10-精馏系统

蒸馏一.填空题1.蒸馏是分离 ____________的一种方法，蒸馏分离的依据是_______________________________。

2。

气液两相呈平衡状态时，气液两相温度_______,但气相组成________液相组成。

3。

气液两相组成相同时，则气相露点温度________液相泡点温度。

4。

在精馏过程中，增大操作压强，则物系的相对挥发度________，塔顶温度_________,塔釜温度_______，对分离过程___________。

5.两组分溶液的相对挥发度是指溶液中_______的挥发度对________的挥发度的比值,a=1表示_______。

6。

所谓理论板是指该板的气液两相____________，且塔板上_________________.7.某两组分物系，其相对挥发度α=3，对第n，n-1两层理论板，在全回流条件下，已知x n=0.3，则y n—1 =_________________。

8。

某精馏塔的温度精馏段操作线方程为y=0.75+0.24，则该精馏塔的操作回流比是____________,馏出液组成为____________________。

9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是_____________和_________________。

10。

在总压为103.3kPa温度为95℃下，苯与甲苯的饱和蒸汽分别为=155.7kPa =63.3 kPa，则平衡时苯的液相组成为=_________,气相组成为y=______________，相对挥发度为α=____________。

11。

精馏塔有____________进料热状态,其中__________进料q值最大，进料温度____泡点。

12。

在操作的精馏塔中，测得相邻两塔板的两相四个组成为0。

62，0.70，0。

75，0。

82.则=_________，=________,=_________,=_______.13。

28
乙醇—水系统的精馏实例
➢ 乙醇—水体系 ➢ 常压 ➢ 转速： 1000 rpm ➢ 两层转子，转子直径： 620 mm ➢ 壳体直径： 700 mm ，壳体高度：600 mm ➢ 回流比: 2.5 ➢ 进料乙醇质量浓度： 45% ➢ 馏出液乙醇体积浓度：大于 95% ➢ 釜液乙醇质量浓度: 小于 0.5% ➢ 馏出液流量： 470 kg/h
填料式超重力床
液体入口 填料
气体出口 动密封
气 体 入 口
液体出口
4
动密封
Glitsch 公司超重力床用于精馏操作
Glitsch公司购 买ICI公司的 超重力旋转床 专利，开始了 超重力旋转床 在精馏操作中 的研究与应用。
再沸器
摘自《Higee - a status report》Fowler, R. 1989 5
11t/d
甲醇＞ 99.5%
2005.10 2
5t/d 乙醇＞95% 2005.09 3
4
2
杭州鑫富 药业
泛酸钙水/甲醇
Φ750-三层/四层
甲醇 12%
65t/d 甲醇＜0.3% 2005.09 5
脱甲 醇
5
1
浙江永农 化工
6
1
浙江思贤 制药
甲醇/水等 乙醇/水
Φ750-三层 Φ750-三层
甲醇 75%
压降ΔP vs. 气相流量Q
450
400
600 r/min
350
800 r/min
1000 r/min
300
1200 r/min
250
1330 r/min
200
150
100
50
L= 600 L/h

V01248 DN200
V01246 DN200 V01235 DN25
f a d
c
V01259 DN65
V01256 V01258 DN25 DN50
V01261 DN65
LCV01206 DN25×20
V01244 DN25
V01242 DN200
V01260 DN65
LNH 3 由用户来
V01243 DN200 V01220 DN300 V01221 DN300 ∅159×4 V01262 DN50
AA-01103-∅325X10-PN1.6-C-N
3BCL457
MCO1404
KJL-5800
冷冻水泵 冷却水泵 水过滤器 水过滤器 水冷却塔 空气冷却塔 蒸汽透平空气增压压缩机组 蒸汽透平空气压缩机组 自洁式空气过滤器
ZP 10/140-4-DC-CB-LABS
ZP 6/170-6-DC-CB-LABS
技术要求:
1.成套设备按JB/T8693-1998《大中型空分设备》设计、制造、验收。 2.成套设备无总图，以此流程图代总图。以部机交货，现场施工安装。 3.买卖双方供货界限为： a：对分馏塔管路工艺管线卖方以成对法兰送出冷箱；吹出及安全放空管线 由买方供货；加温及残液排放管线以成对法兰为界；计器管线以成对法 兰为界；计器管线以冷箱根部阀出口为界；低温电管线以成对法兰为界； 计器管线以冷箱根部阀出口为界；低温电缆至冷箱。 b：其余设备以成对法兰供货。 4.成套设备的配套情况见"配套设备明细表"。 5.阀门配套情况见"配套阀门明细表"。 6.空气压缩机、增压压缩机、膨胀机、低温液体泵的流程以其单机流程图为准。 序 号
P
S P

于直接式热泵精馏, 只不过多了一个进料口; 下塔则 类似于常规精馏的提馏段即蒸出塔, 进料来自上塔
量加热蒸汽( 即高负荷的再沸器) , 或在低压运行必 的釜液, 蒸汽则进入上塔塔底。分割式热泵精馏的
须采用冷冻剂进行冷凝。为了使用冷却水或空气作 节能效果明显, 投资费用适中, 控制简单。
2004 年第 10 期
节
能
( 总第 267 期)
ENERGY CON SERV AT I ON
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分割式热泵精馏的特点是可通过控制分割点浓 度( 即下塔进料浓度) 来调节上塔的温差, 从而选择 合适的压缩机。在实际设计时, 分割点浓度的优化 是很必要的。
分割式热泵精馏适用于分离体系物的相图存在 恒浓区和恒稀区的大温差精馏, 如乙醇水溶液、异丙 醇水溶液等。表 3 是某工厂采用常规精馏、塔顶直 接式热泵精馏和分割式热泵精馏工艺处理异丙醇水 溶液的结果。从表 3 可以看出, 分割式可选择单级 压缩机, 其耗电量大大降低; 而塔顶直接式就必须选 择昂贵的多级压缩机。其耗电量几乎是分割式的 2 倍。 1 1 4 闪蒸再沸
表 4 吸收式热泵的特点
回收余热 类型
温度/
余热形式
供热温度/
驱动能量
COP 值
型 20~ 60 低温热水、低压废蒸汽 60~ 100
高温水、燃料 1 7
型 60~ 100 低温热水、低压废蒸汽 100~ 150 60 以上的余热 0 48
由表 4 可看出: I 型吸收式热泵与 型 吸收式 热泵虽是吸收式热泵的两大分支, 二者原理相似, 但 由于驱动能量及供热量温度的差异, 使二者应用条 件有所不同。一般在余热源温度较低( 30~ 60 ) , 用热温度也较低 ( 60~ 100 ) 时, 可用 I 型热泵, 其 COP 值可达 1 7 左右, 即消耗 1kW 驱动能, 可以获 得 1 7kW 的可 用热。而在 余热源温 度较高( 60 ~ 100 ) 需要的供热温度也较高( 100~ 150 ) 时, 可 用 型 热泵, 其 COP 值 约为 0 5, 即 每 供给 热 泵 1kW 的低温余热, 可以获 得 1 5kW 温度较高 的可 用热, 相当于不需要其它代价, 就可以将低温余热的 一半左右回收利用。吸收式热 泵与压缩式热 泵相 比, 虽然供热系数 COP 较小, 但避免了使用动力, 在 动力紧张的情况下, 有压缩式热泵所不可替代的优 点。吸收式热泵的优点是: 可以利用温度不高的热 源作为动力, 如工厂废汽、废热。除功率不大的溶液 泵外没有转动部件, 设备维修方便, 耗电量小, 无噪 音。缺点是热效率低, 需要较高的投资, 使用寿命不 长。因此只有在产热量很大、而温度提升要求不高, 并且可用废热直接驱动的情况下, 吸收式热泵的工 业应用才具有较大的吸引力。以下是吸收式热泵的 应用举例[ 8] 。