如水和冰混合在一起,水为液相,冰为固相。一般情况下,物料在精馏塔内是气、液两相。 在一定的温度和压力下,如果物料系统中存在两个或两个以上的相,物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化,我们称系统处于平衡状态。平衡时,物质还是在不停地运动,但是,各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化,当条件改变时,将建立起新的相平衡,因此相平衡是运动的、相对的,而不是静止的、绝对的。比如:在精馏系统中,精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时,要进行传热、传质,其结果是气体部分冷凝,形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化,形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的,当气液两相达到平衡时,其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。 2、何为饱和蒸汽压? 答:在一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压,它随温度的升高而增加。众所周知,放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里,并抽走上方的空气,当水不断蒸发时,水面上方气相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是,当温度一定时,气相压力

最中将稳定在一个固定的数值上,这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。 应当注意的是,当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是,液相的水分子仍然不断地气化,气相中的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,气体和液体达到平衡状态。所以,液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时,气液两相即达到了相平衡。 3、何为精馏,精馏的原理是什么? 答:把液体混合物进行多次部分汽化,同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。 为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝,就能分离为纯或比较纯的组分呢?对于一次汽化,冷凝来说,由于液体混合物中所含的组分的沸点不同,当其在一定温度下部分汽化时,因低沸点物易于气化,故它在气相中的浓度较液相高,而液相中高沸点物的浓度较气相高。这就改变了气液两相的组成。当对部分汽化所得蒸汽进行部分冷凝时,因高沸点物易于冷凝,使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高,而为冷凝气中低沸点物的浓度比冷凝液中要高。这样经过一次部分汽化和部分冷凝,使混合液通过各组分浓度的改变得到了初步分离。如果多次的这样进行下去,将最终在液相中留下的基本上是高沸点的组分,在气相中留下的基本上是低沸点的组分。由此可见,多次部分汽化和多次部分冷凝同时进行,就可以将混合物分离为纯或比较纯的组分。 液体气化要吸收热量,气体冷凝要放出热量。为了合理的利用热量,我

精馏塔基础知识

塔基础知识 1:化工生产过程中,是如何对塔设备进行定义的? 答:化工生产过程中可提供气(或汽)液或液液两相之间进行直接接触机会,达到相际传质及传热目的,又能使接触之后的两相及时分开,互不夹带的设备称之为塔。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等,因此,塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。 2:塔设备是如何分类的? 答:按塔的内部构件结构形式,可将塔设备分为两大类:板式塔和填料塔。按化工操作单元的特性(功能),可将塔设备分为:精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔(合成塔)、萃取塔、再生塔、干燥塔。按操作压力可将塔设备分为:加压塔、常压塔和减压塔。按形成相际接触界面的方式,可将塔设备分为:具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。 3:什么是塔板效率?其影响因素有哪些? 答:理论塔板数及实际塔板数之比叫塔板效率,它的数值总是小于1。在实际运行中,由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因,气液相的组成及平衡状态有所偏离,所以在确定实际塔板数量时,应考虑塔板效率。系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响,目前塔板效率还不能精确地预测。 4:塔的安装对精馏操作有何影响? 答::(1)塔身垂直.倾斜度不得超过1/1000,否则会在塔板上造成死区,使塔的精馏效率下降;(2)塔板水平.水平度不超过正负2mm,塔板水平度如果达不到要求,则会造成液层高度不均匀,使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过,使气液两相不能在塔板上达到预期的传热,传质要求.使塔板效率降低。筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。对于舌形塔板,浮动喷射塔板,斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置,保持开口方向及该层塔板上液体的流动方向一致。(3)溢流口及下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘的液体之中,以保持上层液相下流时有足够的通道和封住下层上升蒸汽必须的液封,避免气相走短路。另外,泪孔是否畅通,受液槽,集油箱,升气管等

精馏塔基础知识

塔基础知识 1:化工生产过程中, 是如何对塔设备进行定义的? 答: 化工生产过程中可提供气(或汽)液或液液两相之间进行直接接触机会,达到 相际传质及传热目的,又能使接触之后的两相及时分开,互不夹带的设备称之为塔。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等,因此,塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。 2:塔设备是如何分类的? 答:按塔的内部构件结构形式,可将塔设备分为两大类:板式塔和填料塔。按化工操作单元的特性(功能),可将塔设备分为:精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔 (合成塔)、萃取塔、再生塔、干燥塔。按操作压力可将塔设备分为:加压塔、常压塔和减压塔。按形成相际接触界面的方式,可将塔设备分为:具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。 3:什么是塔板效率?其影响因素有哪些? 答:理论塔板数与实际塔板数之比叫塔板效率,它的数值总是小于 1 。在实际 运行中,由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因,气液相的组成与平衡状态有所偏离,所以在确定实际塔板数量时,应考虑塔板效率。系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响,目前塔板效率还不能精确地预测。 4:塔的安装对精馏操作有何影响? 答::(1)塔身垂直.倾斜度不得超过1/1000, 否则会在塔板上造成死区,使塔的精馏效率下降;(2)塔板水平.水平度不超过正负2mm塔板水平度如果达不到要求, 则会造成液层高度不均匀, 使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过, 使气液两相不能在塔板上达到预期的传热,传质要求. 使塔板效率降低。筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。对于舌形塔板,浮动喷射塔板,斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置,保持开口方向与该层塔板上液体的流动方向一致。(3)溢 流口与下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘的液体之中,以保持上层液相下流时有足够的通道和封住下层上升蒸汽必须的液封,避免气相走短路。另外,泪孔是否畅通,受液槽,集油箱,升气管等部件的安装,检修情况都是要注意的。对于不同的塔板有不同的安装要求,只有按要求安装才能保证塔的生产效率。 5:塔设备中的除沫器有什么作用? 答:除沫器用于分离塔中气体夹带的液滴,以保证有传质效率,降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作,一般多在塔顶设置除沫器。可有效去除 3 —5um的雾滴,塔盘间若设置除沫器,不仅可保证塔盘的传质效率,还可以减小板间距。所以丝网除沫器主要用于气液分离。 6:塔器在进行设备的材料选择时, 应考虑哪些问题? 答:(1)在使用温度下有良好的力学性能,即较高的强度, 良好的塑性和冲击韧性以及较低的缺口敏感性。(2)要求具有良好的抗氢, 氮等气体的腐蚀性能。(3)要求具有较好的制造和加工性能,并具有良好的可焊性。(4)热稳定性好

蒸馏的原理及操作和注意事项

蒸馏的原理及操作和注意事项 蒸馏是提纯液体物质和分离混合物的一种常用的方法。通过蒸馏还可以测出化合物的沸点,所以它对鉴定纯粹的液体有机化合物也具有一定的意义。 一、蒸馏原理 液体的分子由于分子运动有从表面逸出的倾向,这种倾向随着温度的升高而增大,即液体在一定温度下具有一定的蒸气压,当其温度达到沸点时,也即液体的蒸气压等于外压时(达到饱和蒸气压),就有大量气泡从液体内部逸出,即液体沸腾。一种物质在不同温度下的饱和蒸气压变化是蒸馏分离的基础。将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体,这两个过程的联合操作称为蒸馏。 很明显,蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来,也可将沸点不同的液体混合物分离开来。(液体混合物各组分的沸点必须相差很大,至少30o C以上才能达到较好的分离效果)。 纯粹的液体有机化合物在一定压力下具有一定的沸点。但由于有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物(或恒沸混合物),他们也有一定的沸点(高于或低于其中的每一组分)。因此具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物。一般不纯物质的沸点取决于杂质的物理性质以及它和纯物质间的相互作用:假如杂质是不挥发的,溶液的沸点比纯物质的沸点略有提高(但在蒸馏时,实际上测量的并

不是溶液的沸点,而是逸出蒸气与其冷凝液平衡时的温度,即是馏出液的沸点而不是瓶中蒸馏液的沸点);若杂质是挥发性的,则蒸馏时液体的沸点会逐渐上升;或者由于组成了共沸混合物,在蒸馏过程中温度可保持不变,停留在某一范围内。 二、蒸馏操作 1. 蒸馏装置及安装 最简单的蒸馏装置,如图28所示。常压蒸馏装置主要由蒸馏烧瓶、蒸馏头、温度计套管、温度计、冷凝管、接液管和接受瓶等组成。蒸馏液体沸点在140o C以下时,用直形冷凝管;蒸馏液体沸点在140o C 以上时,由于用水冷凝管温差大,冷凝管容易爆裂,故应改用空气冷凝管——高沸点化合物用空气冷凝管已可达到冷却目的。蒸馏易吸潮的液体时,在接液管的支管处应连一干燥管;蒸馏易燃的液体时,在接液管的支管处接一胶管通入水槽,并将接受瓶在冰水浴中冷却。 安装仪器的顺序一般是自下而上,从左到右,全套仪器装置的轴线要在同一平面内,稳妥、端正。 安装步骤:先从热源开始,在铁架台上放好煤气灯,再根据煤气灯的高低依次安装铁圈、石棉网(或水浴、油浴等),然后安装蒸馏瓶(即烧瓶)、蒸馏头、温度计。注意瓶底应距石棉网1-2mm,不要触及石棉网;用水浴或油浴时,瓶底应距水浴(或油浴)锅底1-2cm。蒸馏瓶用铁夹垂直夹好。安装冷凝管时,用合适的橡皮管连接冷凝管,调整它的位置使与已装好的蒸馏瓶高度相适应并与蒸馏头的侧管同

精馏塔基础知识精编版

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塔基础知识 1:化工生产过程中,是如何对塔设备进行定义的? 答:化工生产过程中可提供气(或汽)液或液液两相之间进行直接接触机会,达到相际传质及传热目的,又能使接触之后的两相及时分开,互不夹带的设备称之为塔。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等,因此,塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。 2:塔设备是如何分类的? 答:按塔的内部构件结构形式,可将塔设备分为两大类:板式塔和填料塔。按化工操作单元的特性(功能),可将塔设备分为:精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔(合成塔)、萃取塔、再生塔、干燥塔。按操作压力可将塔设备分为:加压塔、常压塔和减压塔。按形成相际接触界面的方式,可将塔设备分为:具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。 3:什么是塔板效率其影响因素有哪些 答:理论塔板数与实际塔板数之比叫塔板效率,它的数值总是小于 1。在实际运行中,由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因,气液相的组成与平衡状态有所偏离,所以在确定实际塔板数量时,应考虑塔板效率。系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响,目前塔板效率还不能精确地预测。 4:塔的安装对精馏操作有何影响? 答::(1)塔身垂直.倾斜度不得超过1/1000,否则会在塔板上造成死区,使塔的精馏效率下降;(2)塔板水平.水平度不超过正负2mm,塔板水平度如果达不到要求,则会造成液层高度不均匀,使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过,使气液两相不能在塔板上达到预期的传热,传质要求.使塔板效率降低。筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。对于舌形塔板,浮动喷射塔板,斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置,保持开口方向与该层塔板上液体的流动方向一致。(3)溢流口与下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘的液体之中,以保持上层液相下流时有足够的通道和封住下层上升蒸汽必须的液封,避免气相走短路。另外,泪孔是否畅通,受液槽,集油箱,升气管等部件的安装,检修情况都是要注意的。对于不同的塔板有不同的安装要求,只有按要求安装才能保证塔的生产效率。 5:塔设备中的除沫器有什么作用? 答:除沫器用于分离塔中气体夹带的液滴,以保证有传质效率,降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作,一般多在塔顶设置除沫器。可有效去除3—5um 的雾滴,塔盘间若设置除沫器,不仅可保证塔盘的传质效率,还可以减小板间距。所以丝网除沫器主要用于气液分离。 6:塔器在进行设备的材料选择时,应考虑哪些问题?

甲醇精馏操作知识问答

甲醇精馏操作问答 1、名词解释 精馏——多次而且同时运用部分汽化和部分冷凝的方法,使混合液得到较完全的分离,以获得接近纯组分的操作。 回流比——精馏塔回流量与塔顶产品量之比值叫回流比。 全回流——在精馏操作中,当塔顶蒸汽全部冷凝后,不采出产品,全部流回塔,这种情况称为全回流。 全回流时,既不加料也不采出产品,但对科研、稳定生产和精馏开车均具有重要意义。全回流不仅操作方便,而且是精馏开车的必要阶段,只有通过全回流使精馏操作达到稳定并且可以输出合格产品时,才能过渡到正常操作状态。当操作严重失稳时,也需要通过全回流使精馏过程稳定下来。 最小回流比——一定理论塔板数的分馏塔要求一定的回流比,来完成规定的分离度。在指定的进料情况下,如果分离度要求不变,逐渐减少回流比,则所需理论塔板数也需要逐渐增加。当回流比减少到某一限度时,所需理论塔板数要增加无限多,这个回流比的最低限度称为最小回流比,最小回流比和全回流是精馏塔操作的两个极端条件。 2、粗甲醇精馏的目的是什么? 精馏的目的就是通过精馏的方法,除去粗甲醇中的水分和有机杂质,根据不同要求,制得不同纯度的精甲醇;大部分杂质得以清除,其中某些杂质降至微量,不致影响精甲醇的应用。 3、什么叫空塔速度? 空塔速度是指单位时间精馏塔上升蒸汽的体积与塔截面积的比值,即塔上升蒸汽在单位时间流动的距离。单位为米/秒。 4、什么叫液泛?如何处理? 当塔板上液体流量很大,上升气体的速度很高时,液体被气体夹带到上一层塔板上的流量猛增,使塔板间充满气液混合物,最终使整个塔都充满气液,这种现象称为夹带液泛;因为降液管通道太小,流动阻力大,或因其他原因使降液管局部地区堵塞而变窄,液体不能顺利通过降液管下流,使液体在塔板上积累而充满整个板间,这种现象称为液泛。

蒸馏原理及蒸馏和精馏的区别

蒸馏的原理 利用液体中各组分的差别,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的。广泛应用于炼油、、轻工等领域。 其原理以分离双组分混合液为例。将料液加热使它部分,易挥发组分在蒸气中得到增浓,难挥发组分在剩余液中也得到增浓,这在一定程度上实现了两组分的分离。两组分的挥发能力相差越大,则上述的增浓程度也越大。在工业精馏设备中,使部分汽化的液相与部分冷凝的气相直接接触,以进行汽液相际传质,结果是气相中的难挥发组分部分转入液相,中的易挥发组分部分转入,也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。 液体的分子由于分子运动有从表面溢出的倾向。这种倾向随着温度的升高而增大。如果把液体置于密闭的真空体系中,液体分子继续不断地溢出而在液面上部形成蒸气,最后使得分子由液体逸出的速度与分子由蒸气中回到液体的速度相等,蒸气保持一定的压力。此时液面上的蒸气达到饱和,称为饱和蒸气,它对液面所施的压力称为饱和蒸气压。实验证明,液体的饱和蒸气压只与温度有关,即液体在一定温度下具有一定的。这是指液体与它的蒸气平衡时的压力,与体系中液体和蒸气的绝对量无关。 将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体,这两个过程的联合操作称为蒸馏。很明显,蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来,也可将沸点不同的液体混合物分离开来。但液体混合物各组分的沸点必须相差很大(至少30℃以上)才能得到较好的分离效果。在常压下进行蒸馏时,由于大气压往往不是恰好为,因而严格说来,应对观察到的沸点加上校正值,但由于偏差一般都很小,即使大气压相差,这项校正值也不过±1℃左右,因此可以忽略不计。 将盛有液体的烧瓶放在上,下面用煤气灯加热,在液体底部和玻璃受热的接触面上就有蒸气的气泡形成。溶解在液体内的空气或以薄膜形式吸附在瓶壁上的空气有助于这种气泡的形成,玻璃的粗糙面也起促进作用。这样的小气泡(称为气化中心)即可作为大的蒸气气泡的核心。在沸点时,液体释放大量蒸气至小气泡中,待气泡的总压力增加到超过大气压,并足够克服由于液柱所产生的压力时,蒸气的气泡就上升逸出液面。因此,假如在液体中有许多小空气或其它的气化中心时,液体就可平稳地沸腾,如果液体中几乎不存在空气,瓶壁又非常洁净光滑,形成气泡就非常困难。这样加热时,液体的温度可能上升到超过沸点很多而不沸腾,这种现象称为“过热”。一旦有一个气泡形成,由于液体在此温度时的蒸气压远远超过大气压和液柱压力之和,因此上升的气泡增大得非常快,甚至将液体冲溢出瓶外,这种不正常沸腾的现象称为“暴沸”。因此在加热前应加入助沸物以期引入气化中心,保证沸腾平稳。助沸物一般是表面疏松多孔、吸附有空气的物体,如碎瓷片、沸石等。另外也可用几根一端封闭的毛细管以引入气化中心(注意毛细管有足够的长度,使其上端可搁在蒸馏瓶的颈部,开口的一端朝下)。在任何情况下,切忌将助沸物加至已受热接近沸腾的液体中,否则常因突然放出大量蒸气而将大量液体从蒸馏瓶口喷出造成危险。如果加热前忘了加入助沸物,补加时必须先移去热源,待加热液体冷至沸点以下后方可加入。如果沸腾中途停止过,则在重新加热前应加入新的助沸物。因为起初加入的助沸物在加热时逐出了部分空气,再冷却时吸附了液体,因而可能已经失效。另外,如果采用浴液间接加热,保持浴温不要超过蒸馏液沸点20ºC,这种加热方式不但

精馏基本知识

精馏原理和流程3.3.1精馏原理 精馏:把液体混合物进行多次部分气化,同时又把产生的蒸气多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。 一、全部气化或全部冷凝 设在1个大气压下,苯~甲苯混合液的温度为,其状况以A点表示,将此混合液加热,当温度到达(J点),液体开始沸腾,所产生的蒸气组成为(如D点),与成平衡,而且> ,当继续加热,且不从物系中取出物料,使其温度升高到(E点),这时物系内,汽液两相共存,液相的组成为(F点),蒸气相的组成为与成平衡的(G点),且> 。若再升高温度达到(H点),液相终于完全消失,而在液相消失之前,其组成为(C点)。这时蒸气量与最初的混合液量相等,蒸气组成为,并与混合液的最初组成相同。倘再加热到H点以上,蒸气组成为过热蒸气,温度升高而组成不变的为。自J点向上至H点的前阶段,称为部分气化过程,若加热到H点或H点以上则称全部汽化过程,反之当自H点开始进行冷凝、则至J点以前的阶段称为部分冷凝过程,至J点及J点以下称为全部冷凝过程。部分汽化和部分冷凝过程实际上是混合液分离过程。 二、部分汽化、部分冷凝 全部汽化、全部冷凝与部分汽化、部分冷凝的区别:(1)不从物系中取出物料,(2)温度范围不同。 部分汽化:将混合液自A点加热到B点,使其在B点温度下部分汽化,这时混合液分成汽液两相,气相浓度为,液相为(< ),汽液两相分

开后、再将饱和液体单独加热到C点,在温度下部分气化,这时又出现新的平衡或得的液相及与之平衡的气相,最终可得易挥发组分苯含量很低的液相,即可获得近似于纯净的甲苯。 部分冷凝:将上述蒸气分离出来冷凝至,即经部分冷凝至E点,可以得到浓度为的汽相及液相,与成平衡> ,依次类推、最后可得较近于纯净的气态苯。 三、一部分气化、部分冷凝 将液体进行一次部分气化,部分冷凝,只能起到部分分离的作用,因此这种方法只适用于要求粗分或初步加工的场合。显然,要使混合物中的组分得到几乎完全的分离,必须进行多次部分气化和部分冷凝的操作过程。 如去掉第一级和第二级冷凝器与第二级和第三级加热器则:当第一级所产生的蒸气与第三级下降的液体直接混合时,由于液相温度低于气相温度,因此高温的蒸气将加热低温的液体,而使液体部分气化,蒸气自身则被部分冷凝。由此可见,不同温度且互不平衡的汽液两相接触时,必然会同时产生传热和传质的双重作用。所以,使上一级的液相回流(如液相)与下一级的气相(如气相),直接接触,而省去了逐级使用的中间加热器和冷凝器。 (用科技史中逐渐演化法讲述从部分气化、部分冷凝到多次部分气化、多次部分冷凝的转化过程。强调冷凝器与加热器是精流塔必须的设备,回流、气化是精馏连续稳定操作必不可少的两个条件。) 当某层塔板的液相浓度与原料液的浓度相同或相近时,原料液就由此引

精馏基本原理.pdf

精馏基本原理 一、精馏的基本原理是什么? 精馏操作就是利用液体混合物在一定压力下各组分挥发度不同 的性质,在塔内经过多次部分汽化与多次部分冷凝,使各组分得以完全分离的过程。 二、什么是挥发度?简述挥发度与沸点之间的关系。 挥发度就是表示物质挥发的难易程度。 在液体混合物中,挥发度大的物质沸点低,我们称之为易挥发组份(轻组份);挥发度小的们称之为难挥发组份(重组份)。 例:VAC的沸点为73o C,HAC的沸点为118o C,VAC比HAC的挥发度打,在其混合液中,我们称VAC为易挥发组份,HAC为难挥发组份。 三、蒸馏的方法有哪几种? 蒸馏有简单蒸馏、精馏、特殊精馏三种。 简单蒸馏就是在蒸馏釜中装入一定量的混合液,在一定压力下, 利用间接饱和水蒸气加热到沸腾,使混合液的易挥发组分得以部分汽化的过程。简单蒸馏只能使混合液部分分离,在工业生产中一般用于混合液的初步分离(粗分离),或用来除去混合液中不挥发的物质。如E055727、E055729就属于简单蒸馏。

采用简单蒸馏分离混合液,只能使混合液得到部分分离,若要求得到高纯度的产品,则必须采用多次部分汽化和多次部分冷凝,即精馏方法。 特殊精馏方法包括恒沸精馏和萃取精馏。 四、什么情况下需采用特殊精馏方法? 一种情况是当溶液中待分离的两个组份挥发度相差很小,若采用一般精馏方法需要很多塔板,在经济上不合算;另一种情况是待分离的溶液为具有恒沸物的溶液,不能采用一般精馏方法进行分离。 五、什么是恒沸精馏? 在被分离的恒沸液中加入第三组份,该组份与原料液中的一个或两个组份形成新的恒沸液,从而使原混合液能够利用一般精馏方法进行分离。 六、恒沸精馏中分离剂的选择原则是什么? 1、选择的分离剂与元混合液中某些组份所形成的新的恒沸物的 沸点,与其他组份的沸点相差愈大愈利于分离; 2、要求分离剂无毒、无腐蚀,易于分离回收,并廉价易得。 七、什么是萃取精馏? 在被分离的混合液中加入第三组份萃取剂,使之与混合液中的某一组份形成沸点较高的溶液,从而加大了被分离组份间的相对挥发 度,使混合液易于用一般精馏方法分离。 八、萃取剂的选择原则是什么? 1、选择的萃取剂要能改变被分离组份的相对挥发度;

精馏操作

精馏的原理和操作 探讨学习 精馏的原理——定义 在一定压力下进行多次冷凝、蒸发,分离混合物的精馏操作称为精馏。精馏塔的三大平衡: (1)物料平衡即F = D + W (进料=塔顶采出+塔底采出)对某一组分(轻组分):F xF=D xD+W xW 操作中必须保证物料平衡,否则影响产品质量。精馏设备的仪表必须设计为能使塔达到物料平衡,以便进行稳定的操作。为了进行总体的进料平衡,塔顶和塔底的采出量必须进行适当的控制,进料物料不是做为塔顶产品采出,就是作为塔底产品采出。通过调节阀控制 (2)热量平衡 QB + QF = QC + QD + QW + QL QB——再沸器加热剂带入的热量 QF——进料带入热量 QC——冷凝器冷却剂带出的热量 QD——塔顶产品带出热量 QW——塔底产品带出热量 QL——散失于环境的热量 操作中要保持热量的平衡,再沸器、冷凝器的负荷要满足要求,才能保持平稳操作。再沸器和进料的热量输入必须转移到塔顶冷凝器。如果试图使再沸器加热量输入和回流控制相互独立,那么该系统就不会稳定,因为热量不平衡。

(3)汽液相平衡 在精馏塔板上温度较高的的气体和温度较低的液体相互接触时要进行传质、传热,其结果是气体部分冷凝,液相中重组分增加,而塔板上液体部分汽化,使汽相中轻组分浓度不断增加,当汽液相达到平衡时,其组分的组成不在随时间变化。 在精馏塔的连续操作过程中应做到物料平衡、气-液平衡和热量平衡,这3个平衡互相影响,互相制约。 借鉴R-134a一分塔的一些操作经验 一、稳定几个参数 包括进料温度、塔顶压力、回流量、回流温度,操作时尽量保持这几个参数的稳定,特别时塔顶的压力,其他三个参数可以作微调,或是从节能的角度考虑进行调节 二、保持物料平衡 根据操作经验和馏出口分析确定塔顶重关键组分的量和塔底轻关键组分的量, 塔顶采出=进料量*进料中轻组分含量*(1+重关键组分含量) 塔底采出=进料量*进料中重组分含量*(1+轻关键组分含量) 或塔底采出=进料量—塔顶采出 塔顶采出=进料量—塔底采出 实际操作中根据塔顶和塔底馏分的质量要求确定计算方法,看那个的质量要求的比较严格,如果是塔顶产品的质量要求高,那么就通过塔顶采出=进料量*进料中轻组分含量*(1+重关键组分含量)计算塔顶

精馏塔操作中常见问题及处理方法

精馏塔操作中常见问题及处理方法 1精馏操作中怎样调节塔的压力?影响塔压变化的因素是什么? 任何一个精馏塔的操作,都应把塔压控制在规定的指标内,以相应地调节其它参数。塔压波动过大,就会破坏全塔的物料平衡和气液平衡,使产品达不到所要求的质量。所以,许多精馏塔都有其具体的措施,确保塔压稳定在适宜范围内。 对于加压塔的塔压,主要有以下两种调节方法: 1.塔顶冷凝器为分凝器时,塔压一般是靠气相采出量来调节的。 在其它条件不变的情况下,气相采出量增大,塔压下降;气相采出量减小,塔压上升。 2.塔顶冷凝器为全凝器时,塔压多是靠冷剂量的大小来调节,即相当于调节回流液温度。 在其它条件不变的前提下,加大冷剂量,则回流液的温度降低,塔压降低;若减少冷剂量,回流液温度上升,塔压上升。

对于减压精馏塔的压力控制,主要有以下两种方法: 1.当塔的真空借助于喷射泵获得时,可以用调节塔顶冷凝器之冷剂量或冷剂温度从而改变尾气量的方法来调节塔的真空度。 当被分离的物料允许与空气接触时,在此控制方案中,蒸汽喷射泵在最大的能力下工作,调节阀装在通大气的管线上,用调节阀开度的大小,调节系统的尾气抽气量,从而达到调节塔的真空度的目的。 2.当采用电动真空泵抽真空时,调节阀装在真空泵的回流管线上,用调节阀开度的大小来调节系统的尾气抽出量,从而调节塔的真空度。 对于常压塔的压力控制,主要有以下三种方法: 1.对塔顶压力在稳定性要求不高的情况下,无需安装压力控制系统,应当在精馏设备(冷凝器或回流罐)上设置一个通大气的管道,以保证塔内压力接近于大气压。 2.对塔顶压力的稳定性要求较高或被分离的物料不能和空气接触时,塔顶压力的控制可采用加压塔塔压的控制方法。

蒸馏原理及蒸馏和精馏的区别

蒸馏的原理 利用液体混合物中各组分挥发度的差别,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的单元操作。广泛应用于炼油、化工、轻工等领域。 其原理以分离双组分混合液为例。将料液加热使它部分汽化,易挥发组分在蒸气中得到增浓,难挥发组分在剩余液中也得到增浓,这在一定程度上实现了两组分的分离。两组分的挥发能力相差越大,则上述的增浓程度也越大。在工业精馏设备中,使部分汽化的液相与部分冷凝的气相直接接触,以进行汽液相际传质,结果是气相中的难挥发组分部分转入液相,液相中的易挥发组分部分转入气相,也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。 液体的分子由于分子运动有从表面溢出的倾向。这种倾向随着温度的升高而增大。如果把液体置于密闭的真空体系中,液体分子继续不断地溢出而在液面上部形成蒸气,最后使得分子由液体逸出的速度与分子由蒸气中回到液体的速度相等,蒸气保持一定的压力。此时液面上的蒸气达到饱和,称为饱和蒸气,它对液面所施的压力称为饱和蒸气压。实验证明,液体的饱和蒸气压只与温度有关,即液体在一定温度下具有一定的蒸气压。这是指液体与它的蒸气平衡时的压力,与体系中液体和蒸气的绝对量无关。 将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体,这两个过程的联合操作称为蒸馏。很明显,蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来,也可将沸点不同的液体混合物分离开来。但液体混合物各组分的沸点必须相差很大(至少30℃℃左右,因此可以忽略不计。 将盛有液体的烧瓶放在石棉网上,下面用煤气灯加热,在液体底部和玻璃受热的接触面上就有蒸气的气泡形成。溶解在液体内的空气或以薄膜形式吸附在瓶壁上的空气有助于这种气泡的形成,玻璃的粗糙面也起促进作用。这样的小气泡(称为气化中心)即可作为大的蒸气气泡的核心。在沸点时,液体释放大量蒸气至小气泡中,待气泡的总压力增加到超过大气压,并足够克服由于液柱所产生的压力时,蒸气的气泡就上升逸出液面。因此,假如在液体中有许多小空气或其它的气化中心时,液体就可平稳地沸腾,如果液体中几乎不存在空气,瓶壁又非常洁净光滑,形成气泡就非常困难。这样加热时,液体的温度可能上升到超过沸点很多而不沸腾,这种现象称为“过热”。一旦有一个气泡形成,由于液体在此温度时的蒸气压远远超过大气压和液柱压力之和,因此上升的气泡增大得非常快,甚至将液体冲溢出瓶外,这种不正常沸腾的现象称为“暴沸”。因此在加热前应加入助沸物以期引入气化中心,保证沸腾平稳。助沸物一般是表面疏松多孔、吸附有空气的物体,如碎瓷片、沸石等。另外也可用几根一端封闭的毛细管以引入气化中心(注意毛细管有足够的长度,使其上端可搁在蒸馏瓶的颈部,开口的一端朝下)。在任何情况下,切忌将助沸物加至已受热接近沸腾的液体中,否则常因突然放出大量蒸气而将大量液体从蒸馏瓶口喷出造成危险。如果加热前忘了加入助沸物,补加时必须先移去热源,待加热液体冷至沸点以下后方可加入。如果沸腾中途停止过,则在重新加热前应加入新的助沸物。因为起初加入的助沸物在加热时逐出了部分空气,再冷却时吸附了液体,因而可能已经失效。另外,如果采用浴液间接加热,保持浴温不要超过蒸馏液沸点20ºC,这种加热方式不但可以大大减少瓶内蒸馏液中各部分之间的温差,而且可使蒸气的气泡不单从烧瓶的底部上升,也可沿着液体的边沿上升,因而可大大减少过热的可能。 纯粹的液体有机化合物在一定的压力下具有一定的沸点,但是具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物,因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混和物,它们也有一定的沸点。不纯物质的沸点则要取决于杂质的物理性质以及它和纯物质间的相互作用。假如杂质是不挥发的,则溶液的

精馏原理与精馏塔基本知识

精馏工艺操作基本知识 1、何为相和相平衡? 相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分,不同相之间往往有一个相界面,把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如水和冰混合在一起,水为液相,冰为固相。一般情况下,物料在精馏塔内是气、液两相。 在一定的温度和压力下,如果物料系统中存在两个或两个以上的相,物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化,我们称系统处于平衡状态。平衡时,物质还是在不停地运动,但是,各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化,当条件改变时,将建立起新的相平衡,因此相平衡是运动的、相对的,而不是静止的、绝对的。比如:在精馏系统中,精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时,要进行传热、传质,其结果是气体部分冷凝,形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化,形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的,当气液两相达到平衡时,其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。 2、何为饱和蒸汽压? 在一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压,它随温度的升高而增加。众所周知,放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里,并抽走上方的空气,当水不断蒸发时,水面上方气相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是,当温度一定时,气相压力最中将稳定在一个固定的数值上,这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。 应当注意的是,当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是,液相的水分子仍然不断地气化,气相中的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,气体和液体达到平衡状态。所以,液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时,气液两相即达到了相平衡。 3、何为精馏,精馏的原理是什么? 把液体混合物进行多次部分汽化,同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。 为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝,就能分离为纯或比较纯的组分呢?对于一次汽化,冷凝来说,由于液体混合物中所含的组分的沸点不同,当其在一定温度下部分汽化时,因低沸点物易于气化,故它在气相中的浓度较液相高,而液相中高沸点

精馏原理

精馏原理 精馏是化工生产中分离互溶液体混合物的典型单元操作,其实质是多级蒸馏,即在一定压力下,利用互溶液体混合物各组分的沸点或者饱和蒸汽压不同,使轻组分(沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分)汽化,经多次部分液相汽化和部分气相冷凝,使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高,从而实现分离。 原料从塔中部适当位置进塔,将塔分为两段,上段为精馏段,不含进料,下段含进料板为提留段,冷凝器从塔顶提供液相回流,再沸器从塔底提供气相回流。气、液相回流是精馏重要特点。 在精馏段,气相在上升的过程中,气相轻组分不断得到精制,在气相中不断地增浓,在塔顶获轻组分产品。 在提馏段,其液相在下降的过程中,其轻组分不断地提馏出来,使重组分在液相中不断地被浓缩,在塔底获得重组分的产品。 塔内回流的作用: 一是提供塔板上的液相回流,造成气、液两相充分接触; 二是取走塔内的多余的热量,维持全塔的热平衡,以控制、调节产品的质量。 从塔顶打入的回流量,常用回流比来表示: 回流比=回流量(m3/h)/塔顶产品流量(m3/h) 回流比增加,塔板的分离效率提高,当产品分离程度一定时,加大回流比,可以适当减少塔板数。但是,增大回流比是有限度的,塔内回流量的多少是由全塔热平衡决定的。 精馏中,回流比一bai般是指塔内下流液体量与du上升蒸气量之比,它又称zhi为液气dao比。 在化工生产中,回流比一般是指塔内下流液体量与塔顶馏出液体量之比。 精馏产品的纯度,在塔板数一定的条件下,取决于回流比的大小。回流比大时所得到的气相氮纯度高,液相氧纯度就低。回流比小时得到的气相氮纯度低,液相的氧纯度就高。这是因为温度较高的上升气与温度较低的下流液体在塔板上混合,进行热质交换后,在理想情

精馏原理与精馏塔基本知识(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 精馏工艺操作基本知识 1、何为相和相平衡? 相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分,不同相之间往往有一个相界面,把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如水和冰混合在一起,水为液相,冰为固相。一般情况下,物料在精馏塔内是气、液两相。 在一定的温度和压力下,如果物料系统中存在两个或两个以上的相,物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化,我们称系统处于平衡状态。平衡时,物质还是在不停地运动,但是,各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化,当条件改变时,将建立起新的相平衡,因此相平衡是运动的、相对的,而不是静止的、绝对的。比如:在精馏系统中,精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时,要进行传热、传质,其结果是气体部分冷凝,形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化,形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的,当气液两相达到平衡时,其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。 2、何为饱和蒸汽压? 在一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压,它随温度的升高而增加。

众所周知,放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里,并抽走上方的空气,当水不断蒸发时,水面上方气相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是,当温度一定时,气相压力最中将稳定在一个固定的数值上,这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。 应当注意的是,当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是,液相的水分子仍然不断地气化,气相中的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,气体和液体达到平衡状态。所以,液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时,气液两相即达到了相平衡。 3、何为精馏,精馏的原理是什么? 把液体混合物进行多次部分汽化,同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。 为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝,就能分离为纯或比较纯的组分呢?对于一次汽化,冷凝来说,由于液体混合物中所含的组分的沸点不同,当其在一定温度下部分汽化时,因低沸点物易于气化,故它在气相中的浓度较液相高,而液相中高沸点物的浓度较气相高。这就改变了气液两相的组成。当对部分汽化所得蒸汽进行部分冷凝时,因高沸点物易于冷凝,使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高,而为冷凝气中低沸点

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