二期精馏塔塔内件选型评价报告[1]

针对填料塔精馏塔（不包括吸收塔和萃取塔），从工艺设计选型上主要包括以下几方面：1.首先考虑采用规整填料还是散堆填料一般来说，对于负压、常压系统优先考虑规整填料，加压系统下规整填料的效率很低（原因据说不明），得考虑使用散堆填料或者板式塔。

对于喷淋密度超过50m3/m2.h的体系，采用规整填料不太合适，效率下降很多对于不清洁的物料体系（或易结焦的），采用散堆填料较好，也可以考虑采用规整填料中的栅格型，不宜采用波纹板、丝网等，简单的说需要考虑填料的抗堵性能2、填料床层高度的影响填料床层过高会导致液体不良分布的加剧，影响填料效率，sulzer公司推荐15-20块理论塔板设置一个液体再分布器，也有人推荐：床层最高不超过6-7m、或不超过10-15块理论塔板、或床层高度小于6-8倍塔径，从3者中选择最低的作为基准。

3、喷淋点密度的影响对于散堆填料，填料直径越小一般要求喷淋点密度越高，一般不超过100个/m2对于规整填料、比表面积越大要求喷淋点密度越高，sulzer公司推荐为100-300g 个/m2以上4、最低喷淋密度的影响一般来说，不同材质的填料对最低喷淋密度的要求不一样，未上秞的陶瓷、氧化的碳钢、铜等材料对液体的亲和性较好、需要的最低喷淋密度可达到1m3/m2.h以下，而玻璃、陶瓷、不锈钢等居中，约为2-3m3/m2.h，塑料、四氟乙烯等最差，为4-5 m3/m2.h。

不同的液体对填料的浸润性也需要考虑，一般来说粘度大、表面张力大的液体需要的最小喷淋密度较大，比如甘油、水等，而正烷烃之类需要的最小喷淋密度则较低。

5、液体分布器的设计对于散堆填料，分布器的设计较为简单，影响相对较小对于规整填料，分布器的设计极为重要，由于国外各原创填料厂家均把分布器的设计参数进行保密，国内的研究起步晚、相对较少，个人认为目前国内分布器的设计水平较国外先进技术落后20-30年。

分布器首先要考虑足够的气相通道、足够的喷淋点密度，喷淋点分布要尽可能均匀，为保持稳定流量，分布器要有一定的液位高度，一般认为正常操作条件下最少为3英寸高（最低操作弹性时不低于20-30mm）同时要考虑防止堵塞，对于孔流型，进料清洁度一般，通常要求孔径为5-8mm，对于进塔物料比较清洁，进塔前有可靠过滤装置的孔径可以设计为2mm左右，由于一般要求最大流量/最小孔流量≤1.5（也有建议为1.25），故孔径越小对加工精度要求越高；对于堰流型，尤其是V型堰流，对加工精度要求很高（个人认为国内生产厂家很难做好，尤其是一些非正规企业，不知道天津大学做得怎样），设计、计算也较为复杂。

实验六 筛板精馏塔的操作及其性能评定混合物的分离是化工生产中的重要过程，精馏是分离液体混合物的重要单元操作之一，广泛应用于化工、石油等工业部门。

精馏过程在精馏塔内完成。

根据精馏塔内构件不同，可将精馏塔分为板式塔和填料塔两大类；根据塔内气、液接触方式不同，亦可将前者称为级式接触传质设备，后者称为微分式接触传质设备。

精馏是通过加热造成气液两相物系，利用物系中各组分的挥发度不同的特性以实现分离的目的。

例如：苯与甲苯的混合体系、乙醇与水的混合体系等。

一、实验目的1．了解连续精馏装置的构造及基本流程，掌握精馏塔的操作方法。

2．掌握精馏塔全塔效率和部分回流效率的测定方法。

3．理解回流比、蒸汽速度等对精馏塔性能的影响。

4．在部分回流条件下进行连续精馏操作，在规定时间内完成500ml 乙醇产品的生产任务，并要求塔 顶产品中的乙醇体积分数大于0.93，同时塔釜出料中乙醇体积分数小于0.03。

二、实验原理（一）精馏塔的效率及测定塔板是板式精馏塔的主要构件，是气、液两相接触传热、传质的媒介。

通过对塔釜液体的加热，从塔底沸腾汽化的上升蒸汽流和从塔顶冷凝的下降液体流（回流），在塔板液层上进行气液两相的热交换和质交换，依据组分的挥发度不同，轻组分随蒸气流向上，重组分随液体流向下，从而完成液体混合物的分离目的。

1.对于二元物系，已知其气液平衡数据，则根据馏出液组成D x ，原料液组成F x ，残液组成W x ，回流比R 和进料状态，则可求得理论塔板数。

2.精馏塔稳定操作时，在进料条件和工艺分离要求确定后，要严格维持塔内的总物料平衡和组分物料平衡，即要满足总的物料平衡，即W D F +=各组分的物料平衡，即W D F W x Dx Fx +=3.精馏塔的全塔效率E ，是理论塔板数N T 与实际塔板数N P 之比（理论塔板数皆不包括蒸馏釜）。

%100⨯=PTN N E 4. 精馏段操作线方程：D x R x R R y 111+++=提馏段操作线方程：W x WL Wx W L L y -'--''=进料方程（q 线方程）：11---=q x x q qy F （二）精馏塔的操作及调节精馏塔操作目标包括质量指标和产量指标。

精馏塔安全评估
精馏塔的安全评估是对精馏塔设备和操作的安全性进行综合评估的过程。

它包括对精馏塔在设计、建造、运行和维护中可能存在的安全风险进行识别、分析和评估，以确定可能的危险和风险，并制定相应的安全措施和管理措施来降低和控制这些风险。

精馏塔的安全评估主要包括以下几个方面：
1. 设计评估：对精馏塔的设计方案进行评估，包括结构、材料、防腐蚀措施和压力容器等方面，确保其满足相关的设计标准和规范。

2. 操作评估：对精馏塔的操作过程进行评估，包括操作程序、操作参数、操作条件和操作人员技能等方面，确保操作过程安全可靠。

3. 环境评估：对精馏塔所处的环境因素进行评估，包括气候条件、地质条件、地震活动等，确保精馏塔能够在各种环境条件下安全运行。

4. 安全管理评估：评估精馏塔的安全管理体系，包括安全规程、培训计划、事故报告和应急预案等，确保能够及时发现和处理安全事故。

5. 风险评估：对精馏塔可能存在的风险进行评估，包括设备故障、操作失误、外部事故等，确定可能的损失和后果，并制定
相应的风险控制和应急预防措施。

通过对精馏塔的安全评估，可以及时发现和识别潜在的安全风险，并采取相应的措施保障设备和操作的安全性，减少事故发生的概率，并最大程度地保护人员和设备的安全。

DN700甲醇精馏塔设计一、甲醇精馏塔设计的背景与意义精馏塔是化工工业中广泛使用，是分离工艺中的重要设备。

而精馏是甲醇生产的重要后处理工序，在甲醇生产中占据重要的位置。

甲醇精馏塔是精馏的核心设备，它与产品质量回收率消耗定额三废排放及处理等方面密切相关甲醇精馏塔既可采用板式塔，也可采用填料塔。

近年来，我国精馏塔内件技术有了长足发展，如高效导向筛板、新型垂直筛板、新型导向浮阀塔板及新型规整填料等技术开始被广泛采用[1]。

甲醇精馏装置是甲醇生产的重要处理工序，其能耗占甲醇生产总能耗20%左右。

甲醇精馏技术的好坏直接关系到精甲醇的质量；先进、节能、高效的精馏装置，对降低成本、节能降耗、提高产品竞争力和企业经济效益起到重要的作用。

加强对甲醇精馏塔的研究与改进，不断满足化学工业的要求，达到低成本、低耗能、节能环保、绿色高效等要求，有利于我国化学工业科学快速的发展，不断赶上国际以及发达国家的脚步，提升自己的竞争实力。

二、国内外对本课题的研究现状现阶段，国内外的研究聚焦于新型高效性能塔板的开发及工业应用；塔板设计、开发更趋于科学化的方向。

在填料塔研究方面，不断研究新型、高效的填料来提高填料塔的效能。

随着时代的发展，国内外对精馏塔的研究更趋向于经济、安全、高效、清洁方向发展，推动精馏设备的前进与发展。

2.1精馏塔的发展从精馏设备的历史发展来看，精馏技术与石油、化学加工工业的发展是相辅相成、相互刺激、共同进步的发展关系。

精馏技术的任何进步，都会极大刺激化学加工工业的技术发展，同样在石油、化学加工工业发展的每一个历史阶段都会对精馏设备技术提出更高的要求。

①.阶段一：20～50年代●1920年，有溢流的泡罩塔板开始应用于炼油工业，开创了一个新的炼油时代●泡罩塔板对设计水平要求不高、对各类操作的适应能力强、对操作控制要求低等特性在当时被认为是无可替代的板型●Rachig环填料塔主要应用于较小直径的无机分离塔设备中，同时也开发了Pall环，标志着现代乱堆填料的诞生②.阶段二：50～70年代●消除放大效应的研究：AIChE研究●浮阀塔板的开发●FRI的成立●系统化的设计方法：1955年，Monsanto公司的Bolles发表了著名的“泡罩塔板设计手册”，首先提出了科学的、规范化塔板设计技术，该方法到目前为止仍然广泛流行●大孔筛板的研究③.阶段三：70～90年代●大型液体分布器的基础研究，使得填料塔的放大研究成功，并在减压塔中应用获得极大的经济效益和社会效益●计算机应用（辅助精馏塔放大效应的研究，计算塔板效率；精馏过程设计）●新型高性能浮阀塔板的开发及应用④.阶段四：80末至今●新型高效性能塔板的开发及工业应用●塔板设计、开发更趋于科学化的方向现有精馏设备的优点：●结构简单，造价低；●生产能力大，分离效率高；●操作弹性大，精馏效率较高。

精馏塔效率的测定实验报告实验报告：精馏塔效率的测定
一、实验目的
本实验主要旨在探究精馏塔的效率，通过对试验结果的统计和分析，得出精馏塔的理论塔板数与实际塔板数的比较结果，并对其效率做出评价。

二、实验原理
精馏塔是一种广泛应用于工业生产中的分离设备，它通过将混合物引入塔内，依靠不同组分的汽液平衡，在不同的塔板上完成混合物的分离过程。

其效率主要取决于大量塔板的作用和塔板之间的质量传输。

三、实验步骤
1.将精馏塔装置好，确保顶部有恰当的径向间隙。

2.接通冷却水和水蒸气热量源。

3.取一定数量的酒精水混合物，注入试验塔中。

4.打开汽液分离器，允许精馏塔达到稳定状态。

5.根据实验现象，记录下各个板段上的温度、压力、流量等参数。

6.反复观察实验结果，对实验塔的效率进行评价。

四、实验结果及分析
在本次实验中，我们记录了塔板数、理论塔板数、混合物进出口流量、温度和压力等参数，并对结果做出了简要分析。

据统计，本实验的理论塔板数为15个，而实际测试中，我们得出的精馏塔实际板数为14个。

因此，精馏塔的效率近似为93.3%。

根据实验结果，我们可以发现，在实际生产中，精馏塔在分离混合物时的效率并不总是完美的。

各种因素，如塔板堵塞、物料流动不均等，都可能对其效率产生负面影响。

五、实验总结
通过本次实验，我们不仅对精馏塔的效率有了更深刻的理解，还对实验和统计数据的处理方法有了进一步的认识。

此外，我们也检验了所学理论知识的应用能力。

希望本实验对大家的学习和实践工作有所帮助。

板式精馏塔的操作及其性能评定6.1实验目的⑴了解板式塔的结构及精馏流程⑵理论联系实际，掌握精馏塔的操作6.2实验内容⑴采用乙醇～水系统测定精馏塔全塔效率、液泛点、漏液点⑵在规定时间内，完成D=500ml 、同时达到x D ≥93v%、x W ≤3v%分离任务6.3实验原理塔釜加热，液体沸腾，在塔内产生上升蒸汽，上升蒸汽与沸腾液体有着不同的组成，这种不同组成来自轻重组份间有不同的挥发度，由此塔顶冷凝，只需要部分回流即可达到塔顶轻组份增浓和塔底重组份提浓的目的。

部分凝液作为轻组份较浓的塔顶产品，部分凝液作为回流，形成塔内下降液流，下降液流的浓度自塔顶而下逐步下降，至塔底浓度合格后，连续或间歇地自塔釜排出部分釜液作为重组份较浓的塔底产品。

在塔中部适当位置加入待分离料液，加料液中轻组份浓度与塔截面下降液流浓度最接近，该处即为加料的适当位置。

因此，加料液中轻组分浓度愈高，加料位置也愈高，加料位置将塔分成上下二个塔段，上段为精馏段，下段为提馏段。

在精馏段中上升蒸汽与回流之间进行物质传递，使上升蒸汽中轻组份不断增浓，至塔顶达到要求浓度。

在提馏段中，下降液流与上升蒸汽间的物质传递使下降液流中的轻组份转入汽相，重组份则转入液相，下降液流中重组份浓度不断增浓，至塔底达到要求浓度。

6.3.1评价精馏的指标—全塔效率η全回流下测全塔效率有二个目的。

一是在尽可能短的时间内在塔内各塔板，至上而下建立浓度分布，从而使未达平衡的不合格产品全部回入塔内直至塔顶塔底产品浓度合格，并维持若干时间后为部分回流提供质量保证。

二是由于全回流下的全塔效率和部分回流下的全塔效率相差不大，在工程处理时，可以用全回流下的全塔效率代替部分回流下的全塔效率，气液两相间的传质具有最大的推动力，操作变量只有1加热量，所测定的全塔效率比较准确地反映了该精馏塔的最佳性能，对应的塔顶或塔底浓度即为该塔的极限浓度。

全塔效率的定义式如下：N1N T −=η （1） N T ：全回流下的理论板数；N ：精馏塔实际板数。

16万吨/年丁二烯抽提装置塔内件设计方案的评价意见截至XXXX年1月18日，SEI和XX业主一起与以下单位对丁二烯装置的11台塔进行了技术方案讨论与澄清：●长沙市XX科技发展有限公司/华东理工大学（以下简称XX）●上海XX工程机械制造有限公司（以下简称XX）●北京XX化学工程有限公司（以下简称XX）3家厂商分别对11台塔进行了水力学计算，推荐了自己的塔内件设计方案。

经过两轮的交流与澄清，SEI认为以上3家基本上能满足请购书的要求。

但由于丁二烯装置的特殊性，萃取精馏体系复杂，易爆聚、爆炸、有毒，每个塔的特殊性又各有不同，而且由于与理想体系偏差很大，不易达到设计分离要求，对内件结构设计水平要求高。

因此SEI建议，一定要优先选用有丰富丁二烯方面经验、相关业绩较好的技术提供者和制造商，一定要求内件商在充分了解丁二烯体系的各种特点的基础上，结合内件本身的特点有针对性地进行设计和制造，才能满足SEI作为丁二烯专利商的技术要求。

XX和XX在国内都有数套丁二烯装置应用，在经验、业绩以及其设计方案与丁二烯特点的针对性方面，各有特点基本不相上下；XX仅有一套改造装置的业绩，其经验与前两者相比略显逊色，在设计方案上多为对询价文件的核算确认，没有明显体现出自身技术的特点。

对这三家公司的方案，具体评论如下：1、XX除几个水洗塔采用筛板外，对其他8台浮阀塔，XX采用华东理工大学的导向浮阀塔板进行投标。

华东理工大学的导向浮阀在丁二烯装置中的业绩如下：上表可见近年来华东理工大学的导向浮阀在多套新建及改造的丁二烯装置中有应用，说明其对丁二烯装置的特点有一定了解。

其中除兰州石化橡胶厂丁二烯扩能改造装置采用乙腈法外,其余均为DMF法丁二烯抽提装置。

华东理工大学的导向浮阀在萃取及精馏系统塔系中均有应用，兰州丁二烯装置由1.5万吨/年扩能至3.5万吨/年，由于原料来源不足，该装置长时间在50%负荷下运转，分离效果较好。

从华东理工大学提供的水力学计算结果来看，所有8台塔的塔径、板间距适当，可满足工艺包规定的操作弹性要求和压降要求。

实习报告：精馏塔操作与实践一、实习目的与意义本次实习的主要目的是了解精馏塔的基本原理、结构及操作流程，掌握精馏塔的操作技巧，提高对化工工艺的认识和实际操作能力。

精馏塔是化工生产中常用的一种分离设备，通过对混合物中各组分的沸点差异进行分离，广泛应用于石油、化工、医药等领域。

通过本次实习，我对精馏塔的操作有了更深入的了解，对化工工艺的认识得到了提升。

二、实习内容与过程1. 精馏塔的基本原理与结构在实习过程中，首先了解了精馏塔的基本原理。

精馏塔是利用混合物中各组分的沸点差异，通过加热使其中某一组分先蒸发，再通过冷凝使其凝结回液态，从而实现分离的过程。

精馏塔主要由塔本体、塔内件、塔底加热器、塔顶冷凝器等组成。

2. 精馏塔的操作流程在导师的指导下，学习了精馏塔的操作流程。

主要包括以下几个步骤：（1）开车准备：检查精馏塔及其附属设备的完好性，确保各阀门、泵、加热器等设备正常运行。

（2）加热：打开塔底加热器，逐渐升温，使混合物中的低沸点组分蒸发。

（3）蒸发：观察塔内压力、温度等参数，控制加热功率，使低沸点组分在塔内蒸发。

（4）冷凝：将蒸发后的气体通过塔顶冷凝器，使其凝结回液态。

（5）分离：收集冷凝后的液态产品，其中含有高沸点组分和低沸点组分。

（6）停车：停止加热，关闭各阀门，对设备进行清洗和维护。

3. 实习操作心得在实习过程中，我深刻体会到精馏塔操作的严谨性和技巧性。

操作精馏塔时，要密切观察各参数的变化，如温度、压力、液位等，及时调整加热功率和冷凝水量，以保证分离效果。

同时，要熟悉精馏塔的运行规律，掌握不同组分的沸点特性，以便进行合理调整。

三、实习收获与反思通过本次实习，我对精馏塔的操作有了更深入的了解，掌握了精馏塔的基本操作技巧，提高了对化工工艺的认识。

同时，我也认识到自己在实际操作中还存在不足，如对设备运行状态观察不够细致，对参数调整不够及时等。

在今后的工作中，我将继续努力学习，提高自己的实际操作能力，为我国化工事业的发展贡献自己的力量。

精馏塔全塔效率的测定实验报告实验报告：精馏塔全塔效率的测定实验目的：1. 了解精馏塔的结构和工作原理；2. 测定精馏塔的全塔效率。

实验器材：1. 精馏塔；2. 加热器；3. 冷凝器；4. 温度计；5. 手动操作阀。

实验原理：精馏塔是一种设备，用于对混合物进行分馏操作。

它由填料层和塔板组成，通过加热混合物并在不同的塔板上冷凝和再蒸发，将混合物分离为不同组分。

全塔效率是衡量塔的性能的指标，表示在一塔之内，所获得的蒸馏物质量与所输入的馏分物质量之比。

实验步骤：1. 将精馏塔连接好，确保塔板上填料均匀分布；2. 将混合物加入塔底，并将加热器加热至混合物开始蒸发；3. 同时打开冷凝器，使蒸气冷凝并滴回填料层；4. 在各个塔板上安装温度计，记录每个塔板上的温度；5. 经过一段时间（例如30分钟）后，关闭加热器和冷凝器；6. 根据温度数据计算出各个塔板上的蒸汽与液滴的比例，进而计算出全塔效率。

实验结果：根据实验数据计算出的全塔效率为xx%（具体数值根据实验结果填写）。

这表示在实验条件下，精馏塔能够将输入的混合物分离为所需的纯净产品。

实验讨论：1. 实验中可能会存在误差，例如温度计的测量误差、填料分布的不均匀等因素，可能导致结果的不准确；2. 实验中的时间可以根据需要进行调整，以确保达到稳定的分馏状态；3. 实验中可以尝试改变输入混合物的组成和温度，以研究其对全塔效率的影响。

结论：通过实验测定，我们可以得到精馏塔的全塔效率，并了解到在给定条件下，精馏塔能够有效地对混合物进行分离。

实验结果为进一步的研究和应用提供了基础。