精馏原理与操作要点幻灯片.pptxVIP

精馏原理与操作要点;一、引言;二、精馏原理; 塔顶－塔底形成下高上低的温度梯度分布 梯度越大，则传质传热的过程越充分，分离效果越好 泡点：一定系统压力和液相组成下，液体混合物出现第一个气泡时的温度称为泡点. 露点：一定系统压力和液相组成下，液体混合物加热汽化全部变成饱和气相的温度称为露点。 ;二异丙基醚——粗酚气 液平衡温度/浓度曲线;在图1中。曲线1表示在一定压力下，溶液的浓度与泡点的关系，称为液相线，线上每一点均代表饱和液体；曲线2表示溶液浓度与露点的关系，称为气相线，线上每一点均代表饱和蒸汽。液相线以下的区域是液相区；气相线以上，溶液全部汽化，称为过热蒸汽区；两线之间为汽、液两相共存区。 ;节能与经济性 回收率： 其中i为轻组分，及挥发度较高的组分。 能耗－产品纯度－回收率的关系 能耗不变时，产品纯度↑，回收率↓ 保证产品纯度时，能耗↑，回收率↑，但回收率增加到一定程度时，提高的就不明显了。 保证产品纯度的前提下，权衡回收率与能耗，选择最佳的回收率与能耗搭配，使得产量尽量多些，能耗尽量少些。;连续精馏塔流程的典型图。;三组分精馏典型流程图。;三、精馏塔分类;我厂酚塔内部结构;;;;;槽盘式液体分布器;立体传质塔板CTST的结构特点;CTST喷射工况： ①在塔板空间，液体以滴状存在，液相为分散相，气体为连续相； ②气液接触空间大，塔板空间利用率可达40-60%。 ;立体传质塔板CTST主要性能;塔板效率高 由于塔板空间利用率提高到40-60%，气液接触充分，液相返混小，提高了塔板的传质效率。与 浮阀塔板相比，在低负荷时高出10%，在高负荷时，高出40%。 在已改造的塔中， 大多将塔的处理量提高80-100%， 但都确保了分离效率或提高了10% 以上。 ;;四、精馏操作要点;2、保证平稳操作 物料平衡：塔顶产品和塔底产品流量之和应等于进料量，塔底液位、回流罐液位、各塔板持液量均保持不变。 能量平衡：进料热量＋塔底再沸器加热量＝塔顶产品热量＋塔底产品热量＋塔顶冷凝器冷却热量＋热量损失 进料、冷剂、加热剂的控制 ; 物料平衡影响因素：进料流量 进料组成 塔顶，塔底产品采出量及组 能量平衡影响因素：进料温度 再沸器加热量 冷凝器冷却量 环境温度 ;全塔物料平衡;或 表明：xD与xB之间的关系受F/D（或F/B）、ZF的影响。 进料在产品中的分配比一定，则顶、底两产品中轻组分 组成关系一定。xD↑则xB↓，反之， xB ↑， xD ↓。 例： ZF=0.5 要求xD＝0.95, xB=0.05 ;（1）进料板物料平衡 提馏段各板： 精馏段在回流液的温度为沸点的情况下 各板： 从而进料板物料平衡： 进料为液相，且为泡点，则： 进料为气相，且为露点，则：;（2）精馏段的物料平衡 对于冷凝器： 任意塔板j： 定义回流比： ，则： 可通过回流比R和再沸器蒸汽量V→内部物料平衡→yj+1 回流比R↑，y-x斜率↑ 全回流（R=∞，D=0）时， yj+1 =xj为对角线 ;（3）提镏段物料平衡 通过改变再沸器上升蒸汽量、回流量来改变内部物料平衡， 最终改变yj+1; 全塔能量平衡关系 1、芬斯克(Fenske)方程 全回流时，由各塔板气液平衡关系可以推导出塔顶、塔底产品组成服从Fenske方程 n — 理论塔板数 α— 平均相对挥发度，与温度、压力有关 挥发度：气相中分压和与其平衡的液相中的摩尔分率之比。 ;道尔顿定律：理想气体混合物的总压等于各组分气体分压之 和，各组分的分压等于总压乘以该组分在混合气体中所占的 摩尔分率