单击此处编辑母版标题样式,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,板式精馏塔的操作及其全塔效率的测定,11/15/2024,1,板式精馏塔的操作及其全塔效率的测定9/14/20231,1.基本原理,（1）塔釜加热，在塔内产生上升蒸汽；塔顶冷凝，部分凝液作为轻组份较浓的塔顶产品，部分凝液作为回流形成塔内下降液流；连续或间歇地自塔釜排出部分釜液作为重组份较浓的塔底产品。,（2）在塔中部适当位置加入待分离料液；加料液中轻组分浓度愈高，加料位置也愈高，加料位置将塔分成上下二个塔段，上段为精馏段，下段为提馏段。,11/15/2024,2,1.基本原理9/14/20232,（3）在精馏段中上升蒸汽与回 流之间进行物质传递，使上升蒸汽中轻组份不断增浓，至塔顶达到要求浓度。,（4）在提馏段中下降液流与上升蒸汽间的物质传递使下降液流中的轻组份转入汽相，重组份则相反，下降液流中重组份浓度不断增浓，至塔底达到要求浓度。,11/15/2024,3,（3）在精馏段中上升蒸汽与回 流之间进行物质传递，使上升蒸,（5）精馏的前提是轻重组份间有不 同的挥发度，因此，只需要部分回流即可达到塔顶轻组份增浓，塔底重组份提浓的目的。,11/15/2024,4,（5）精馏的前提是轻重组份间有不 同的挥发度，因此，只需要,1.1,维持正常精馏的设备因素和操作因素,（1）精馏塔的结构应能提供所需的塔板数和塔板上足够的相间传递面积。,（2）塔底加热产生上升蒸汽、塔顶冷凝形成回流是精馏操作的主要能量消耗；回流比愈大，塔顶冷凝量愈大，塔底加热量也必须愈大。回流比愈大，相间物质传递的推动力也愈大。,11/15/2024,5,1.1 维持正常精馏的设备因素和操作因素 （1,1.1.1 设备因素,合理的塔板数和塔结构为正常精馏达到指定分离任务提供了质量保证，塔板数和塔板结构为汽液接触提供传质面积。,11/15/2024,6,1.1.1 设备因素 合理的塔板数和塔结构为,(i),板式塔正常操作的流动特征,气液两相总体逆流；,气液两相在板上错流。,11/15/2024,7,(i)板式塔正常操作的流动特征气液两相总体逆流；9/,(ii)板式塔操作的,不正常现象,严重的液沫夹带现象 严重的漏液现象,降液管液泛,11/15/2024,8,(ii)板式塔操作的不正常现象 严重的液沫夹带现象,11/15/2024,9,9/14/20239,板压降0,漏液易发生在何处?,11/15/2024,10,板压降0漏液易发生在何处?9/14/202310,1.1.2 操作因素,回流比是精馏的核心因素:,在设计时，存在着一个最小回流比，低于该回流比即使塔板数再多，也达不到分离要求。,在精馏塔的设计时，存在一个经济上合理的回流比，使设备费用和能耗得到兼顾。,在精馏塔操作时，存在一个回流比的允许操作范围。处理量恒定时，若汽液负荷（回流比）超出塔的通量极限时，会发生一系列不正常的操作现象，同样会使塔顶产品不合格。,11/15/2024,11,1.1.2 操作因素,（1）适宜回流比的确定,初估操作回流比的方法,在漏液点和液泛点之间选择一合适的塔釜加热量。,11/15/2024,12,（1）适宜回流比的确定 初估操作回流比的方法9/14/202,总物料的平衡,轻组分的物料平衡,（2）物料衡算,塔釜液位恒定为基准,以灵敏板温度合格为标准,11/15/2024,13,总物料的平衡 轻组分的物料平衡（2）物料衡算塔,(3)灵敏点温度,11/15/2024,14,(3)灵敏点温度9/14/202314,按塔顶和塔釜温度进行操作控制的不可靠性,塔内温度剧变的区域,按灵敏点温度进行操作控制,11/15/2024,15,按塔顶和塔釜温度进行操作控制的不可靠性9/14/202315,11/15/2024,16,9/14/202316,11/15/2024,17,9/14/202317,若：分离能力 R 不够,11/15/2024,18,若：分离能力 R 不够9/14/202318,塔底压力,塔底压力与塔釜加热量有关，,表明了塔内汽液负荷的大小。,实验时的调整方法,若T,灵,发生急剧上升采取,D=0，F，W的措施。,若T,灵,发生缓缓上升采取,R 或全回流的措施。,11/15/2024,19,塔底压力塔底压力与塔釜加热量有关，实验时的调整方法9,3.实验装置,11/15/2024,20,3.实验装置9/14/202320,4.实验内容,1.,全回流操作测全塔效率,X,D,94v%或,X,D,93m%；,2.部分回流操作得产品500ml,X,D,93v%,X,D,3v%。,a.正常的操作参数P,釜,（2040)100Pa，,灵敏板温度 T,灵,（8083）。,b.不正常现象的观察和调节。,11/15/2024,21,4.实验内容9/14/202321,5.原始数据记录,实验物系：酒精水溶液,进料状态：常温,设备参数：塔板数=15,塔 径:50mm,板 间 距:100mm,开 孔 率:3.8%,F,L/h,D,ml/mil,W,ml/min,R,%,全,回流,95.2,(v),部分,回流,93.0(v),3.0,11/15/2024,22,5.原始数据记录实验物系：酒精水溶液 ,11/15/2024,23,9/14/202323,