精馏塔设备概述(43张)PPT
- 格式:ppt
- 大小:3.89 MB
- 文档页数:44


精馏塔的简要概述
精馏塔是用液体混合物中各组分挥发度的不同来分离其各液体组分的操作称为蒸馏,反复多次的蒸馏过程称为精馏,实现精馏操作的塔设备称为精馏塔,如常减压装置中的常压塔、减压塔等,可将原油分离为汽油、煤油、柴油及润滑油等;铂重整装置中的各种精馏塔,可以分离出苯、甲苯、二甲苯等。
化工生产对精馏塔设备的基本要求:
1、 生产能力大,在较大的气、液负荷或波动时,仍能维持较高的传质速率。
2、 流体阻力小,运转费用低。
3、 能提供足够大的相间接触面积,使气、液两相在充分接触的情况下进行传质,达到高分离效率。
4、 结构合理,安全可靠,金属消耗量少,制造费用低。
5、 不易堵塞,容易操作,便于安装、调节、检修。
精馏塔设备的工作过程:
1、 溶液的沸腾。不同性质的液体在同一压力条件下沸点是不同的,所以两种以上相互溶解的液体组成的溶液,在同一压力下各组分的沸点自然也是不相同的。沸点低的组分挥发度高,因此同一压力温度下,其在溶液中所形成的分子比例大于它在溶液中的分子比例,而沸点高的组分由于挥发度底,故在溶液蒸汽中的比例小于其在溶液中的比例,利用溶液的这一特性,通过在一定压力下加热的方式,可将溶液中各组分相互分离。
2、 溶液的相平衡,在气液系统中,单位时间内液相汽化的分子数与气相冷凝的分子数相当时,气、液两相达到一种动态平衡,这种状态称为气液的相平衡状态。这时候其系统内各状态参数,如温度、压力及组成等都是一定的,不随时间的改变而改变。
3、 传质。在炼油、化工生产中,将物质借助于分子扩散的作用从一相转为另一相的过程称为传质过程。液体混合物的蒸馏分离,利用液体溶剂的选择作用吸收气体混合物的某一组分,利用萃取等方法分离液体混合物的过程等,都属于传质过程。
4、 蒸馏。通过加热、汽化、冷凝、冷却等过程使得液体混合物中不同沸点的组分相互分离的方法称为蒸馏,若液体混合物中各组分沸点相差较大,加热时低沸点的组分优于高沸点的组分而大量汽化,则易于分离。精馏就是多次汽化与冷凝的一种复杂的蒸馏过程,也可以看成是蒸馏的串联使用。
精馏塔的介绍
无论是平衡蒸馏还是简单蒸馏,虽然可以起到一定的分离作用,但是并不能将混合物分离为具有一定量的高纯度产品。在石油化工生产中常常要求获得纯度很高的产品,通过精馏过程可以获得这种高纯度的产品。
精馏过程所用的设备称为精馏塔,大体上可以分为两大类:①板式塔,气液两相总体上作多次逆流接触,每层板上气液两相一般作交叉流。②填料塔,气液两相作连续逆流接触。
一般的精馏装置由精馏塔塔身、冷凝器、回流罐,以及再沸器等设备组成。进料从精馏塔中某段塔板上进人塔内,这块塔板称为进料板。进料板将精馏塔分为上下两段,进料板以上部分称为精馏段,进料板以下部分称为提馏段。
塔板的分类
板式塔是一种应用极为广泛的气液传质设备,它由一个通常呈圆柱形的壳体及其中按一定间距水平设置的若干塔板所组成。板式塔正常工作时,液体在重力作用下自上而下通过各层塔板后由塔底排出;气体在压差推动下,经均布在塔板上的开孔由下而上穿过各层塔板后由塔顶排出,在每块塔板上皆储有一定的液体,气体穿过板上液层时,两相接触进行传质。
板式塔种类繁多,通常可分类如下:
按塔板结构分,有泡罩板、筛板、浮阀板、网孔板、舌形板等等。历史上应用最早的有泡罩塔及筛板塔,20世纪50年代前后,开发了浮阀塔板。现应用最广的是筛饭和浮阀塔板,其他不同型式的塔板也有应用。一些新型塔板或传统塔板的改进型也在陆续开发和研究中。
按气液两相的流动方式分,有错流式塔板和逆流式塔板,或称有降液管塔板和无降液管塔板。有降液管塔板应用极广,它们具有较高的传质效率和较宽的操作范围;无降液管的逆流式塔板也
常称为穿流式塔板,气液两相均由塔板上的孔道通过。塔板结构简单,整个塔板面积利用较充分。常用的有穿流式筛板、穿流式栅板、穿流式波纹板等。
按液体流动型式分,有单流形、双流形、U形流形及其他流形(如四流形、阶梯形、环流形等)。
精馏塔的工作原理
精馏塔是一种用于分离液体混合物的设备,其工作原理基于不同组分的沸点差异。在精馏塔内,液体混合物被加热至沸点,然后通过塔内的填料或塔板进行分离。本文将介绍精馏塔的工作原理及其应用。
首先,精馏塔内的液体混合物被加热至沸点。在加热的过程中,液体混合物中沸点较低的组分首先蒸发,形成蒸汽。蒸汽与塔内填料或塔板接触,发生传质和传热过程。
其次,填料或塔板的设计能够提供大量的表面积,使得蒸汽和液体之间能够充分接触。这种充分接触使得液体混合物中沸点较低的组分易于从液相转移到蒸汽相,从而实现分离。
最后,蒸汽在塔内上升时,逐渐冷却凝结成液体,这些液体被收集并成为产品。而未被蒸发的液体则向下流动,经过多次回流和再沸馏,最终得到所需的产品。
精馏塔的工作原理可以应用于许多领域,例如石油化工、化学工程、食品加工等。在石油化工中,精馏塔被广泛用于原油的分馏,将原油中的不同碳链长度的烃类分离出来,得到汽油、柴油、煤油等产品。在化学工程中,精馏塔可用于分离和提纯化学品,如酒精、醋酸等。在食品加工中,精馏塔可用于提取天然香料和酒精等。
总之,精馏塔的工作原理基于不同组分的沸点差异,通过加热、蒸发、冷凝等过程,实现了液体混合物的分离。它在化工领域有着广泛的应用,为生产提供了重要的分离技术支持。
精馏塔的原理和流程
一、引言
精馏塔是一种常见的分离技术设备,广泛应用于石油、化工、医药等领域。其原理是利用不同物质的沸点差异,在塔内进行多次汽液平衡和汽液相互传质,实现物质的分离纯化。本文将详细介绍精馏塔的原理和流程。
二、精馏塔的结构
精馏塔通常由以下几部分组成:进料口、塔底液收集器、填料层、蒸汽进口、冷凝器等。
1. 进料口:将需要分离的混合物进入塔内。
2. 塔底液收集器:收集从填料层下方流出的液体,保证系统稳定运行。
3. 填料层:填充在塔内,提供大量表面积和空隙,增强汽液接触和传质效果。
4. 蒸汽进口:输入蒸汽或其他加热介质,使混合物蒸发并上升到填料层。
5. 冷凝器:冷却上升过程中被加热的气体,使其变为液态并流回到填料层中。
三、精馏塔的原理
1. 蒸发和冷凝
精馏塔的原理是利用混合物中各组分的沸点差异,将其加热至沸点以上,使其蒸发形成气体,并在填料层内与下降的液体相接触。由于不同组分之间沸点差异的存在,某些组分会随着气体上升到一定高度时开始凝结为液态,在冷凝器中冷却成为液态后流回到填料层中。这样,就实现了各组分的分离。
2. 多级汽液平衡
在塔内,气液两相进行多次接触和传质,形成多级汽液平衡。当混合物进入填料层时,由于填料提供了大量表面积和空隙,使蒸汽和液体之间充分接触并交换组分。这样,在填料层上方形成了一个富含轻质组分、低浓度重质组分的气相区域和一个富含重质组分、低浓度轻质组分的液相区域。而在下方,则是一个富含重质组分、高浓度轻质组分的液相区域和一个富含轻质组分、高浓度重质组分的气相区域。这样,就形成了多级汽液平衡。
3. 填料层的作用
填料层是精馏塔中最重要的部分之一,它提供了大量表面积和空隙,增加了气液接触面积,加强了传质效果。填料层的形状、尺寸、材料等因素都会影响精馏塔的分离效率。常用的填料有环形芯棒、球形芯棒、网格板等。
四、精馏塔的流程
1. 进料
混合物通过进料口进入塔内。