带有中间热集成的精馏塔序列及其性能

精馏塔技术参数（实用版）目录1.精馏塔的概述2.精馏塔的技术参数2.1 塔压2.2 温度2.3 液位2.4 流量2.5 效率正文精馏塔是一种在化工、石油、制药等行业中广泛应用的分离设备，主要用于分离液体混合物。

在精馏过程中，混合物被加热，使其中某一组分蒸发，然后再将蒸汽冷凝，从而实现组分分离。

为了确保精馏过程的有效进行，需要对精馏塔的技术参数进行严格控制。

精馏塔的技术参数主要包括以下几个方面：1.塔压：精馏塔的压力对分离效果有着重要影响。

压力过高，可能导致混合物中组分不易蒸发；压力过低，则可能影响蒸汽的冷凝效果。

因此，在操作过程中需要根据实际情况调整塔压，以保证最佳的分离效果。

2.温度：温度是影响精馏效果的关键因素。

在精馏过程中，需要控制塔内温度，使混合物中的组分能够逐渐蒸发，并在塔顶得到较纯的组分。

同时，还需控制塔底温度，以保证未蒸发的组分不会被破坏。

3.液位：精馏塔的液位对分离效果和设备运行安全至关重要。

合理的液位可以保证混合物在塔内的流动状态，有利于提高分离效果。

此外，还需定期检查塔内液位，以防止液位过高或过低导致的设备运行问题。

4.流量：精馏塔的流量是衡量设备运行效果的重要指标。

在操作过程中，需要根据实际需求调整进料和出料流量，以保证最佳的分离效果。

同时，还需监测塔内流量，以防止流量过大或过小导致的设备运行问题。

5.效率：精馏塔的效率是评价其分离效果的重要参数。

通常情况下，精馏塔的效率包括塔的理论板数、塔的实际板数等。

在操作过程中，需要根据实际情况调整塔的效率，以保证最佳的分离效果。

总之，精馏塔的技术参数对于保证其正常运行和分离效果至关重要。

精馏塔
产品性能简介
天津大明制药设备厂
天津大明制药设备厂
1
一、 结构特点：这是我厂自主开发发明专利
1、主体设备由塔体、塔内件、塔釜、塔釜加热器、冷凝器、冷却器、外置套管预热器、回流比控制器等组成，配有温度、压力、流量等参数检测仪表，以保证成品酒精达到设定要求。

2、填料采用天大自行开发研制的新型高效散装填料，高效散装填料用于小直径的塔器。

应用该种填料，可以明显降低塔体高度，一方面可以节约资金，另一方面可以降低对厂房高度的建筑要求。

3、酒精回收系统可以采用DSA-50数据采集器，它选用高可靠性的工业PC 机（IPC ），新颖的彩色液晶显示器（10.4″colorTFT ），对工业现场的温度、压力、流量、液位等参数进行采集、显示、记录和转存。

并可通过设定的PID 调节回路对设备调控，当参数超越限位时进行声光报警。

此自控系统在保证成品质量的同时，还可以减轻劳动强度，提高工作效率。

二、技术参数
三、设备性能特点：
1、可间歇或连续生产，根据生产现状可进行调控；
2、通过蒸汽凝水给进液套管预热器加热，可节约能源，提高生产效率；
3、比传统间歇生产模式可大大提高生产能力及效率。

降低生产成本；
4、生产稳定，操作简便，可回收乙醇浓度在94%以上，残液含量在0.5%以下。

2018年第37卷第1期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·7·化 工 进展内部热耦合精馏塔的传热及优化李春利1，2，杜季颖1，张林1，李晓春1（1河北工业大学化工学院，天津 300130；2河北工业大学化工节能过程集成与资源利用国家地方联合实验室，天津300130）摘要：为研究同轴式内部热耦合精馏塔（HIDiC ）在不同压缩比下的传热量和传热系数，以乙醇-水为分离物系，在自制中试装置中进行了实验研究。

建立了同轴式HIDiC 的传热模型即利用闪蒸罐代替塔板，计算进出闪蒸罐物流的焓值差，从而得到精馏段与提馏段板间换热量，并通过划分区域的方法计算了传热系数。

以年度总费用（TAC ）作为优化指标研究了实现外回流为零时所需的外部换热器的个数。

结果表明：当压缩比为2.2时，塔间传热量最大，冷凝器和再沸器的负荷最低，且压缩比与传热系数的关系为负相关；随着精馏段与提馏段板间最小换热温差的增大，所需外部换热器个数不断减少，TAC 呈现降低的趋势，当外部换热器个数为1，即热量耦合位置为精馏段第一块板与提馏段第一块板时，TAC 最低。

关键词：内部热耦合精馏塔；压缩比；传热模型；传热系数；优化设计中图分类号：TQ202 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）01–0007–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0452Investigation on heat transfer and optimization of internallyheat-integrated distillation columnLI Chunli 1，2，DU Jiying 1，ZHANG Lin 1，LI Xiaochun 1（1School of Chemical Engineering ，Hebei University of Technology ，Tianjin 300130，China ；2National-Local Joint Engineering Laboratory for Energy Conservation of Chemical Process Integration and Resources Utilization ，HebeiUniversity of Technology ，Tianjin 300130，China ）Abstract ：In order to research the heat transfer rate and heat transfer coefficient of concentric internally heat-integrated distillation column （HIDiC ）at different compression ratios ，the experimental study was carried out in the self-made pilot plant with ethanol-water as the separation system. The heat transfer model of concentric HIDiC was built by replacing the plates with flash tanks. The heat transfer rate between the rectifying and stripping section was calculated by the enthalpy difference of the flow inlet and outlet of the flash tank ，and the heat transfer coefficient was got by dividing region. The annual total cost （TAC ）was used as an optimized index to study the number of external heat exchangers required to realize the zero external return. The results showed that when the compression ratio was 2.2，the heat transfer rate reached to the maximum ，the duty of condenser and reboiler reached to the minimum ，and the relationship between the compression ratio and heat transfer coefficient was negative. The number of external heat exchangers decreased and TAC began to drop with the increase of the minimum heat transfer temperature difference. TAC reached to the minimum by adding one heat exchanger between the first plate of rectifying and stripping section.Key words ：internally heat-integrated distillation column ；compression ratio ；heat transfer model ；heat transfer coefficient ；optimal design纯化研究。

新型复合式内部能量集成的精馏塔的机械设计与水力学模拟引言精馏技术广泛应用于化工、医药、精细化工等行业，投资和能耗较高。

内部热集成精馏塔（internally heat integrated distillation column，HIDiC）是一种新型精馏技术，它结合了热泵精馏和透热精馏节能的特点。

这种结构一方面将精馏段塔顶热端蒸气的余热充分利用回收；另一方面塔段间的透热使得各塔板的传质推动力平均化，实现逐板传热，提高了精馏塔的热力学效率。

因此该技术具有极大的节能效率，与常规蒸馏塔相比节省的能耗可达30%～60%，这是理论上最先进的精馏技术，受到了众多学者的关注。

随着CFD 理论的发展，研究人员开始利用CFD模拟的方法研究塔板的水力学特征。

相比实验，CFD 可以更加精确地描述塔板上的流动情况，可以预测塔板的板效率，Wang 等对隔板塔塔盘流场进行了水力学模拟，并与实验结果进行了对比，两者具有极大的相似性。

Rodríguez-Ángeles等通过对隔板塔的机械设计以及CFD 模拟，对隔板中筛板上的水力学参数进行了优化，提高了塔盘的传质效果。

较多的研究者对于HIDiC的研究只是停留在能量优化以及控制策略上，但对于与理想的HIDiC 理论相吻合的模型以及机械结构的设计和水力学模拟较少，本文基于以上问题，在HIDiC理论的基础上构建了新型的HIDiC 塔节，并用CFD 软件进行了水力学分析。

1 机械设计首先建立内部能量集成的精馏塔理论模型，如图1 所示，提馏段塔顶蒸气经压缩机加压升温后进入精馏段塔底部，精馏段塔底回流液经节流阀减压后回到提馏段塔顶部与原料混合。

两塔段间通过塔壁或换热板进行热量交换，精馏段蒸气在上升中冷凝，提馏段回流液在回流中蒸发，这样精馏段冷凝器和提馏段再沸器的热负荷会大幅减小。

图1 内部能量集成的精馏塔示意图Fig.1 Schematic diagram of internal heat integrated distillation columns 以苯和甲苯为分离物系，饱和液体进料，进料压力为常压。