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精馏塔常见问题解答

精馏塔常见问题解答
精馏塔常见问题解答

精馏技术广泛应用于各类化学品的生产中,而精馏塔在化工厂也是较为常见的装置之一。而在实际操作中,大家都会遇到这样那样的问题,今天正太压力容器就给总结精馏操作中常见的几种问题

1精馏操作中怎样调节塔的压力?影响塔压变化的因素是什么?

任何一个精馏塔的操作,都应把塔压控制在规定的指标内,以相应地调节其它参数。塔压波动过大,就会破坏全塔的物料平衡和气液平衡,使产品达不到所要求的质量。所以,许多精馏塔都有其具体的措施,确保塔压稳定在适宜范围内。

对于加压塔的塔压,主要有以下两种调节方法:

1. 塔顶冷凝器为分凝器时,塔压一般是靠气相采出量来调节的。

在其它条件不变的情况下,气相采出量增大,塔压下降;气相采出量减小,塔压上升。

2. 塔顶冷凝器为全凝器时,塔压多是靠冷剂量的大小来调节,即相当于调节回流液温度。

在其它条件不变的前提下,加大冷剂量,则回流液的温度降低,塔压降低;若减少冷剂量,回流液温度上升,塔压上升。

对于减压精馏塔的压力控制,主要有以下两种方法:

1. 当塔的真空借助于喷射泵获得时,可以用调节塔顶冷凝器之冷剂量或冷剂温度从而改变尾气量的方法来调节塔的真空度。

当被分离的物料允许与空气接触时,在此控制方案中,蒸汽喷射泵在最大的能力下工作,调节阀装在通大气的管线上,用调节阀开度的大小,调节系统的尾气抽气量,从而达到调节塔的真空度的目的。

2. 当采用电动真空泵抽真空时,调节阀装在真空泵的回流管线上,用调节阀开

度的大小来调节系统的尾气抽出量,从而调节塔的真空度。

对于常压塔的压力控制,主要有以下三种方法:

1. 对塔顶压力在稳定性要求不高的情况下,无需安装压力控制系统,应当在精

馏设备(冷凝器或回流罐)上设置一个通大气的管道,以保证塔内压力接近于大气压。

2. 对塔顶压力的稳定性要求较高或被分离的物料不能和空气接触时,塔顶压力

的控制可采用加压塔塔压的控制方法。

3. 用调节塔釜加热蒸汽量的方法来调节塔釜的气相压力。

2精馏操作中怎样调节釜温?影响釜温波动的因素是什么?

釜温是由釜压和物料组成决定的。精馏过程中,只有保持规定的釜温,才能确保产品质量。因此釜温是精馏操作中重要的控制指标之一。

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当釜温变化时,通常是用改变蒸发釜的加热蒸汽量,将釜温调节至正常。

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当釜温低于规定值时,应加大蒸汽用量,以提高釜液的汽化量,使釜液中重组分的含量相对增加,泡点提高,釜温提高。

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当釜温高于规定值时,应减少蒸汽用量,以减少釜液的汽化量,使釜液中轻组分的含量相对增加,泡点降低,釜温降低。

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釜温波动的原因比较多,烟台正太压力容器经过长期的总结,当塔压突然升高时,釜温会随之升高,而后又复下降。这是由于这种釜温的升高是因压力升高引起了釜液泡点的升高所致。因而,塔内的上升蒸汽量不但不会增加,反而还会因为压力的升高而减少;这样,塔釜混合液中轻组分的蒸出就不完全,将导致釜液泡点的下降,因而使釜温又随之下降。

反之,当塔压突然下降时,塔内的上升蒸汽量会因塔压的降低而增加,造成塔釜液面的迅速降低,这样重组分可能带至塔顶。随着釜液中组分的变重,釜液的泡点升高,釜温也会随之升高。由此看来,塔压是引起釜温变化的重要因素。因此,操作中只有首先把塔压控制在要求的指标上,才能确切地知道釜温是否符合工艺要求,否则会导致错误的操作。

釜温也会随着进料中轻组分浓度的增加而降低,重组分浓度的增加而升高。

另外,釜中有水、蒸发釜中物料聚合堵塞了部分列管、加热蒸汽压力的波动、调节阀的失灵、物料的平衡采出受到破坏等,都能引起釜温的波动。釜温波动时,要分析引起波动的原因,加以消除。

正太压力容器举个例子:塔顶采出量过小,使轻组分压入塔釜而引起釜温下降。

此时若不增加塔顶采出,单纯地加大塔釜加热蒸汽的用量,不但对釜温没有作用,严重时还会造成液泛。又如,蒸发釜的列管因物料聚合而堵塞,致使釜温下降,此时,应该订车对设备进行检修。

3在精馏操作中怎样调节回流比?

回流比是根据对原料的分离要求确定的。回流比过大或过小,都会影响精馏操作的经济性和产品的质量。

加大回流比,可使塔顶产品中的轻组分浓度增加,但是,却减小了塔的生产能力,也使塔顶冷量、塔釜热量的消耗增大。

在正常操作中应保持适宜的回流比,在保证产品质量的前提下,争取最好的经济效果。只有在塔的正常生产条件受到破坏或产品质量不合格时,才能调节回流比。

例如,塔顶产品中重组分含量增加,质量下降,要适当增大回流比。塔的负荷(进料量)过低,为了保证塔内一定的上升蒸汽速度,也要适当增大回流比。

对于大型的生产装置,当不同类型的塔板结构与上升蒸汽速度的要求及仪表的设计工作范围与实际生产量的大小产生矛盾时,可以相应地适当改变回流比。

又如浮阀塔板,如果处理能力只有设计能力的50-60%时,为了使浮阀在适宜

范围内工作,为了让仪表的测量范围在适宜的工作范围内,应采取加大回流比来保证生产的稳定,这对大型生产装置维持必要的稳定生产是极为重要的。

调节回流比的方法可有如下几种:

1. 减少塔顶采出量以增大回流比。

2. 塔顶冷凝器为分凝器时,可增加塔顶冷剂的用量,以提高凝液量,增大回流比。

3. 有回流液中间贮槽的强制回流,可暂时加大回流量,以提高回流比,但不得将回流贮槽抽空。

4

在精馏操作中怎样调节塔的压差?

塔压差是衡量塔内气体负荷大小的主要因素,也是判断精馏操作的进料、出料是否均衡的重要标志之一。

在进料、出料保持平衡,回流比不变的情况下,塔压差基本上是不变的。

当正常的物料平衡遭到破坏,或塔内温度、压力改变时,都会造成塔内上升蒸汽流速的改变,塔板液封高度的改变,引起塔压差的变化。

精馏操作中,要针对引起塔压差变化的原因相应地进行调节,常用的方法有三种:

1. 在进料量不变的情况下,用塔顶的液相采出量来调节塔压差。产品采出多,则塔内上升蒸汽的流速减小,塔压差下降;采出量减少,塔内上升蒸汽的流速增大,塔压差上升。

2. 在采出量不变的情况下,用进料量来调节塔压差。进料量加大、塔压差上升;进料量减小,塔压差下降。

3. 在工艺指标许可的范围内,通过釜温的变化来调节塔压差。提高釜温,塔压差上升;降低釜温,塔压差下降。

对于因设备问题造成的压差变化,应具体问题具体对待,严重时应停车检修。

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在精馏操作中怎样调节塔顶温度?

塔顶温度是决定塔顶产品质量的重要因素。在塔压不变的前提下,顶温升高,塔顶产品中的重组分含量增加,质量下降。

塔顶温度的调节方法,主要为两种:一种是固定回流量,调节回流温度;一种是固定回流温度,调节回流量。由于生产装置日趋大型化,考虑到生产的稳定性,调节回流量的方法得到了广泛的采用。

具体调节塔顶温度的方法如下:

1. 用回流量控制顶温。回流量加大,顶温降低,这种调节方法多在塔顶为全凝器时采用。

2. 当塔顶使用的冷剂在传热过程中有相变化时,可用冷剂的蒸发压力与顶温串级调节来控制顶温。蒸发压力降低,对应的蒸发温度也降低,引起顶温降低。这种方法在塔顶冷凝器为分凝器时可以改变回流量;在塔顶冷凝器有过冷作用时,又可以用来改变回流温度。

3. 当塔顶的冷剂在传热过程中无相变化时,可用冷剂流量与顶温串级调节来控制顶温。如流量加大,顶温降低。这种方法既可改变回流量,有可改变回流温度。

4. 用塔顶冷凝器的换热面积调节顶温。提高冷剂液面,换热面积增大,顶温降低。这种方法既可改变回流量,又可改变回流温度。

5. 当精馏段的物料浓度比较高时,可用某两板间的温差来调节顶温。温差增大,回流液量加大,顶温降低。

6

在精馏操作中,有时釜温升不起来的原因是什么?

精馏塔在开车的升温过程及政策操作中都会遇到釜温升不起来的现象。

在开车的升温过程中,釜温升不起来的原因可能是:

1. 加热系统的疏水器(或叫排水阻气阀)失灵;

2. 扬水站的回水阀门未开;

3. 加热釜内的蒸汽冷凝液没有排空,蒸汽加不进去;

4. 塔釜物料中有大量的水存在(水与物料不相溶);

5. 设备结构不合理,使釜液循环受阻;

6. 由于操作不当(加热釜供热太晚或进料量太大,太猛),造成回流到塔釜的轻组分量太大,一时釜温很难提到正常,特别是低温液相进料的塔,极易出现这种现象。此时应改变进料量、进料组成或加大塔顶采出量,以调整操作。

正常操作中,引起釜温提不起来的原因可能是:

1. 塔底加热釜的液相循环管堵塞,使釜液不循环;

2. 加热釜列管内的物料结焦或列管被堵塞;

3. 排水阻气阀失灵;

4. 塔釜组分过重,现有的热剂不能将釜液加热到泡点,致使釜液循环不畅通;

5. 加热釜的热剂压力下降;

6. 釜液面太低或太高。

影响精馏塔操作问答题

1、影响精馏塔操作?影响精馏操作的因素有以下几种:(1)回流比的影响;(2)进料状态的影响;(3)进料量大小的影响;(4)进料组成变化的影响;(5)进料温度变化的影响;(6)塔顶冷剂量大小的影响;(7)塔顶采出量大小的影响;(8)塔底采出量大小的影响。 2、进料状态有哪几种,对精馏操作有何影响?进料状态有五种:1冷进料。2饱和液。3气液混和物。4饱和气。5过热气。对于固定进料的某个塔来说,进料状态的改变,将会影响产品质量和损失。例如:某塔为饱和液进料,当改为冷进料时,料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相遇,即被加热至饱和温度,与此同时,上升蒸汽有一部分被冷凝下来,精馏段塔板数过多,提馏段板数不足,结果会造成釜液中损失增加。这时在操作上,应适当调整再沸器蒸汽,使塔的回流量达到原来量。 3、进料量的大小对精馏操作有何影响?有两种情况:l进料量波动范围不超过塔顶冷凝器和加热釜的负荷范围时,只要调节得当,对顶温和釜温不会有显著变化,而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。2进料量变动的范围超过了塔顶冷凝器和加热的负荷范围时,不仅影响塔内上升蒸汽速度的变化,而且会改变塔顶、塔釜温度,致使塔板上的气液平衡组成改变,直接影响塔顶产品的质量和塔釜损失。总之,进料过大的波动,将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件,造成了系列的波动。因此,应平衡进料,细心调节。 4、进料组成的变化对精馏操作有何影响?进料组成的变化直接影响精馏操作,当进料中重组分增加时,精馏段负荷增加,容易造成重

组分带到塔顶,使塔顶产品不合格,若进料中轻组分增加,提馏段负菏就会加重,容易造成釜液中轻组份损失加大。进料组成的变化,还会引起物料平衡和工艺条件的变化。 5、进料温度的变化对精馏操作有何影响?进料温度的变化对精馏操作影响是很大的。进料温度低,会增加加热釜的热负荷,减少塔顶冷凝器的冷负荷。反之亦反。进料温度变化过大时,通常会影响整个塔的温度,从而改变汽液平衡。另外,进料温度的改变,会引起进料状态的变化,会影响精馏段、提馏段负荷的改变,使产品质量、物料平衡都会发生改变。因此,进料温度是影响精馏操作的重要因素之一。 6、塔顶冷剂量的大小对精馏塔顶冷剂量的大小会引起回流量和回流温度的变化。冷剂量加大,回流量也加大,塔顶温度下降;冷剂量减小,回流量也减小,操作有何影响?会引起顶温上升,因此,塔顶冷剂量要适当。 7、塔顶取出量的大小对精馏操作有何影响?塔顶取出量的大小与进料量有着密切关系:进料量增大或减小,取出量也相应增大或减小,这样才能保持搭内固定的回流比,维持塔的正常操作。如果进料不变,增加塔顶取出量,会引起回流比减小,操作压力下降,使重组分带到塔顶,引起产品不合格。减小取出量,会引起回流比增大,塔内的物料增多,上升蒸汽速度增大,塔顶与塔釜压差增大,时间长了会引起液泛,从而导致塔釜产品不合格。 8、塔底采出量的大小对精馏操作有何影响?精馏操作中塔釜液面必须保持稳定,而塔底采出量的大小将会引起液面变化。当塔釜液排

影响精馏塔操作的因素

影响精馏塔操作的因素: 进料温度: 进料温度降低,则提馏段热负荷增加,加热蒸汽用量增加,塔顶冷凝器冷负荷减少,塔釜产品质量下降;进料温度上升,塔顶冷凝器冷负荷增加,加热蒸汽用量减少。 一般通过调整加热蒸汽量来保证回流量不变 进料量: 进料量的变化,相应的塔顶采出量、塔釜采出量及塔顶冷凝器的循环水量和再沸器的加热蒸汽量应随之改变,以保证物料平衡。 进料量要保证平衡,调节要平缓,避免大起大落。 进料组成: 轻组分增加,提馏段负荷增加,容易造成釜液中轻组分损失加大,可以减少塔顶采出量,减小回流比; 重组分增加,静馏段负荷增加,易将重组分带入塔顶,可以减少塔顶采出量,增加回流比。 塔顶采出量: 塔顶采出量应随进料量的变化而变化,以保证塔内固定的回流比,维持塔的正常操作。 如果进料不变,增加塔顶取出量,会引起回流比减小,操作压力下降,使重组分带到塔顶,引起产品不合格。减小取出量,会引起回流比增大,塔顶与塔釜压差增大,时间长了会引起液泛,从而导致塔釜产品不合格。 塔釜采出量: 通过调整塔釜采出量来控制塔釜液位; 当塔釜液排出过大时,会造成釜液面下降或排空,使通过再沸器的釜液循环量减少,从而导致传热不好,轻组分蒸不出去,使塔顶、塔釜产品均不合格。如果塔底采出量过小,会造成塔釜液面过高,严重时会超过挥发管,增加了釜液循环的阻力,造成传热不好,使釜温下降,影响操作。 回流比: 回流比增加,塔顶冷凝器循环水量和再沸器加热蒸汽用量应随之增加, 塔顶冷凝器循环水量: 塔顶冷凝器循环水量的大小会引起回流量和回流温度的变化。循环水量加大,回流量也加大,塔顶温度下降;循环水量减小,回流量也减小,塔顶温度上升。 因此循环水量要适当。 塔顶温度: 在塔顶压力一定时,塔顶温度反映了塔顶产品组成;塔顶温度随进料量的进料组成变化而变化; 通过调节回流量来调节塔顶温度,塔底温度偏低,应适当减少回流量,提高塔顶采出量;塔顶温度偏高,应适当加大回流量,减少塔顶采出量。 塔釜温度: 在塔釜压力一定时,塔釜温度反映了塔釜产品组成; 通常是改变加热釜的蒸汽量来调节釜温。加大蒸汽量,釜温上升;减少蒸汽量,釜温下降。 引起釜温波动因素有:塔压突然升高与降低、塔釜液的波动、加热蒸汽压力波动、调节阀失灵、疏水器失灵,使加热釜内冷凝液过多、塔釜和加热釜连通管堵等, 塔压: 影响塔压变化的因素有:①塔顶温度②塔釜温度②进料组成④进料量⑤回流量⑥冷剂量及冷剂压力。另外,仪表故障、设备和管道的冻堵,也可引起塔压的变化。 调节塔压的方法:再沸器蒸汽用量过大,回流量较大,塔压升高,这时应适当降低蒸汽量,以调压塔釜压力。

_精馏塔操作常见问题

1.精馏塔操作及自动控制系统的改进 问:蒸汽压力突然变化时,将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量,使当时塔内热量存在不平衡,导致气-液不平衡,为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定,从而保证塔内热量平衡是问题的关键。在生产过程中,各精馏塔设备已确定,塔釜蒸发量与气体流速成正比关系,而流速与塔压差也成正比关系,所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量,而在操作中,塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔,为此,稳定塔釜压力就特别重要。于是在蒸汽进料量不变情况下,我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比,发现两者成正比关系,而且滞后时间极小。于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作,将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀,蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节,通过蒸汽进料量自动增大或减少,确保塔釜压力稳定,从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。 我们在讨论精馏塔的控制方式,主要分析的是工艺系统对塔的影响,公用工程几乎不对内部有制约。实际上也是如此。举例分析:蒸汽系统的压力突然变化的系数要远远小于一个精馏塔内部压力变化的系数,也就是说蒸汽系统的压力对比塔压是更趋于稳定;基于这个原因塔压的控制才可以串级控制再沸器的进入蒸汽流量。如果发现蒸汽系统的压力发生了变化,塔压基本没法和加热蒸汽流量串控了。 第二塔的压差基本只是一个参考数据,一般不对塔压差进行控制。尽管塔压差过高我们要采取一定的措施。 DCS/SCS/APC等技术伴随着大容量的工业电脑的应用,投入成本逐渐下降,精馏塔的高级智能控制也成为可能,比如APC/SCS等技术,精馏产品纯度也得到保证。可是这些系统其实很脆弱,由于影响这些先进控制的外来因素的影响,DCS操作工随时都可能摘除这些控制,回到DCS的水平,进行人工干预。 问:个人认为首先蒸汽压力的波动可以直接影响釜温和塔釜压力的不稳定,同时造成塔内压差的波动,在锅炉补水或蒸汽温度变化的情况下如果不即时去调节蒸汽量来稳定塔内压差的话,很有可能造成反混和塔釜轻组分超标现象.这个和采用双温差控制的方式相仿,而且在现场操作的时候,如果蒸汽压力升高或降低,如果阀门保持同样的开度的话,蒸汽的流量会多少有加大和减少的情况,我认为公用系统的稳定是精馏系统温度的先决条件,楼上你认为如何? 你“说”的没有任何错误。可是问题出在哪里呢? 我们以控制塔压力为例。假设塔的其它参数不变,只有供应塔底再沸的蒸汽压力在变化,假定塔压直控塔底再沸蒸汽的量或者串控塔底蒸汽的流量。因为该蒸汽压力的变化,然后塔压命令再沸器的流量控制阀做出调整,这样才能保持塔的稳定。这是可以实现的,完全没有问题。(这是一元参数变化) 然而实际的情况却不能让你这样子。 我们知道塔的进料除非你特意的控制其进料流量(有这种模式),否则任何塔的进料都是波动的,有时甚至有较大波幅(这时就产生二元参数变化),进料板一般不能变化了(除非特殊工艺,设计了多个可控进料口),设塔的进料变大了,就会出现塔的灵敏板以下温度降低,但是塔压已经正常,楼主的用塔压控制蒸汽流量的阀门关闭了,可这时塔底部温度却还低呢!如果有三元以上参数也变化呢?楼主的精馏塔还精馏吗? 正确的精馏塔的控制机理应该是这样的:因为工艺的变化,要求塔底再沸器蒸汽流量伴随变化,蒸汽流量是从动参数。反过来是不允许的,尽管理论上是成立的。 顺便想讨论的是:一个装置中锅炉系统不会因为系统补水和排污而导致蒸汽系统压力产生波动,否则属于事故方向问题。

板式精馏塔项目设计方案

板式精馏塔设计方案 第三节精馏方案简介 (1) 精馏塔的物料衡算; (2) 塔板数的确定: (3) 精馏塔的工艺条件及有关物件数据的计算; (4) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算; (5) 塔板主要工艺尺寸的计算; (6) 塔板的流体力学验算: (7) 塔板负荷性能图; (8) 精馏塔接管尺寸计算; (9) 绘制生产工艺流程图; (10) 绘制精馏塔设计条件图; (11) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。 设计方案的确定及工艺流程的说明 原料液由泵从原料储罐中引岀,在预热器中预热至84 C后送入连续板式精馏塔(筛板塔),塔顶上升蒸汽 流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液,其余作为产品经冷却至25 C后送至产品槽;塔釜采用热虹吸立式再沸器提供气相流,塔釜残液送至废热锅炉。 第四节:精馏工艺流程草图及说明

、流程方案的选择

1. 生产流程方案的确定: 原料主要有三个组分:C2°、C3二、C3°,生产方案有两种:(见下图A , B )如 任务书规定: 图(A ) 为按挥发度递减顺序采出,图(B )为按挥发度递增顺序采出。在基本有机化工 生产过程中,按挥发度递减的顺序依次采出馏分的流程较常见。 因各组分采出之 前只需一次汽化和冷凝,即可得到产品。而图(B )所示方法中,除最难挥发组 分外。其它组分在采出前需经过多次汽化和冷凝才能得到产品, 能量(热量和冷 量)消耗大。并且,由于物料的循环增多,使物料处理量加大,塔径也相应加大, 再沸器、冷凝器的传热面积相应加大,设备投资费用大,公用工程消耗增多,故 应选用图(A )所示的是生产方案。 2. 工艺流程分离法的选择: 在工艺流程方面,主要有深冷分离和常温加压分离法。 脱乙烷塔,丙烯精制 塔采用常温加压分离法。因为 C2, C3在常压下沸点较低呈气态采用加压精馏沸 点可提高,这样就无须冷冻设备,可使用一般水为冷却介质,操作比较方便工艺 简单,而且就精馏过程而言,获得高压比获得低温在设备和能量消耗方面更为经 济一些,但高压会使釜温增加,引起重组分的聚合,使烃的相对挥发度降低,分 离难度加大。可是深冷分离法需采用制冷剂来得到低温, 采用闭式热泵流程,将 精馏塔和制冷循环结合起来,工艺流程复杂。综合考滤故选用常温加压分离法流 程。 1、 脱乙烷塔:根据原料组成及计算:精馏段只设四块浮伐 塔板,塔顶采用分 凝器、全回流操作 2、 丙烯精制塔:混合物借精馏法进行分离时它的难易程度取决 于混合 物的沸点差即取决于他们的相对挥发度丙烷一丙烯的 C2 C3 = C3 ° iC4 W% 5.00 73.20 20.80 0.52 0.48 100 工艺特点: 原料 C 工 C 。 (A ) (B )

影响精馏塔操作

精馏塔的操作 填料塔的操作是从物料平衡、热量平衡、相平衡及填料塔性能等几个方面考虑,通过控制系统建立并调节塔的操作条件,使填料塔满足分离要求。 控制系统可采用手动、一般自动化仪表或智能计算机操作。(一)、控制参数 图中表示了塔操作控制的典型参数,其中6个流量参数:进料量、塔顶和塔釜产品流量、冷凝量、蒸发量和回流量。 除流量参数外,还有压力、塔釜液位、回流罐液位、塔顶产品组成和塔釜产品组成等参数。 精馏塔常用控制参数 压力和液位控制是为了建立塔稳态操作条件,液位恒定阻止了液体累积,压力恒定阻止了气体累积。对于一个连续系统,若不阻止累积就不可能取得稳态操作,也就不可能稳定。压力是精馏操作的主要控制参数,压力除影响气体累积外,还影响冷凝、蒸发、温度、组成、相对挥发度等塔内发生的几乎所有过程。 产品组成控制可以直接使用产品组成测定值, 也可以采用代表产品组成的物性,如密度、蒸气压等。最常用的是采用灵敏点温度。(二)、填料塔操作瓶颈及解决方法

任何一个设计都不可能把装置中的每个设备及每个设备中的每个部分设计在同一最大负荷百分数下操作,而许多工厂则希望采取各种手段使装置生产能力达到最大,这就使装置中的至少一个部分成为操作瓶颈,填料塔操作中,填料塔的任一部分、塔顶冷凝器、塔釜再沸器等都可能成为操作瓶颈,这里所指的瓶颈是指装置已达到设计负荷需进一步提高分离效率和生产能力,而装置中的某一设备或某一设备的某一部分限制了生产能力和分离效率的提高。 1、填料塔为操作瓶颈 填料塔在设计气液负荷范围内操作可取得所需的分离效率,超过此负荷范围,会导致分离效率下降、压降升高泛塔等现象,多数情况下填料塔操作提高处理能力和分离效率的瓶颈是填料塔本身。 (1) 填料塔处理能力的提高 ①增、降压操作 若设备及工艺条件允许,适当增、降塔压是提高填料塔处理能力的最好办法。 在常压附近,提高压力可使处理量提高,低压、相对挥发度高及相对挥发度随压力变化不大时,增压操作对处理量提高最大。压力较高,有时降低压力可提高处理能力,在高压、相对挥发度低及相对挥发度随压力升高而降低很大的场合,降压操作处理量提高较大。

填料精馏塔理论塔板数的测定(精)

实验五 填料精馏塔理论塔板数的测定 精馏操作是分离、精制化工产品的重要操作。塔的理论塔板数决定混合物 的分离程度,因此,理论板数的实际测定是极其重要的。在实验室内由精馏装 置测取某些数据,通过计算得到该值。这种方法同样可以用于大型装置的理论 板数校核。目前包括实验室在内使用最多的是填料精馏塔。其理论板数与塔结 构、填料形状及尺寸有关。测定时要在固定结构的塔内以一定组成的混合物进 行。 一. 实验目的 1.了解实验室填料塔的结构,学会安装、测试的操作技术。 2.掌握精馏理论,了解精馏操作的影响因素,学会填料精馏塔理论板 数的测定方法 3.掌握高纯度物质的提纯制备方法。 二. 实验原理 精馏是基于汽液平衡理论的一种分离方法。对于双组分理想溶液,平衡时 气相中易挥发组分浓度要比液相中的高;气相冷凝后再次进行汽液平衡,则气 相中易挥发组分浓度又相对提高,此种操作即是平衡蒸馏。经过多次重复的平 衡蒸馏可以使两种组分分离。平衡蒸馏中每次平衡都被看作是一块理论板。精 馏塔就是由许多块理论板组成的,理论板越多,塔的分离效率就越高。板式塔 的理论板数即为该塔的板数,而填料塔的理论板数用当量高度表示。填料精馏 塔的理论板与实际板数未必一致,其中存在塔效率问题。实验室测定填料精馏 塔的理论板数是采用间歇操作,可在回流或非回流条件下进行测定。最常用的 测定方法是在全回流条件下操作,可免去加回流比、馏出速度及其它变量影响,而且试剂能反复使用。不过要在稳定条件下同时测出塔顶、塔釜组成,再由该 组成通过计算或图解法进行求解。具体方法如下: 1.计算法 二元组份在塔内具有n 块理论板的第一块板的汽液平衡关系符合平衡方 程式为: 1 11y y -=w w N m x x -+11α (1) y 1——第一块板的气相组成 x w ——塔釜液的组成 m α——全塔(包括再沸器)α(相对挥发度)的几何平均值m α=w p αα N ——理论板数

精馏塔常见问题解答

精馏技术广泛应用于各类化学品的生产中,而精馏塔在化工厂也是较为常见的装置之一。而在实际操作中,大家都会遇到这样那样的问题,今天正太压力容器就给总结精馏操作中常见的几种问题 1精馏操作中怎样调节塔的压力?影响塔压变化的因素是什么? 任何一个精馏塔的操作,都应把塔压控制在规定的指标,以相应地调节其它参数。塔压波动过大,就会破坏全塔的物料平衡和气液平衡,使产品达不到所要求的质量。所以,许多精馏塔都有其具体的措施,确保塔压稳定在适宜围。 对于加压塔的塔压,主要有以下两种调节方法: 1. 塔顶冷凝器为分凝器时,塔压一般是靠气相采出量来调节的。 在其它条件不变的情况下,气相采出量增大,塔压下降;气相采出量减小,塔压上升。 2. 塔顶冷凝器为全凝器时,塔压多是靠冷剂量的大小来调节,即相当于调节回流液温度。 在其它条件不变的前提下,加大冷剂量,则回流液的温度降低,塔压降低;若减少冷剂量,回流液温度上升,塔压上升。 对于减压精馏塔的压力控制,主要有以下两种方法: 1. 当塔的真空借助于喷射泵获得时,可以用调节塔顶冷凝器之冷剂量或冷剂温度从而改变尾气量的方法来调节塔的真空度。 当被分离的物料允许与空气接触时,在此控制方案中,蒸汽喷射泵在最大的能力下工作,调节阀装在通大气的管线上,用调节阀开度的大小,调节系统的尾气抽气量,从而达到调节塔的真空度的目的。 2. 当采用电动真空泵抽真空时,调节阀装在真空泵的回流管线上,用调节阀开度的大小来调节系统的尾气抽出量,从而调节塔的真空度。 对于常压塔的压力控制,主要有以下三种方法:

1. 对塔顶压力在稳定性要求不高的情况下,无需安装压力控制系统,应当在 精馏设备(冷凝器或回流罐)上设置一个通大气的管道,以保证塔压力接近于大气压。 2. 对塔顶压力的稳定性要求较高或被分离的物料不能和空气接触时,塔顶压 力的控制可采用加压塔塔压的控制方法。 3. 用调节塔釜加热蒸汽量的方法来调节塔釜的气相压力。 2精馏操作中怎样调节釜温?影响釜温波动的因素是什么? 釜温是由釜压和物料组成决定的。精馏过程中,只有保持规定的釜温,才能确保产品质量。因此釜温是精馏操作中重要的控制指标之一。 ? 当釜温变化时,通常是用改变蒸发釜的加热蒸汽量,将釜温调节至正常。 ? ? 当釜温低于规定值时,应加大蒸汽用量,以提高釜液的汽化量,使釜液中重组分的含量相对增加,泡点提高,釜温提高。 ? ? 当釜温高于规定值时,应减少蒸汽用量,以减少釜液的汽化量,使釜液中轻组分的含量相对增加,泡点降低,釜温降低。 ? 釜温波动的原因比较多,正太压力容器经过长期的总结,当塔压突然升高时,釜温会随之升高,而后又复下降。这是由于这种釜温的升高是因压力升高引起了釜液泡点的升高所致。因而,塔的上升蒸汽量不但不会增加,反而还会因为压力的升高而减少;这样,塔釜混合液中轻组分的蒸出就不完全,将导致釜液泡点的下降,因而使釜温又随之下降。 反之,当塔压突然下降时,塔的上升蒸汽量会因塔压的降低而增加,造成塔釜液面的迅速降低,这样重组分可能带至塔顶。随着釜液中组分的变重,釜液的泡点

精馏塔和塔板的主要工艺尺寸的计算

塔和塔板的主要工艺尺寸的计算 (一)塔径 D 参考下表 初选板间距H T =0.40m,取板上液层高度 H L =0.07m 故: ①精馏段: H T -h L =0.40-0.07=0.3 11 220.00231394.3()()()()0.04251.04 3.78s L s V L V ρρ== 查图表 20C =0.078;依公式 0.20.2 2026.06( )0.078( )0.0733 C C σ ===; max 0.078 1.496/u m s == = ,则: u=0.7?u =0.7?2.14=1.047m/s 故: 1.265D m = ==; 按标准,塔径圆整为1.4m, 则空塔气速为2244 1.04 0.78/1.3s V u m s D ππ?= ==? 塔的横截面积2221.40.63644 T A D m ππ === ②提馏段: 11 ''22''0.002771574.8 ()()()()0.05070.956 5.14s L s V L V ρρ==;查图 20C 0.2 0.2 22.09()0.0680.069420C C σ?? ==?= ??? ; max 1.213/u m s == , '0.70.7 1.2130.849/u u m s =?=?=; ' 1.20D m ===; 为了使得整体的美观及加工工艺的简单易化,在提馏段与精馏段的塔径相差不大的情况下选择相同的尺寸; 故:D '取1.4m 塔的横截面积:''2221.4 1.32744 T A D m π π = = =

空塔气速为22 440.956 '0.720/1.3 s V u m s D ππ?= ==? 板间距取0.4m 合适 (二)溢流装置 采用单溢流、弓形降液管、平形受液盘及平形溢流堰,不设 进流堰。各计算如下: ①精馏段: 1、溢流堰长 w l 为0.7D ,即:0.7 1.40.91w l m =?=; 2、出口堰高 h w h w =h L -h ow 由l w /D=0.91/1.4=0.7, 2.5 2.5 8.28 10.480.91 h w L l m ==查手册知: E 为1.03 依下式得堰上液高度: 2 2 33 2.84 2.848.281.030.013100010000.91h ow w L h E m l ????==?= ? ????? 故:L ow h -h 0.070.0130.057w h m ==-= 3、 降液管宽度d W 与降液管面积f A 有/w l D =0.7查手册得/0.14,/0.08d f T W D A A == 故:d W =0.14D=0.14 ?1.3=0.182m 2220.080.08 1.30.106244f A D m π π ==??= ()0.10620.418.55,0.0023 f T s A H s s L τ?===>符合要求 4、降液管底隙高度0h 取液体通过降液管底隙的流速0u =0.1m/s 依式计算降液管底隙高度0h , 即:000.0023 0.0250.910.1 s w L h m l u = ==? ②提馏段: 1、 溢流堰长'w l 为0.7'D ,即:'0.7 1.40.91w l m =?=; 2、 出口堰高'w h '' w L ow h =h -h ; 由 '/D=0.91/1.4=0.7w l ,'2.5 2.5 9.98 12.630.91 h w L l m = =查手册知 E 为1.04依下式得堰上液高度:

基于Origin LabTalk 的精馏塔理论塔板数计算

基于Origin LabTalk 的精馏塔理论塔板数计算张巍青余静张宜飞赵强赵媛媛化学与化工学院 指导教师:于涛化学与化工学院 摘要:开发了一种使用Origin软件对精馏实验数据进行图解法处理的方法,以苯——甲苯混合液实验体系为例,对实验数据进行处理,通过LabTalk脚本语言绘制出梯级图,以图解法分别求解出实验所需理论塔板数和加料板位置。结果表明该方法具有方便、快捷、准确性高的特点,并且可以有效提高学生的计算机数据处理能力。 关键词:精馏实验;精馏计算;图解法;Origin软件 前言 精馏是工业生产中一种重要的传质单元操作,利用液体混合物中各组分间挥发度的差异,以热能为媒介,实现混合物的高纯度分离,广泛应用于石油、化工、轻工、食品、冶金等行业。因此,精馏实验也是化工原理实验中最重要的实验之一,在计算精馏塔理论板数时, [1]一般采用逐板计算法(Lewis—Mathson法)或图解法(McCabe,Thiele法)。其中逐板计算法以双组分精馏的平衡线方程和操作线方程为基础,在计算过程中交替使用这两个方程求算塔内气液相组成,从而确定精馏所需理论板数。图解法的基本原理与逐板计算法完全相同,只是分别用相平衡曲线和操作线代替了逐板计算法中的相平衡方程和操作线方程,并用画直角梯形线的方法代替了繁杂的计算。图解法的优点在于简便和直观,但准确性和可靠性也相对较差。而借助计算机软件辅助进行数据与图形处理,不仅可以减少人为误差、提高效 [2-3]率和精确度,还可有效地锻炼学生计算机应用能力,培养其科学研究素养。Origin是美国OriginLab公司开发的一种图形可视化和数据分析软件,具有

影响精馏操作的主要因素及常见问题

影响精馏操作的主要因素 1.物料平衡的影响和制约 根据精馏塔的总物料衡算可知,对于一定的原料液流量F和组成xF,只要确定了分离程度xD 和xW,馏出液流量D和釜残液流量W也就被确定了。 采出率D/F: D/F=(xF-xW)/(xD-xW) 不能任意增减,否则进、出塔的两个组分的量不平衡,必然导致塔内组成变化,操作波动,使操作不能达到预期的分离要求。 在精馏塔的操作中,需维持塔顶和塔底产品的稳定,保持精馏装置的物料平衡是精馏塔稳态操作的必要条件。通常由塔底液位来控制精馏塔的物料平衡。 2、塔顶回流的影响 回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素,生产中经常用回流比来调节、控制产品的质量。当回流比增大时,精馏产品质量提高; 当回流比减小时,xD减小而xW增大,使分离效果变差。 回流比增加,使塔内上升蒸汽量及下降液体量均增加,若塔内汽液负荷超过允许值,则可能引起塔板效率下降,此时应减小原料液流量。 调节回流比的方法可有如下几种。 (1)减少塔顶采出量以增大回流比。 (2)塔顶冷凝器为分凝器时,可增加塔顶冷剂的用量,以提高凝液量,增大回流比。 (3)有回流液中间贮槽的强制回流,可暂时加大回流量,以提高回流比,但不得将回流贮槽抽空。 必须注意,在馏出液采出率D/F规定的条件下,籍增加回流比R以提高xD的的方法并非总是有效。 加大操作回流比意味着加大蒸发量与冷凝量,这些数值还将受到塔釜及冷凝器的传热面的限制。 3.进料热状况的影响

当进料状况(xF和q)发生变化时,应适当改变进料位置,并及时调节回流比R。一般精馏塔常设几个进料位置,以适应生产中进料状况,保证在精馏塔的适宜位置进料。如进料状况改变而进料位置不变,必然引起馏出液和釜残液组成的变化。 进料情况对精馏操作有着重要意义。常见的进料状况有五种,不同的进料状况,都显著地直接影响提馏段的回流量和塔内的汽液平衡。 精馏塔较为理想的进料状况是泡点进料,它较为经济和最为常用。 对特定的精馏塔,若xF减小,则将使xD和xW均减小,欲保持xD不变,则应增大回流比。 4.塔釜温度的影响 釜温是由釜压和物料组成决定的。精馏过程中,只有保持规定的釜温,才能确保产品质量。因此釜温是精馏操作中重要的控制指标之一。 提高塔釜温度时,则使塔内液相中易挥发组分减少,同时,并使上升蒸汽的速度增大,有利于提高传质效率。 如果由塔顶得到产品,则塔釜排出难挥发物中,易挥发组分减少,损失减少; 如果塔釜排出物为产品,则可提高产品质量,但塔顶排出的易挥发组分中夹带的难挥发组分增多,从而增大损失。 在提高温度的时候,既要考虑到产品的质量,又要考虑到工艺损失。一般情况下,操作习惯于用温度来提高产品质量,降低工艺损失。 当釜温变化时,通常是用改变蒸发釜的加热蒸汽量,将釜温调节至正常。 当釜温低于规定值时,应加大蒸汽用量,以提高釜液的汽化量,使釜液中重组分的含量相对增加,泡点提高,釜温提高。 当釜温高于规定值时,应减少蒸汽用量,以减少釜液的汽化量,使釜液中轻组分的含量相对增加,泡点降低,釜温降低。 此外还有与液位串级调节的方法等。 5.操作压力的影响 塔的压力是精馏塔主要的控制指标之一。在精馏操作中,常常规定了操作压力的调节范围。塔压波动过大,就会破坏全塔的气液平衡和物料平衡,使产品达不到所要求的质量。

精馏塔操作规程完整

精馏操作基本知识 1、何为相和相平衡: 答:相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分,不同相之间往往有一个相界面,把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如水和冰混合在一起,水为液相,冰为固相。一般情况下,物料在精馏塔内是气、液两相。 在一定的温度和压力下,如果物料系统中存在两个或两个以上的相,物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化,我们称系统处于平衡状态。平衡时,物质还是在不停地运动,但是,各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化,当条件改变时,将建立起新的相平衡,因此相平衡是运动的、相对的,而不是静止的、绝对的。比如:在精馏系统中,精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时,要进行传热、传质,其结果是气体部分冷凝,形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化,形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的,当气液两相达到平衡时,其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。 2、何为饱和蒸汽压? 答:在一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压,它随温度的升高而增加。众所周知,放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里,并抽走上方的空气,当水不断蒸发时,水面上方气相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是,当温度一定时,气相压力最中将稳定在一个固定的数值 专业资料可编上,这时的压力称为水在该温 度下的饱和蒸汽压。

应当注意的是,当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是,液相的水分子仍然不断地气化,气相中的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,气体和液体达到平衡状态。所以,液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时,气液两相即达到了相平衡。 3、何为精馏,精馏的原理是什么? 答:把液体混合物进行多次部分汽化,同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏o 为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝,就能分离为纯或比较纯的组分呢?对于一次汽化,冷凝来说,由于液体混合物中所含的组分的沸点不同,当其在一定温度下部分汽化时,因低沸点物易于气化,故它在气相中的浓度较液相高,而液相中高沸点物的浓度较气相高。这就改变了气液两相的组成。当对部分汽化所得蒸汽进行部分冷凝时,因高沸点物易于冷凝,使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高,而为冷凝气中低沸点物的浓度比冷凝液中要高。这样经过一次部分汽化和部分冷凝,使混合液通过各组分浓度的改变得到了初步分离。如果多次的这样进行下去,将最终在液相中留下的基本上是高沸点的组分,在气相中留下的基本上是低沸点的组分。由此可见,多次部分汽化和多次部分冷凝同时进行,就可以将混合物分离为纯或比较纯的组分。 液体气化要吸收热量,气体冷凝要放出热量。为了合理的利用热量,我们可以把气体冷凝时放出的热量供给液体气化时使用,也就是使气液两相直接接触,在传热同时进行传质。为了满足这一要求,在实践中,这种多次部分汽化 专业资料可编伴随多次部分冷凝的过程是逆 流作用的板式设备中进行的。所谓逆 流,就是因液体受热而产生的温度较高

影响填料精馏塔操作的因素

影响填料精馏塔操作的因素 影响精馏操作的因素有以下几种: (1)回流比的影响; (2)进料状态的影响; (3)进料量大小的影响; (4)进料组成变化的影响; (5)进料温度变化的影响; (6)塔顶冷剂量大小的影响; (7)塔顶采出量大小的影响; (8)塔底采出量大小的影响; (9)进料位置的影响; (10)填料种类的影响; (11)塔的安装对精馏操作的影响; (12)蒸汽速度和喷淋密度的影响; 1.回流比的影响 操作中改变回流比的大小,以满足产品的质量要求是经常遇到的问题。当塔顶馏份重组份含量增加时,常采用加大回流的方法将重组份压下去,以使产品质量合格。当精馏段的轻组份下到提馏段造成塔下部温度降低时,可以用适当减少回流比的方法以使釜温度提起来。增加回流比,对从塔顶得到产品的精馏塔来说,可以提高产品质量,但是却要降低塔的生产能力,增加水、电、气的消耗。回流比过大,将会造成塔内物料的循环量过大,甚至能导致液泛,破坏塔的正常操作 2.进料状态有哪几种,对精馏操作有何影响? 进料状态有五种:(1)冷进料。(2)饱和液。(3)气液混和物。(4)饱和气。(5)过热气。 对于固定进料的某个塔来说,进料状态的改变,将会影响产品质量和损失。例如:某塔为饱和液进料,当改为冷进料时,料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相遇,即被加热至饱和温度,与此同时,上升蒸汽有一部分被冷凝下来,精馏段塔板数过多,提馏段板数不足,结果会造成釜液中损失增加。这时在操作上,应适当调整再沸器蒸汽,使塔的回流量达到原来量 3.进料量的大小对精馏操作有何影响? 有两种情况:(l)进料量波动范围不超过塔顶冷凝器和加热釜的负荷范围时,只要调节得当,对顶温和釜温不会有显著变化,而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。(2)进料量变动的范围超过了塔顶冷凝器和加热的负荷范围时,不仅影响塔内上升蒸汽速度的变化,而且会改变塔顶、塔釜温度,致使塔板上的气液平衡组成改变,直接影响塔顶产品的质量和塔釜损失。总之,进料过大的波动,将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件,造成了系列的波动。因此,应平衡进料,细心调节。 4.进料组成的变化对精馏操作有何影响 进料组成的变化直接影响精馏操作,当进料中重组分增加时,精馏段负荷增加,容易造成重组分带到塔顶,使塔顶产品不合格,若进料中轻组分增加,提馏段负菏就会加重,容易造成

精馏塔工艺工艺设计计算

第三章 精馏塔工艺设计计算 塔设备是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛采用的气液传质设备。根据塔内气液接触构件的结构形式,可分为板式塔和填料塔两大类。 板式塔内设置一定数量的塔板,气体以鼓泡或喷射形势穿过板上的液层,进行传质与传热,在正常操作下,气象为分散相,液相为连续相,气相组成呈阶梯变化,属逐级接触逆流操作过程。 本次设计的萃取剂回收塔为精馏塔,综合考虑生产能力、分离效率、塔压降、操作弹性、结构造价等因素将该精馏塔设计为筛板塔。 3.1 设计依据[6] 3.1.1 板式塔的塔体工艺尺寸计算公式 (1) 塔的有效高度 T T T H E N Z )1( -= (3-1) 式中 Z –––––板式塔的有效高度,m ; –––––塔内所需要的理论板层数; –––––总板效率; –––––塔板间距,m 。 (2) 塔径的计算 u V D S π4= (3-2) 式中 D –––––塔径,m ; –––––气体体积流量,m 3 u –––––空塔气速, u =(0.6~0.8) (3-3) V V L C u ρρρ-=m a x (3-4) 式中 L ρ–––––液相密度,3

V ρ–––––气相密度,3 C –––––负荷因子, 2 .02020?? ? ??=L C C σ (3-5) 式中 C –––––操作物系的负荷因子, L σ–––––操作物系的液体表面张力, 3.1.2 板式塔的塔板工艺尺寸计算公式 (1) 溢流装置设计 W OW L h h h += (3-6) 式中 L h –––––板上清液层高度,m ; OW h –––––堰上液层高度,m 。 3 2100084.2??? ? ??=W h OW l L E h (3-7) 式中 h L –––––塔内液体流量,m ; E –––––液流收缩系数,取1。 h T f L H A 3600= θ≥3~5 (3-8) 006.00-=W h h (3-9) ' 360000u l L h W h = (3-10) 式中 u 0ˊ–––––液体通过底隙时的流速,。 (2) 踏板设计 开孔区面积a A : ??? ? ? ?+-=-r x r x r x A a 1 222s i n 1802π (3-11)

精馏塔基础知识

塔基础知识 1:化工生产过程中, 是如何对塔设备进行定义的? 答: 化工生产过程中可提供气(或汽)液或液液两相之间进行直接接触机会,达到 相际传质及传热目的,又能使接触之后的两相及时分开,互不夹带的设备称之为塔。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等,因此,塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。 2:塔设备是如何分类的? 答:按塔的内部构件结构形式,可将塔设备分为两大类:板式塔和填料塔。按化工操作单元的特性(功能),可将塔设备分为:精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔 (合成塔)、萃取塔、再生塔、干燥塔。按操作压力可将塔设备分为:加压塔、常压塔和减压塔。按形成相际接触界面的方式,可将塔设备分为:具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。 3:什么是塔板效率?其影响因素有哪些? 答:理论塔板数与实际塔板数之比叫塔板效率,它的数值总是小于 1 。在实际 运行中,由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因,气液相的组成与平衡状态有所偏离,所以在确定实际塔板数量时,应考虑塔板效率。系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响,目前塔板效率还不能精确地预测。 4:塔的安装对精馏操作有何影响? 答::(1)塔身垂直.倾斜度不得超过1/1000, 否则会在塔板上造成死区,使塔的精馏效率下降;(2)塔板水平.水平度不超过正负2mm塔板水平度如果达不到要求, 则会造成液层高度不均匀, 使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过, 使气液两相不能在塔板上达到预期的传热,传质要求. 使塔板效率降低。筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。对于舌形塔板,浮动喷射塔板,斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置,保持开口方向与该层塔板上液体的流动方向一致。(3)溢 流口与下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘的液体之中,以保持上层液相下流时有足够的通道和封住下层上升蒸汽必须的液封,避免气相走短路。另外,泪孔是否畅通,受液槽,集油箱,升气管等部件的安装,检修情况都是要注意的。对于不同的塔板有不同的安装要求,只有按要求安装才能保证塔的生产效率。 5:塔设备中的除沫器有什么作用? 答:除沫器用于分离塔中气体夹带的液滴,以保证有传质效率,降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作,一般多在塔顶设置除沫器。可有效去除 3 —5um的雾滴,塔盘间若设置除沫器,不仅可保证塔盘的传质效率,还可以减小板间距。所以丝网除沫器主要用于气液分离。 6:塔器在进行设备的材料选择时, 应考虑哪些问题? 答:(1)在使用温度下有良好的力学性能,即较高的强度, 良好的塑性和冲击韧性以及较低的缺口敏感性。(2)要求具有良好的抗氢, 氮等气体的腐蚀性能。(3)要求具有较好的制造和加工性能,并具有良好的可焊性。(4)热稳定性好

影响精馏塔操作的重要原因

这才是影响精馏塔操作的重要原因…… 打开各种化工论坛,能看见不少网友对精馏领域提出的疑问。“影响精馏操作的因素”几乎是被提问次数最多的问题,那么影响它的因素都有哪些呢? 影响精馏操作的因素有以下几种 1、回流比的影响; 2、进料状态的影响; 3、进料量大小的影响; 4、进料组成变化的影响; 5、进料温度变化的影响; 6、塔顶冷剂量大小的影响; 7、塔顶采出量大小的影响; 8、塔底采出量大小的影响; 9、进料位置的影响; 10、填料种类的影响; 11、塔的安装对精馏操作的影响; 12、蒸汽速度和喷淋密度的影响。

1、回流比的影响 操作中改变回流比的大小,以满足产品的质量要求是经常遇到的问题。当塔顶馏份重组份含量增加时,常采用加大回流的方法将重组份压下去,以使产品质量合格。当精馏段的轻组份下到提馏段造成塔下部温度降低时,可以用适当减少回流比的方法以使釜温度提起来。增加回流比,对从塔顶得到产品的精馏塔来说,可以提高产品质量,但是却要降低塔的生产能力,增加水、电、气的消耗。 回流比过大,将会造成塔内物料的循环量过大,甚至能导致液泛,破坏塔的正常操作。 2、进料状态有哪几种,对精馏操作有何影响?

进料状态有五种:(1)冷进料(2)饱和液(3)气液混和物(4)饱和气(5)过热气 对于固定进料的某个塔来说,进料状态的改变,将会影响产品质量和损失。 例如:某塔为饱和液进料,当改为冷进料时,料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相遇,即被加热至饱和温度,与此同时,上升蒸汽有一部分被冷凝下来,精馏段塔板数过多,提馏段板数不足,结果会造成釜液中损失增加。这时在操作上,应适当调整再沸器蒸汽,使塔的回流量达到原来量 3、进料量的大小对精馏操作有何影响? 有两种情况: (1)进料量波动范围不超过塔顶冷凝器和加热釜的负荷范围时,只要调节得当,对顶温和釜温不会有显着变化,而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。 (2)进料量变动的范围超过了塔顶冷凝器和加热的负荷范围时,不仅影响塔内上升蒸汽速度的变化,而且会改变塔顶、塔釜温度,致使塔板上的气液平衡组成改变,直接影响塔顶产品的质量和塔釜损失。 总之,进料过大的波动,将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件,造成了系列的波动。因此,应平衡进料,细心调节。

精馏塔操作过程中常见问题

1,液泛? 在精馏操作中,下层塔板上的液体涌至上层塔板,破坏了塔的正常操作,这种现象叫做液泛。 液泛形成的原因,主要是由于塔内上升蒸汽的速度过大,超过了最大允许速度所造成的。另外在精馏操作中,也常常遇到液体负荷太大,使溢流管内液面上升,以至上下塔板的液体连在一起,破坏了塔的正常操作的现象,这也是液泛的一种形式。以上两种现象都属于液泛,但引起的原因是不一样的。 2,雾沫夹带? 雾沫夹带是指气体自下层塔板带至上层塔板的液体雾滴。在传质过程中,大量雾沫夹带会使不应该上到塔顶的重组分带到产品中,从而降低产品的质量,同时会降低传质过程中的浓度差,只是塔板效率下降。对于给定的塔来说,最大允许的雾沫夹带量就限定了气体的上升速度。 影响雾沫夹带量的因素很多,诸如塔板间距、空塔速度、堰高、液流速度及物料的物理化学性质等。同时还必须指出:雾沫夹带量与捕集装置的结构也有很大的关系。虽然影响雾沫夹带量的因素很多,但最主要的影响因素是空塔速度和两块塔板之间的气液分离空间。对于固定的塔来说,雾沫夹带量主要随空塔速度的增大而增大。但是,如果增大塔板间的距离,扩大分离空间,则相应提高空塔速度。 3,液体泄漏? 俗称漏液,塔板上的液体从上升气体通道倒流入下层塔板的现象叫泄漏。在精馏操作中,如上升气体所具有的能量不足以穿过塔板上的液层,甚至低于液层所具有的位能,这时就会托不住液体而产生泄漏。 空塔速度越低,泄漏越严重。其结果是使一部分液体在塔板上没有和上升气体接触就流到下层塔板,不应留在液体中的低沸点组分没有蒸出去,致使塔板效率下降。因此,塔板的适宜操作的最低空塔速度是由液体泄漏量所限制的,正常操作中要求塔板的泄漏量不得大于塔板上液体量的10%。泄漏量的大小,亦是评价塔板性能的特性之一。筛板、浮阀塔板和舌形塔板在塔内上升气速度小的情况下比较容易产生泄漏。 4,返混现象? 在有降液管的塔板上,液体横过塔板与气体呈错流状态,液体中易挥发组分的浓度降沿着流动的方向逐渐下降。但是当上升气体在塔板上是液体形成涡流时,浓度高的液体和浓度低的液体就混在一起,破坏了液体沿流动方向的浓度变化,这种现象较做返混现象。返混现象能导致分离效果的下降。 返混现象的发生,受到很多因素的影响,如停留时间、液体流动情况、流道的长度、塔板的水平度、水力梯度等。 5,最适宜的进料板位置确定 最适宜的进料板位置就是指在相同的理论板数和同样的操作条件下,具有最大分离能力的进料板位置或在同一操作条件下所需理论板数最少的进料板位置。 在化学工业中,多数精馏塔都设有两个以上的进料板,调节进料板的位置是以进料组分发生变化为依据的。当进料组分中的轻关键组分比正常操作较低时,应将进料板的位置向下移,以增加精馏段的板数,从而提高精馏段的分离能力。反之,进料板的位置向上移,则是为增加提馏段的板数,以提高提馏段的分离能力。总之,在进料板上进料组分中轻关键组分的含量应该小于精馏段最下一块塔板上的轻关键组分的含量,而大于提馏段最上一块塔板上的轻组分的含量。这样就使进料后不至于破坏塔内各层塔板上的物料组成,从而保持平稳操作。

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