精馏技术研究进展与工业应用分析 颜志明
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精馏技术研究进展与工业应用分析颜志明摘要:化学工业是当今国民经济发展的支柱型产业,分离技术是化工生产过程中保证对原料进行净化、对相关产品进行提纯、对产生的废物进行处理的支撑。
伴随着科学技术的发展,化学工程中的分离技术呈现出多元化的发展趋势,精馏就是其中应用最广泛、技术最成熟的分离方式之一,在化工工业生产中扮演着重要角色。
国家的精馏技术在研究和应用的过程中取得了极大进步,精馏塔在此技术发展的进程中,也体现出举足轻重的作用。
关键词:精馏技术;研究进展;工业应用1、概述化学工业是国民经济的支柱产业,分离技术则为化工生产过程中的原料净化、产品提纯和废物处理等提供了技术保证。
随着化学工程技术的发展,分离技术逐渐向着多元化发展。
常规的化工分离技术包括精馏、吸收、萃取、结晶、吸附、膜分离等。
精馏仍是应用最广泛、技术最成熟的分离方法之一,在工业生产中占有相当的比重。
精馏塔伴随着板式塔和填料塔交替式发展,两者各有其优缺点,现呈现出并行发展的趋势。
板式塔具有结构简单、适应性强、造价较低、易于放大等特点;填料塔具有高效率、高通量、低压降、低持液等优势。
尽管随着精馏塔的广泛应用,人们对精馏塔的认识越来越深刻,但由于塔内部流体流动及传质过程的复杂性,致使精馏塔的设计仍依靠大量的经验和半经验的数据。
塔内流体力学、传质动力学、过程动态学的计算等基础传递问题的研究仍需重视,尽可能地摆脱经验的束缚。
同时,随着化学工业的发展,生产大型化、优化节能、高效填料与新型塔板的开发与应用等问题仍需探索。
因此,对精馏塔的研究非但不能削弱,而是需要进一步加强,以迎接新的挑战。
近年来,我国精馏塔技术在基础研究与应用方面取得了巨大进步,对精馏塔的结构、性能等进行了较为系统的实验研究,并且获得了丰富的实验数据和研究成果,为推动我国化学工业的发展与进步,做出了显著贡献。
本文对精馏塔类型、流体力学性能、传质性能、塔器大型化、过程节能与强化等方面的研究进展进行综述。
新型精馏技术及其发展趋【摘要】本文主要介绍反应精馏和隔壁精馏技术,对其原理、优缺点及研究现状进行了综述。
总结了技术中存在的问题并展望其发展前景,结果表明这是两种很有发展前景的精馏技术,在未来会有很好发展。
【关键字】反应精馏;隔壁精馏;发展趋势一、反应精馏(一)、概述反应精馏是蒸馏技术中的一个特殊领域。
目前,反应精馏一方面成为提高分离效率而将反应与精馏相结合的一中分离操作,另一方面则成为提高反应收率而借助于精馏分离手段的一种反应过程。
它有许多优点,可以替代某些传统工艺过程如醚化、加氢、芳烃烷基化等反应,在工业上得到了一定的重视。
但长期以来,对于反应精馏的研究仅限于工艺方面,直到上世纪80年代,反应精馏的基础理论性研究才开始引起研究人员的兴趣和重视。
主要分为三种情况:用精馏促进反应,用反应促进精馏,催化精馏。
1、用精馏促进反应用精馏促进反应,就是通过精馏不断移走反应的生成物,产物离开了反应区,从而破坏了原有的化学平衡,使反应向生成产物的方向移动,以提高反应转化率和收率。
在一定程度上变可逆为不可逆,而且可得到很纯的产物。
但采用这种方法必须具备一定的条件:①生成物的沸点必须高于或低于反应物;②在精馏温度下不会导致副反应等不利影响的增加。
目前在工业上主要应用于酯类(如乙酸乙酯)的生产。
2、用反应促进精馏在待分离的混合物溶液中加入反应夹带剂,使其有选择地与溶液中的某一组分发生快速可逆反应,以加大组分间的挥发度差异,从而能容易地用精馏方法将混合物分离。
通常用于组分的挥发度很接近但化学性质存在差异的混合物。
3、催化精馏催化精馏实质是一种非均相催化反应精馏。
将催化剂填充于精馏塔中,它既起加速反应的催化作用,又作为填料起分离作用,催化精馏具有均相反应精馏的全部优点,既适合于可逆反应,也适合于连串反应。
反应精馏的原理可用下图来表示:(二)、反应精馏技术的优点1、选择性高,由于反应产物一旦生成即移出反应区,对于如连串反应之类的复杂反应,可抑制副反应,提高收率。
精馏的工业运用范文精馏是一种重要的分离技术,其工业运用广泛。
精馏技术通过加热混合物使其成分蒸发,并通过冷凝回收蒸发物质,从而实现混合物的分离。
以下是精馏在多个工业领域的具体运用。
1.石油和石化工业:精馏在石油和石化工业中是最常见的应用之一、原油炼制过程中,采用精馏装置将原油分解为不同的馏出油,如汽油、柴油、润滑油和燃料油等。
此外,精馏还用于合成氨、合成甲醇等石化工艺中。
2.食品和饮料工业:精馏在食品和饮料工业中被广泛应用于酒精酿造、啤酒生产、糖化酒产业和酒精回收等过程。
通过精馏,可以将酒精和其他有机物从发酵液中分离出来,并改善酒精的纯度和质量。
3.化学工业:化学工业中的很多生产过程都需要用到精馏技术。
例如,有机化学合成中精馏可以从反应混合物中分离出所需的化合物。
此外,精馏可用于纯化和回收溶剂、化工中间体和一些重要化学品。
4.药物工业:药物工业中的药物合成通常需要通过精馏来分离和纯化产物。
药物的制造过程中,采用多级和复杂的精馏装置可以实现高纯度的制剂。
5.钢铁工业:精馏在钢铁工业中主要用于炼钢。
通过精馏,可以将铁矿石中的杂质和有害元素分离出来,获得高纯度的炼铁块。
此外,精馏还用于冶炼其他有色金属如铜和锌等。
6.可再生能源工业:精馏在可再生能源工业中也有应用。
例如,生物质能或生物燃料中含有大量杂质或不同种类的物质,经过精馏可以分离出高纯度的燃料。
7.精细化工工业:精馏在精细化工工业中,如制药、化妆品、香料和香精等行业也有广泛应用。
通过精馏,可以分离和提取所需的化合物,获得高纯度的精细产品。
总的来说,精馏作为一种高效的分离技术,在工业领域扮演着重要的角色。
通过对混合物的加热和冷凝,精馏可以分离出混合物中不同成分,实现对物质的精确控制和纯化。
不同行业的应用中所需的精馏分离过程有所不同,但其基本原理和方法都相似。
精馏技术的发展及应用精馏技术是一种用于分离液体混合物的重要工艺,其应用广泛且持续发展。
本文将从发展历程、应用领域和未来趋势三个方面来深入探讨精馏技术的发展及应用,并分享我的观点和理解。
一、发展历程1.1 起源精馏技术的起源可以追溯到古代,最早出现在中国的隋唐时期。
当时人们利用酿酒的过程中引入蒸馏技术,用以提取酒精。
然而,由于当时对分离原理的认识不深,精馏技术的应用领域还十分有限。
1.2 科学理论的发展精馏技术的发展离不开科学理论的进步。
在17世纪,化学家罗贝尔·鲍义尔提出了传热与质量守恒的理论,为精馏技术的进一步发展奠定了基础。
19世纪,法国化学家安托万·拉沙尼耶和亨利·维葛纳等人的研究,进一步推动了精馏技术的革新和应用。
1.3 技术进步和创新随着现代化工行业的兴起,精馏技术得到了广泛应用并取得了长足发展。
20世纪初,装置结构的改进和工艺参数的优化使得精馏技术的效率得以提高。
新型填料和塔板的研发,使得废气的回收和污染物的减排成为可能。
二、应用领域2.1 石化行业精馏技术在石化行业中起着举足轻重的作用。
石油精馏是其中的典型应用,通过对原油进行不同温度下的蒸馏,可以将原油中的各种组分分离出来,得到不同用途的产品,如汽油、柴油和润滑油等。
精馏技术还广泛应用于石化工艺中的溶剂回收、尾气净化等方面。
2.2 化学工业精馏技术在化学工业中有着广泛的应用。
有机合成中的溶剂回收、精细化工产品的纯化等都需要利用精馏技术进行分离。
精馏技术也常用于制药工业中,用于提纯药物原料或制备高纯度的药物。
2.3 食品饮料行业在食品饮料行业中,精馏技术的应用也十分广泛。
酒类的蒸馏过程中就离不开精馏技术,从发酵液中提取酒精。
某些食品加工过程中也会利用精馏技术进行分离和提纯,以提高产品的品质和安全性。
三、未来趋势精馏技术在过去几十年中取得了巨大的突破,但仍存在一些挑战和潜力可以进一步发展。
3.1 节能减排当前,环境保护和可持续发展已成为全球关注的焦点。
精馏技术的开展与应用XX系XX班XX 学号:XX摘要:精馏是利用混合物中各组分挥发度的差异进展别离的操作单元。
它被广泛地应用于工业生产中,并且在所有的别离方法中长期占据着主导地位。
在化学工程中,最典型和最重要的多级别离过程是精馏过程,各种节能的、特殊的精馏别离流程得到快速的开展。
本文将对精馏技术的原理、开展、应用与前景做出讨论,并浅谈几种新型的精馏工艺,旨在使精馏技术得到更广泛的开展和应用。
关键词:精馏技术,多级别离过程,优化控制Abstract:Distillation is the use of the difference in the volatile ponents of the mixture were separated in the operation unit,it is widely used in industrial production,and all the long-term separation dominates.In chemical engineering, the most typical and most important multi-stage separation process is distillation process, a variety of energy-saving, special distillation separation processes are rapid development.This article will distillation technology principle, the development, application and prospects to make discussions and on several new distillation process,distillation technology has been designed to enable the development and wider application.Keywords:distillation, multi-stage separation process, optimal control一、精馏的概念与根本原理1、精馏的概念与开展精馏过程是别离液体混合物的一种方法,在石油炼制、石油化工与化学工业中占有重要的地位,一般在化工厂的基建投资中通常占有50一90%的比重。
醋酸甲酯反应精馏研究及应用作者:张凤霞来源:《科技视界》 2014年第3期张凤霞(青岛科技大学,山东青岛 266042)【摘要】本项目在已进行试验数据的基础上,采用工艺流程模拟软件模拟醋酸甲酯催化反应精馏工艺过程,对醋酸甲酯反应精馏工艺过程进行研究,并将其应用到大型工业化生产中。
【关键词】反应精馏法;醋酸甲酯;应用1 研究背景我公司2010年设置一套年产10万吨醋酐系统,其主要原料为醋酸甲酯与一氧化碳,在我公司已有原料醋酸与甲醇的基础上,生产醋酸甲酯成为首先要解决的问题之一。
近年来,醋酸甲酯合成与水解的催化反应精馏工艺成为国内外研究和开发的热门课题,醋酸甲酯的催化反应精馏工艺的研究取得了一定的进展,并在较大程度上克服了传统工艺分离流程复杂,设备投资高,分离能耗高的弊端。
国外Eastman公司已经建设了使用催化反应精馏工艺技术制醋酸甲酯的工业化装置,国内对催化反应精馏工艺制醋酸甲酯的研究也较多,但大部分局限于实验室的小试装置。
本项目采用工艺流程模拟(Aspen Plus)软件模拟醋酸甲酯催化反应精馏工艺过程,并建立小型试验装置进行实验,探讨工业化过程可能遇到的若干问题,为醋酸甲酯催化反应精馏工艺过程应用在工业化装置上提供设计基础。
2 醋酸甲酯合成工艺技术路线的选择由于醋酸和甲醇的酯化反应受化学平衡限制,且物系中有多个共沸物体系,传统工艺流程十分复杂,需要多个反应器与共沸塔、醋酸甲酯塔及脱水塔等多个精馏塔。
反应精馏工艺与传统生产工艺相比,具有流程简单、转化率高、产品纯度高、操作费用低等特点。
判断工艺过程是否适用于反应精馏技术有以下依据:(1)可用精馏方法来准确分离反应物与产物。
(2)主反应时间不能太长,否则会要求精馏塔持液量很大,而影响精馏塔效率。
(3)通常是液相反应,采用均相催化剂。
(4)反应不能为强吸热过程,否则对传热平衡和精馏的传质造成严重影响,降低塔板分离效率,甚至使精馏操作无法顺利进行。
(5)催化剂使用时效长。
精馏原理在工业中的应用1. 简介精馏技术是一种基于物质在不同温度下沸点的差异性质实现分离的方法。
它在工业中得到广泛应用,尤其在石油炼制、化工生产、酒精生产等领域。
2. 石油炼制中的应用精馏在石油炼制中起到至关重要的作用。
在炼油厂中,原油经过一系列的处理后,首先被送入精馏塔中进行分馏。
精馏塔内有多个水平上设置的馏分收集装置,每个装置对应一个馏分。
通过控制塔内的温度和压力,不同的馏分就可以被分离出来,从而得到汽油、柴油、煤油等不同的石油产品。
2.1. 塔顶产品塔顶产品主要是气态化合物,如燃料气和液化石油气等。
这些产品通常具有较低的沸点,会从塔顶处被收集。
燃料气可以用于燃烧发电,液化石油气则可以作为燃料、燃料气罐中。
2.2. 中间馏分中间馏分包括汽油、柴油和润滑油等。
由于这些馏分的沸点在塔顶产品和塔底渣油之间,因此需要在塔内的适当位置进行收集。
这些产品通过密封的管道输送到后续的加工单元,如催化裂化装置、重整装置等,进一步转化或提纯。
2.3. 渣油渣油是指石油精馏塔底部的残留物。
其中含有高锚点的石油分子,难以通过精馏分离。
渣油通常被送往单位加热炉或焚烧炉,用作燃料或处理方式。
3. 化工生产中的应用除了石油炼制,精馏技术在化工生产中也有广泛的应用。
化工生产过程中,常常需要将原料中的多种成分进行分离,以便得到纯净的产品或中间体。
3.1. 分离纯化通过精馏技术,可以将原料中的混合物进行分离纯化。
例如,在乙烯生产中,通过乙烯-乙炔分离塔进行精馏,可以将原料中的乙烯和乙炔分离开来,得到纯净的乙烯。
3.2. 回收溶剂在化工生产过程中,常常需要使用溶剂进行反应或提取。
通过精馏技术,可以将反应后的产物溶剂进行回收,减少溶剂的消耗并节约生产成本。
3.3. 分离副产物在化工生产过程中,常常会生成一些副产物。
通过精馏技术,可以将这些副产物与主产品分离开来,减少浪费并提高产品的纯度和质量。
4. 酒精生产中的应用酒精生产是精馏技术的另一个重要应用领域。
浅析反应精馏的研究及应用作者:陈永录来源:《科学与财富》2019年第22期摘要:反应精馏在现代化工生产中的应用越来越广泛,本文主要是针对反应精馏的工艺流程、特点、类型方面以及工业化应用方面,细化阐述反应精馏技术的理论创新技术,以碳酸二苯酯的生产工艺提供良好的理论参照。
关键词:反应;均相;催化剂;应用反应精馏是一种将精馏过程与反应过程相结合在一起的工艺生产路线,且在一个精馏塔内完成反应和分离的技术,在进行反应的同时用精馏方法分离出产品和副产物的过程。
1921年,反应精馏的概念首次被提出。
20世纪30年代中期——60年代初,有很多方面的科学家对反应精馏的设备和工艺路线进行了研究,直到70年代初,为了将此技术运用到实际的工业生产中,反应精馏的基础理论性研究才引起研究人员的兴趣和重视。
反应精馏的依据反应催化剂的不同,反应精馏可分为均相反应和非均相反应精馏。
目前反应精馏已在多种化工产品上得到了广泛的应用,例如酯化、酯交换、皂化、水解、胺化等反应。
1 反应精馏的技术简介[1]反应精馏的工作原理是利用精馏的操作将不同组分的物质进行分离,对于可逆反应,当某一种产物的挥发度大于反应物时,如果将该产物从液相中蒸出,则可破坏原有的平衡,使反应继续向生成物的方向进行,因而可提高单程的转化率和产能,在一定程度上变可逆反应为不可逆反应。
2 反应精馏的特点反应精馏的优点[2];选择性高,由于反应物一旦生成即从系统移除反应区,对于连串反应之类反应,可以抑制副反应,提高收率。
转化率高,由于反应物不断移出反应区,使可逆反应平衡移动,提高转化率。
生产能力高,因为产物随时从反应区蒸发,故反应区内反应物含量始终较高,从而提高了反应速率,缩短了接触时间,提到了设备的生产能力。
能耗低,由于反应热可直接用于精馏,降低了精馏能耗,即使是吸热反应,因反应和精馏在同一塔内进行,集中供热也比分别供热节能,减少了热量损失。
投资省,将反应器和精馏塔合二为一,节省设备投资简化流程。
浅谈精馏技术研究进展与工业应用精馏是化学工业中应用最广泛的关键共性技术,广泛应用于石油、化工、化肥、制药、环境保护等行业。
精馏具有应用广泛、技术成熟等优点,但存在设备投资大、分离能耗高等问题。
文章介绍了精馏原理,分析了工业常用精馏技术应用,探讨了节能高效精馏技术开发的措施。
标签:精馏技术;研究进展;节能研究引言精馏是化工生产中常用的分离方法,它是利用液体混合物各组分的挥发度差异进行分离的操作过程。
精馏技术已经过100 多年的发展,并成为目前应用最广泛的一种分离技术,在化学工业、石油化工、精细化工、轻工化工、煤化工、食品工业、医药工业、原子能工业、冶金工业等领域都有广泛的应用。
1 精馏原理精馏过程一般在精馏塔内进行,其精馏过程一般为原料液自塔的中部某适当位置进入塔内,在塔顶设有冷凝器来将塔顶蒸汽冷凝,形成的冷凝液部分作为回流液,其余作为馏出液而排出精馏塔。
该装置以进料口为分界岭,其上部为精馏段,该区域内上升蒸汽与回流液之间不停的通过逆流接触而进行着物质传递,实现易挥发组分的增浓,加料口下段为提馏段,塔底装有再沸器用来加热液体产生蒸汽,蒸汽在上升过程中与下降的液体进行逆流接触并进行物质传递,从而使不能挥发的组分富集于塔底,最终作为塔底产品排出。
2 工业常用精馏技术应用研究2.1 催化精馏催化精馏是将固体催化剂以适当的形式填充与塔内从而实现催化反应及精馏分离在同一个塔内连续进行,其原理是借助于分离与反应的耦合来强化反应与分离。
该工艺大部分反应在该反应段内进行,塔内设置既起到催化反应作用同时也起分离填料作用,近年来相继出现了MTBE,TAME 及ETBE等技术。
对催化精馏而言,反应段固体催化剂的选择及填充方式是其关键环节,由于催化剂表面积越大则催化效果越好,因此从该角度而言催化剂颗粒越小越好,但颗粒过小则其难以装填,同时又增大了蒸汽上升阻力,影响精馏分离过程,同时由于不同的反应体系在相同的反应塔内的传质扩散机理以及反应动力学和热力学均不相同,所以应有针对性的选择催化剂及其包装结构。
精馏技术的发展及应用引言精馏技术是一种通过以不同的沸点将液体混合物分离成纯度较高的组分的方法。
其原理基于不同组分的沸点差异,通过蒸馏和冷凝过程将混合物分离开来。
精馏技术的发展对于化工、制药、石化等工业领域起到了重要的作用。
本文将对精馏技术的发展历程、工艺改进以及应用领域进行探讨。
二级标题1:精馏技术的历史发展精馏技术作为一种传统的分离方法,其发展经历了多个阶段。
以下是精馏技术历史中的几个重要里程碑:三级标题1:早期蒸馏技术•制造酒精始于公元前5000年左右•早期的蒸馏技术主要用于酿酒和提取药物•通过釜炉加热,利用蒸气冷凝分离纯酒精三级标题2:酒精蒸馏的发展•9世纪阿拉伯人发明了现代酒精蒸馏的方法•使用多级塔式蒸馏柱提高蒸馏效率和纯度•酒精蒸馏技术被广泛应用于化妆品、酿造和药物行业二级标题2:精馏工艺的改进随着科学技术的进步和工业需求的增加,精馏工艺也得到了不断的改进。
以下是一些精馏工艺的改进方法:三级标题1:分馏柱的改进•引入反向进料技术,提高馏程效率•使用先进材料和结构设计,提高传热效率和分离效果三级标题2:新型提馏剂的使用•引入分子筛和化学剂等新型提馏剂,提高分离效率和纯度•降低操作温度和能耗,提高生产效率三级标题3:辅助设备的改进•利用先进的传感器和控制系统,实现自动化操作和精确控制•引入节能设备和循环系统,减少原材料和能源的浪费二级标题3:精馏技术的应用领域精馏技术在各个行业中都有广泛的应用。
以下是一些精馏技术的应用领域:三级标题1:石化行业•石油精馏过程中分离不同油品,如汽油、柴油和重油•生产乙烯和丙烯等石化产品中的纯化步骤三级标题2:制药行业•纯化药物原料和中间体,提高产品纯度和质量•分离和回收有机溶剂和溶剂副产品三级标题3:化工行业•生产化工原料和精细化工品的纯化和分离•回收和处理废气、废水和废弃物三级标题4:食品饮料行业•生产纯净水和饮料的处理和提纯•分离酒精和饮料中的其他成分结论精馏技术作为一种重要的分离方法,在工业生产中发挥了重要的作用。
化工生产中精馏技术的原理及应用从我国化工行业发展现状分析,我国化工生产技术并不成熟,在生产中的能耗也相对较高。
据有关统计显示,我国化工、石油生产业的能耗是亚太地区的1.5 倍,是欧洲地区的2.2 倍,原因是由于节能技术开发不足,特别是在精馏过程中没有应用高效节能技术。
因此,为了能够进一步推动我国化工企业发展,实现绿色生产模式,我们必须要进一步对精馏技术进行研究,分析精馏技术的原理,探究系当代精馏技术在化工生产中的应用。
1、精馏技术原理精馏技术主要是通过消耗、补偿机械功将精馏塔塔底低温区域转移到塔釜高温区,之后通过塔顶通过低温蒸汽作用塔底再沸器的热源。
根据精馏技术的生产工质和工艺进行分化,能够将精馏技术分为直接塔顶式热泵精馏和间接式热泵精馏。
1.1 直接塔顶式热泵精馏系统该系统主要是由压缩机、精馏塔、驱动器、蒸发器、辅助蒸发器组成。
在实际应用中需要现成的载热工质,同时该系统内部只需要设置一个热交换器来实现热量交换即可,压缩机的系数较低,能够有效降低整个精馏塔运行中的功耗问题,并且能够提高压缩效率。
再者,直接塔顶式热泵精馏系统结构比较简单,在维护工作中也更加方便。
1.2 间接式热泵精馏系统该系统主要由压缩机、精馏塔、驱动器、蒸发器、辅助蒸发器、冷凝器、膨胀阀组成。
间接式精馏系统能够将有效隔离塔中的材料。
也就是直接使用标准精馏系统,从而降低系统控制和设计难度。
再者,相比直接式精馏系统来说,间接式精馏系统主要是由于内部多了一个热交换器,这回在一定程度上降低运作效率。
在间接式精馏系统中,内精馏工质主要是以水为主,降低了传统制冷剂的依赖性,在实际应用中有着极大的优势。
由于水具备更高的化学和热稳定性。
在工程设计当中,无新数据也非常丰富,即使内部出现泄漏问题也不会对周围环境造成影响。
此外,间接式精馏系统的成本相对较低,再加上水具有很强的导热性能,在热交换过程中的交换面较小,因此,特别适合塔底温度较高的精馏系统。
精馏技术的发展及应用一、前言精馏技术是一种重要的分离技术,广泛应用于化工、石油、医药等领域。
本文将介绍精馏技术的发展历程及其应用。
二、精馏技术的发展1. 传统精馏技术传统的精馏技术采用塔式设备进行分离,其原理是根据物质在不同温度下的汽液平衡关系,利用塔内填料或板式结构使气体和液体在塔内交替接触,从而实现对混合物组分的分离。
这种方法具有成熟可靠的特点,但存在设备复杂、能耗高等问题。
2. 新型精馏技术为了克服传统精馏技术存在的问题,新型精馏技术逐渐发展起来。
其中较为常见的有以下几种:(1)膜分离技术膜分离技术是一种利用薄膜对混合物进行筛选和分离的方法。
它不需要大型设备和填料,具有结构简单、操作方便等优点。
目前已广泛应用于饮料、医药等行业。
(2)超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是一种利用超临界流体对混合物进行分离的方法。
它具有分离效率高、操作简单等优点,已被广泛应用于石油、化工等领域。
(3)蒸汽再生吸附技术蒸汽再生吸附技术是一种利用活性吸附剂对混合物进行分离的方法。
它具有结构简单、操作方便等优点,已被广泛应用于空气净化、废气处理等领域。
三、精馏技术的应用1. 石油化工行业精馏技术是石油化工行业中最常见的分离技术之一。
在炼油过程中,采用精馏技术可将原油中的不同组分分离出来,从而得到所需产品,如汽油、柴油等。
2. 医药行业在医药行业中,精馏技术被广泛应用于药物纯化和提纯过程中。
例如,在制备某些药物时需要去除其中杂质和不需要的组分,这时可以采用精馏技术进行分离。
3. 食品行业在食品行业中,精馏技术被广泛应用于酒类、饮料等产品的生产过程中。
例如,在酿造啤酒时需要将发酵产物中的乙醇分离出来,这时可以采用精馏技术进行分离。
4. 环保领域在环保领域中,精馏技术被广泛应用于废气处理、废水处理等过程中。
例如,在废气处理中需要将其中的有害气体分离出来,这时可以采用精馏技术进行分离。
四、结论随着科学技术的不断发展,精馏技术也在不断完善和创新。
《化工分离过程》课程论文论文题目萃取精馏技术的研究进展及其应用指导教师职称讲师成绩2012年6月12日目录摘要 (1)Abstract (1)引言 (1)1萃取精馏的原理 (1)2溶剂选取方法 (2)2.1溶剂筛选原理 (2)2.2溶剂的物理特性 (2)2.3溶剂筛选方法 (3)3萃取工艺及设备的改进 (3)4萃取精馏技术的新应用 (4)4.1 芳烃分离过程 (4)4.2 催化裂化汽油的脱硫 (4)4.3 裂解汽油回收和苯乙烯提纯 (5)5结束语 (5)参考文献 (6)萃取精馏技术的研究进展及其应用摘要:萃取精馏是近沸点混合物分离的主要方法, 本文对萃取精馏技术及其在分离过程中的研究与应用进行了讨论。
结合国内外萃取精馏技术中溶剂选取方法、萃取工艺及设备改进方面取得的研究进展,介绍了近年来萃取精馏技术的应用新情况。
关键词:萃取精馏;研究进展;应用Abstract:Extractive distillation is nearly boiling mixture separation methods, the extractive distillation technology and its application in separation process in the research and application are discussed. The combination of domestic and foreign extractive distillation solvent selection method, extraction process and equipment improvement advances, introduced in recent years the extraction and distillation technology application of new situation.Keywords:Extractive distillation; research progress; application引言萃取精馏作为一种分离络合物、近沸点混合物及其他低相对挥发度混合物技术,在石油化学工业中的1,3-丁二烯的分离、芳烃抽提、乙醇/水分离、环己烷提纯等过程得到广泛的应用。
近年来,我国各行各业得到飞速发展,然而能源消耗问题却没有及时处理,致使我国能源消耗严重。
其中化工生产企业是我国经济发展的重要组成部分,在使用精馏技术进行化工生产时,需要使用大量能源完成生产工作,从而对我国能源使用造成巨大的影响。
故此,化工企业在进行化工生产时,应当优化精馏技术内容,通过降低精馏技术能源消耗问题,确保化工生产的数量与质量,可以有效促进化工企业发展,推动我国能源走上可持续发展道路。
一、精馏技术的主要发展精馏技术在应用中涉及很多领域,其中包括医药、炼油化工、以及食品加工企业,精馏技术的应用主要采用分离技术,这主要来源于古代的酿酒和炼油,其发展历程主要包括以下几个阶段,首先是自1950年开始,为了扩展精馏的生产规模而进一步发展精馏技术,在这一过程中,精馏技术的到前所未有的发展盛况。
然后是在1960年开始以后,计算机技术的发展,也带动了精馏技术的计算机模式发展新方向,促进了精馏技术的进一步研发。
最后是在1970年以后,伴随着能源危机的到来,计算机技术的普遍发展也带动着精馏技术向着更高技术水平发展,一次提升精馏技术的发展方向。
而如今的精馏技术已经有了更加全面的发展,其精馏设备的改进创新与新技术的开发利用,更加促进了精馏技术向着更高水平发展。
现阶段的精馏技术已经扩展到更高技术的蒸馏水平和精馏水平同时研发应用,并且兼具创新技术的开发。
为了研发出全新的填料塔和填料方式,精馏技术要经过不断的创新研发,随着吸附蒸馏、惰性气体、添加剂精馏等新技术的研发和出现,精馏技术已经逐步成熟,并且向着低成本、低能耗的方向发展,已经不仅仅局部与宏观上的精馏技术水准,而是从整体走向局部的研发,它从传统理论向着科学发展的方向不断来发展。
二、精馏技术的原理及在化工生产中的应用1.间接式热泵精馏应用效果。
通过采用间接精馏方法能够大大提高精馏效果,其能够对乙苯-对二甲溶液进行处理,通过分析间接式精馏方法的节能和经济效益可知,间接式精馏方法的节能效果非常好,并且追加投资期能够控制在1年内。
摘要:精馏作为化工生产中常用的分离技术,在提高产品质量、降低能耗、减少污染等方面发挥着重要作用。
本文对精馏技术的原理、应用及优化进行了综述,分析了当前精馏技术的研究热点和发展趋势,以期为相关领域的研究和实践提供参考。
一、引言精馏是一种基于组分沸点差异,通过加热、蒸发、冷凝和再冷凝等过程,实现混合物中各组分分离的技术。
随着化工产业的快速发展,精馏技术在石油、化工、医药、食品等领域得到了广泛应用。
提高精馏效率、降低能耗、减少污染成为当前研究的热点。
二、精馏原理与应用1. 精馏原理精馏过程主要包括加热、蒸发、冷凝和再冷凝等步骤。
加热使混合物中的低沸点组分蒸发,蒸汽通过冷凝器冷凝成液体,再通过再冷凝器进一步冷凝,最终实现各组分分离。
2. 精馏应用(1)石油化工:在石油化工领域,精馏技术广泛应用于石油馏分、汽油、柴油、煤油等产品的生产。
(2)医药行业:在医药行业中,精馏技术用于提取、分离和纯化药物中间体及原料。
(3)食品工业:在食品工业中,精馏技术用于生产食醋、酒精、果汁等产品。
三、精馏优化技术1. 优化精馏塔结构(1)优化塔径:合理确定塔径,提高传质效率。
(2)优化塔板结构:采用新型塔板,如浮阀塔板、筛板等,提高传质面积。
2. 优化操作参数(1)优化回流比:合理调整回流比,提高分离效果。
(2)优化进料位置:优化进料位置,提高分离效率。
3. 节能减排技术(1)采用节能型加热设备,如红外加热器、微波加热器等。
(2)优化冷却系统,降低冷却水用量。
四、研究热点与发展趋势1. 精馏塔结构优化研究新型塔板、塔填料等,提高传质效率。
2. 优化操作参数研究智能控制技术,实现精馏过程的自动化、智能化。
3. 节能减排技术研究新型节能设备,降低能耗。
五、结论精馏技术在化工生产中具有重要意义,通过优化精馏塔结构、操作参数和节能减排技术,可提高精馏效率、降低能耗、减少污染。
随着科学技术的不断发展,精馏技术将在化工、医药、食品等领域得到更广泛的应用。
精馏技术研究进展与工业应用分析颜志明
发表时间:2019-05-08T16:35:06.583Z 来源:《防护工程》2019年第1期作者:颜志明
[导读] 化学工业是国民经济的支柱产业,分离技术则为化工生产过程中的原料净化、产品提纯和废物处理等提供了技术保证。
浙江新化化工股份有限公司浙江杭州 311607
摘要:化学工业是当今国民经济发展的支柱型产业,分离技术是化工生产过程中保证对原料进行净化、对相关产品进行提纯、对产生的废物进行处理的支撑。
伴随着科学技术的发展,化学工程中的分离技术呈现出多元化的发展趋势,精馏就是其中应用最广泛、技术最成熟的分离方式之一,在化工工业生产中扮演着重要角色。
国家的精馏技术在研究和应用的过程中取得了极大进步,精馏塔在此技术发展的进程中,也体现出举足轻重的作用。
关键词:精馏技术;研究进展;工业应用
1、概述
化学工业是国民经济的支柱产业,分离技术则为化工生产过程中的原料净化、产品提纯和废物处理等提供了技术保证。
随着化学工程技术的发展,分离技术逐渐向着多元化发展。
常规的化工分离技术包括精馏、吸收、萃取、结晶、吸附、膜分离等。
精馏仍是应用最广泛、技术最成熟的分离方法之一,在工业生产中占有相当的比重。
精馏塔伴随着板式塔和填料塔交替式发展,两者各有其优缺点,现呈现出并行发展的趋势。
板式塔具有结构简单、适应性强、造价较低、易于放大等特点;填料塔具有高效率、高通量、低压降、低持液等优势。
尽管随着精馏塔的广泛应用,人们对精馏塔的认识越来越深刻,但由于塔内部流体流动及传质过程的复杂性,致使精馏塔的设计仍依靠大量的经验和半经验的数据。
塔内流体力学、传质动力学、过程动态学的计算等基础传递问题的研究仍需重视,尽可能地摆脱经验的束缚。
同时,随着化学工业的发展,生产大型化、优化节能、高效填料与新型塔板的开发与应用等问题仍需探索。
因此,对精馏塔的研究非但不能削弱,而是需要进一步加强,以迎接新的挑战。
近年来,我国精馏塔技术在基础研究与应用方面取得了巨大进步,对精馏塔的结构、性能等进行了较为系统的实验研究,并且获得了丰富的实验数据和研究成果,为推动我国化学工业的发展与进步,做出了显著贡献。
本文对精馏塔类型、流体力学性能、传质性能、塔器大型化、过程节能与强化等方面的研究进展进行综述。
2、精馏塔的种类
精馏分离技术是通过精馏塔来完成的,精馏塔有板式塔和填料塔两种,在精馏技术的发展过程中,精馏塔和板式塔也都在不断发展之中,两种精馏塔都是十分重要的应用,各自也具有比较明显的优缺点。
其中,板式塔的优点在于其结构简单、适应性强,而且造价比较便宜等;填料塔则具有较高的分离效率,并且还具有高通量、低压降和低持液等方面的优点。
下面对这两种精馏塔进行介绍:
2.1板式塔
板式塔最早出现于1813年,当时泡罩塔板是最主要的板式塔的塔板形式,这种板式塔的优点包括具有较大的适用范围、不易堵塞以及操作简单等方面。
而后随着板式塔的不断发展,筛孔塔板、浮阀塔板固阀塔板、雾化概念塔板等诸多不同类型的塔板相继出现,这些类型的塔板各具优势,有效的促进了板式塔分离效果的提升。
2.2填料塔
按照填料形式的不同,可以将填料塔分为规整调料以及散堆填料等两种类型。
其中,散堆填料是一种具有一定外形结构的颗粒体,包括环形填料、球形填料、鞍形填料等不同的形式。
不同的填料形式在特点上有所区别,如鞍形填料明显的特点是压降小,而球形调料由于堆积比较均匀,利于流体的分布,因此在气体吸收以及除尘等方面具有优势。
规整调料是指具有规则的几何图形,并且堆砌整齐的填料。
应用规整填料的填料塔具有分离效率高、处理量低、压降低以及适应性强等优点,在化学分离装置中有着非常重要的应用,在规整填料中,以Sulzer公司开发的金属丝网波纹规整填料和金属板波纹规整填料最具代表性。
3、精馏技术的发展
3.1塔器大型化
随着化工行业的发展,千万吨炼油、甲醇制烯烃等大型工程开始建设并且投入应用,这些工程的开展促进了精馏塔大型化的发展,这是现代工业体系下精馏塔发展的必然方向。
精馏塔的大型化有助于提高设备的分离效率,同时对于减少废物排放也有重要的作用。
但是一当前情况来看,精馏过程的大型化还面临着很多科学上以及工程上的问题。
首先,分离方面,由于塔器的大型化,导致塔内气液两相的接触状态发生了一定的变化,从而对塔的热量、质量传递造成影响,并且导致了精馏塔分离效率的降低。
而且,随着塔板的大型化,其对精馏塔的内件结构造成了一定的影响,要求其在水平度、强度以及流体分布等方面的性能都有所提升。
当前针对塔器大型化带来的分离以及内件结构方面的问题,研究人员正进行深入的研究。
3.2数据化设计技术的发展
随着计算机技术和计算机流体力学理论不断的发展完善,数字化设计技术在精馏塔的设计之中起到越来越重要的作用,其已经逐渐的成为了大型塔内件设计、问题诊断和优化的重要手段,在不久的将来计算机集成化系统将会在精馏中有非常重要的应用。
当前数字化设计技术在精馏工程中已经有了广泛的应用,包括化工过程模拟技术、三维可视化技术等。
其中,化工过程模拟技术是基于气液分离过程的MESH方程组,通过结合相关基础科学,包括综合化工热力学、化学反应以及化学操作单元等,通过这些技术建立化工过程仿真数学模型,并且利用其进行计算,从而得到工艺设计过程中所需要的基础数据。
这一技术在精馏过程设计中具有重要的作用,包括塔器设备尺寸估算、工艺操作参数优化等方面,而且还能够为塔器设备的定型、选材以及载荷估算等提供有效的技术支持,从而保证各项参数的正确性。
可视化技术在精馏设计中的应用包括液体可视化技术、力学性能可视化技术以及结构可视化技术等方面。
4、精馏技术的工业应用
4.1精馏过程节能技术
精馏过程中的节能技术是在精馏技术不断引用在各个领域中被提出的,精馏技术在各领域有着举足轻重的重要地位,同时精馏技术的应用也为企业的发展和技术的进步提供了巨大的支持,增加了企业的经济效益,经过不断的努力研究分析,人们对精馏技术的认识越来越
高,因此精馏技术在应用中的节能技术也被提出,以此降低企业的成本,强化企业的核心竞争能力。
精馏过程的节能技术包括典型节能技术、耦合节能技术、流程节能技术等,精馏过程中的节能技术主要是通过对回流比、操作压力等参数做出优化,来增强精馏的节能技术,其中对精馏的回流比进行适当的优化配置,可以有效降低能耗。
另外通过降低精馏塔中的操作压力还可以减小系统中的能耗损耗,实现最终节能的目标,精馏技术在应用中可以有限选择进料位置,以此降低塔内的气液反混程度,降低能耗,经过有效的分离以及对精馏技术难度的降低实现节能的目标。
4.2精馏过程强化技术
精馏在应用中还应提升精馏过程的强化技术,精馏过程强化技术可以有效提升工作效率、降低能耗的产生,同时还可以减少废弃物的排放,这对于工业发展有着很重要的作用,也是社会化工企业发展的重要方向,精馏过程强化技术包括生产设备的强化过程以及生产流程的强化过程,生产设备强化需要研发全新优质的原件,同时进行传热元件与微反应器的多种技术手段的发展,研发出合适精馏强化的生产原件。
另外生产过程中的精馏强化技术主要是对耦合技术以及反应分离技术进行强化,通过多种手段提升精馏技术。
5、结语
近年来,伴随着精馏技术的实际应用,一些需要重视的问题也逐渐体现出来,所以需要在精馏技术研究的进程与工业应用的过程中,专注于提高传质效率,并且提出更加专业科学化的传质理论,开发新时代多层次并适用于交叉领域的节能型耦合精馏技术。
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