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第五节 蒸 馏 ①生产能力： 筛板 浮阀 泡罩； ②压降： 泡罩 浮阀 筛板； ③操作弹性： 浮阀 泡罩 筛板； ④造价： 泡罩 浮阀 筛板； ⑤板效率： 浮阀、筛板相当 泡罩。 3. 塔板类型 溢流装置 降液管 溢流堰 平顶堰 齿形堰 塔板分类 有降液管 无降液管 喷射型塔板 浮阀塔板 筛孔塔板 泡罩塔板 液相 气相 无降液管式塔板（也称穿流式塔板或逆流式塔板）：气液两相呈逆流接触，其板面利用率高，生产能力大，结构简单，但效率较低，操作弹性小，应用较少。 有降液管式塔板（也称溢流式塔板或错流式塔板）：气液两相呈错流方式接触，其塔板效率高，具有较大的操作弹性，使用广泛。 （1）泡罩塔板 螺栓 泡罩 蒸汽通道 塔板 组成结构：升气管、泡罩，泡罩安装在升气管顶部，泡罩底缘开有若干齿缝浸入在板上液层中，升气管顶部应高于泡罩齿缝的上沿，以防止液体从中漏下。 优点：操作稳定，不会产生严重的漏液现象，故弹性大。 缺点：结构复杂，造价高，塔板压降大，生产强度低 。 （2）筛孔塔板 筛孔 降液管 塔板中央开有许多均匀排列的小孔，气体经筛孔分散成小股气流后从液层中鼓泡而出，汽液传热和传质；气流通过筛孔，阻止液体从筛孔漏下。 优点：结构简单，造价低，气体压降低，生产能力较大，气体分散均匀，传质效率高。 缺点：操作弹性小，易产生漏液，筛孔易堵塞，不宜处理黏度大、易结焦的物料。 垂直筛板 结构特点：提供更大的不断更新的接触表面，强化传质过程；降低了液沫夹带量，可获得较高的塔板效率和较大的生产能力。 （3）浮阀塔板 F-1型 V-4型 A型 方形浮阀 十字架型 在塔板上开有若干个阀孔，每个阀孔装有一个可以上下浮动的阀片；由阀孔上升的气流经阀片与塔板间隙沿水平方向进入液层，进行传质和传热。 浮阀的结构形式：圆形、方形、条形及伞形 优点：结构简单、造价低，生产能力大，操作弹性大，塔板效率较高。 缺点：处理易结焦、高粘度的物料时，阀片易与塔板粘结；在操作过程中有时会发生阀片脱落或卡死等现象，使塔板效率和操作弹性下降 。 最大开度 最小开度 阀片开度与气流量相关：低气量时，开度较小；高气量时开度最大 （4）喷射型塔板 舌片 舌片与板面成一定的角度，按一定规律排布；塔板的液流出口处不设溢流堰，只保留降液管；液体流过每排舌孔时，即被喷出的气流强烈扰动而形成液沫，汽液传质传热。 优点：开孔率较大，可采用较高的空塔气速，生产能力大，塔板压降低，传质效率较高。 缺点：操作弹性小；塔板效率低。 浮舌塔板 特点：处理能力大、压降低、操作弹性大等优点，特别适宜于热敏性物系的减压分离过程。 （5）常见板式塔性能比较 （二）塔板上的汽、液接触状态 塔板上汽、液两相的接触状况是决定板上的传质和传热规律的重要因素。当液体流量一定时，汽液接触状态由气流量来决定。 分类 喷射接触 泡沫接触 鼓泡接触 气流量低，传质效率低 气流量高，传质效率高 气流量很高，传质效率很高 （三）板式塔的不正常操作现象 种类 液泛 液沫夹带 漏液 气流量小 上升气流量大 液流量大 气流量大 * * 一、蒸馏与精馏 （一）概述 1. 蒸馏原理 利用液体混合物中各组分挥发度的不同分离成纯组分 易挥发组分：沸点低的组分 难挥发组分：沸点高的组分 乙醇水 加热 液相： 水富集 汽相： 醇富集 冷却 冷凝 乙醇产品 废水 乙醇水体系的蒸馏分离 2. 蒸馏分类 按蒸馏方式 简单蒸馏 平衡蒸馏（闪蒸） 较易分离的或对分离要求不高的物系 特殊精馏 精馏 难分离的物系 恒沸蒸馏 萃取蒸馏 水蒸汽蒸馏 很难分离或普通方法难以分离的物系 按操作压强 常压蒸馏 减压蒸馏 加压蒸馏 一般情况多用常压 常压沸点低或为气态 常压沸点高 按操作方式 按混合物中组分 双组分蒸馏 多组分蒸馏 连续蒸馏 间歇蒸馏 （二）几种蒸馏方式的介绍 1. 简单蒸馏 原料液 加热 液相 汽相 冷凝 产品 加热 废液 收集 排掉 换收集罐 加原料液 液相 汽相 冷凝 冷却 含产品 不含产品 简单蒸馏是一种间歇、单级分段蒸馏操作 冷凝器 原料加热罐 原料液 产品 接收罐 加热装置 阀门 简单蒸馏示意图 混合液 密闭加热 温压上升 泡点升高 t闪蒸塔中泡点 开减压阀 进入闪蒸塔 自蒸发 液相 汽相 冷凝 产品 塔底排出 2. 平衡蒸馏 闪蒸是一种连续、稳态的单级蒸馏操作;生产能力大，但两相平衡产物含量不高 加热器 减压阀 闪蒸罐 平衡蒸馏示意图 3. 连续精馏 精馏装置主要由精馏塔、原料预热器、塔底再沸器、塔顶冷凝器、产品冷却器、进料与回流等组成 精馏实质是通过气、液相回流，多次部分汽化和部分冷凝，实现高纯度的分离。 原料液 预热器预热 精馏塔 液相 汽相 下降去 精馏段 上升去 提馏段 冷凝器 回流入 精