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(de)
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(de),又能使接触之后(de)两相及时分开,互不夹
带(de)设备称之为塔.塔设备是化工、炼油生产中最重要(de)设备之一.
常见(de)、可在塔设备中完成单元操作(de)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(de)
答:按塔(de)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(de)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(de)方式,可将塔设备分为:具有固定相界面(de)塔和流动相界面(de)塔.
茶浴炉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(de)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(de)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(de)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(de)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(de)气相易从液
层高度小(de)区域穿过,使气液两相不能在塔板上达到预期(de)传热,传
质要求.使塔板效率降低.筛板塔尤其要注意塔板(de)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(de)安装位置,保持开口方向与该层塔板上液体(de)流动方向一致.(3)溢流口与下层塔板(de)距工作票管理系统
离应根据生产能力和下层塔板溢流堰(de)高度而定.但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘(de)液体之
中,以保持上层液相下流时有足够(de)通道和封住下层上升蒸汽必须(de)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(de)安装,检修情况都是要注意(de).对于
不同(de)塔板有不同(de)安装要求,只有按要求安装才能保证塔(de)生产效率.
5:塔设备中(de)除沫器有什么作用
答:除沫器用于分离塔中气体夹带(de)液滴,以保证有传质效率,降低有
价值(de)物料损失和改善塔后压缩机(de)操作,一般多在塔顶设置除沫器.可有效去除3—5um(de)雾滴,塔盘间若设置除沫器,不仅可保证塔盘(de)
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.浴帘挂钩
6:塔器在进行设备(de)材料选择时,应考虑哪些问题
答:(1)在使用温度下有良好(de)力学性能,即较高(de)强度,良好(de)塑性和冲击韧性以及较低(de)缺口敏感性.(2)要求具有良好(de)抗氢,氮等气体(de)腐蚀性能.(3)要求具有较好(de)制造和加工性能,并具有良好(de)可焊性.(4)热稳定性好
7:精馏塔(de)精馏段与提馏段是怎样划分(de),二者(de)作用是什么
答:当精馏塔(de)某块塔板上(de)浓度与原料(de)浓度相近或相等时,料液就由此处塔引入,该塔称为加料版.位于加料版以上(de)塔段为精馏段,位于加料版及其以下(de)塔段为提馏段.精馏段(de)作用是使原料中易挥发组分增浓.提馏段(de)作用是回收原料中易挥发组分.
8:塔体腐蚀通常表现在哪些部位原因是什么
答:(1)、焊口腐蚀.焊口腐蚀是由于焊条选材不当、焊接工艺不完
善、焊口处理不彻底等引起(de).(2)、局部腐蚀.局部腐蚀是由于塔体自身倾斜、气体分布器开口不均、塔内填料
堆积不均造成介质在塔内流动时偏流,对塔体内部(de)冲蚀.
9:塔(de)裙座高度是如何确定(de)
答:塔(de)裙座高度主要是保证塔底产品抽出口与泵(de)进口管线(de)
高度差大于塔底泵(de)汽蚀余量,避免塔底泵因发生气蚀作用而损坏
10:塔设备(de)临界风速是指什么
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答:塔体上总是在顺风向与横风向分别受到力(de)作用,可相应地成为拽力与升力.冈为后者比前者要大得多,因此在计算时可只考虑升力,作用在塔体上(de)升力是交变(de),升力(de)频率与旋涡脱落频率相同.因此旋
涡脱落频率与塔(de)任一振型(de)自振频率一致时.便会引起塔(de)共振.塔共振时(de)风速称为临界风速.
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11:两相间传质(de)双膜理论是什么
答;双膜理论”是两相间物质传递(de)机理应用最为广泛(de)理论,它(de)基本点如下:(1)当气液两相接触时,两相之间有一个相界面,在相界面两侧分别存在着呈层流流动(de)稳定膜层(有效层流膜层).膜层(de)厚度主要随流速而变,流速越大膜层厚度越小.(2)在相界面上气液两相互
成平衡.(3)在膜层以外(de)主体内,由于充分(de)湍动,溶质(de)浓度基本上是均匀(de),即认为主体中没有浓度梯度存在,换句话说,浓度梯度全部集中在两个膜层内.双膜理论对于湿壁塔,低气速填料塔等具有固定传质界面(de)吸收设备有实际意义.
12:塔设备在停车检查时(de)重点项目是什么
答:(1)查塔盘水平及支撑件,连接件(de)腐蚀,松动等情况,必要时取出塔外清洗或更换.(2)检
查塔体腐蚀,变形及各部位焊缝(de)情况,对塔壁,封头,进料口处筒体,出入口接管,压力引出口线,液位计引出线等处进行测厚,判断其受蚀情况.(3)全面检查设备(de)附件、安全阀、压力表、温度计、液位计等接管有无堵塞,是否在规定(de)压力下动作,有无对安全阀、压力表等进行校验等等.(4)如在运行中发现异常震动等现象,停车检查时一定要查明原因,妥善处理.如焦化接触冷却塔曾出现裙座螺栓松动特殊情况.(5)对于介质较脏(de)塔,如焦化分馏塔还需检查塔盘浮阀是否灵活,集油箱及塔底抽出线结焦情况等等.(6)对于焦炭塔除检查塔设备变形、裙座裂纹扩展情况,除塔壁受腐蚀外,还需检查塔内壁挂焦情况,挂壁严重(de)话,需要将挂焦铲干净.
13:车吹扫后,要清理杂质,打开人孔(de)顺序是什么
答:应从上往下开始拆.因为吹扫后还可能有部分易燃易爆气体在塔内聚集,而又往往聚集在塔内顶部,如果先拆开下面人孔,空气进入后,可燃气体与空气混合成爆炸性气体,遇火星即会爆炸.相反,从上往下拆,每拆一个,就形成一个空气对流段,塔内易燃易爆气体随空气对流到塔外,难以达到爆炸极限浓度,故从上往下拆安全.
14:板式塔和填料塔在传质上有什么差别
答:通常(de)精馏、吸收操作过程中,精馏塔和吸收塔大都采用板式塔和填料塔两种塔型.板式塔属于分级接触型(de)传质设备,就大多数塔板形式而言,气、液两相按错流方式流动,传质是在塔板上进
行(de).填料塔是连续型(de)传质设备,气、液两相按逆流方式流动,传质主要在覆盖于填料表面上(de)液膜中进行.
15:高压操作(de)蒸馏塔一般选用什么塔型
答:高压操作(de)蒸馏塔,推荐用板式塔.如果选用填料塔,则会因塔内气液比较小等因素(de)影响,导致分离效果不好.
16:完成萃取操作有几个步骤
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答:(1)、相(de)分散.将一相液体分散到另一相液体中,形成分散体.(2)、相间传质.将分散体维持必要(de)时间,使传质进行到适当程度.(3)、相(de)分离.将分散体分离成两相清夜.工业萃取要求溶质萃出率
高和萃取剂用量少,多次重复上述三个步骤,合理安排各进出液体,组成多级逆流萃取以获得浓度高(de)萃取液并方便后续加工.
17:萃取塔有几种形式
答:萃取塔按搅拌形式可以分为三类.1、无搅拌(de)萃取塔.如:喷淋塔、填料塔、挡板塔、筛板塔.2
、往复搅拌(de)萃取塔.如:脉动填料塔、脉动筛板塔、振动筛板塔.3、旋转搅拌(de)萃取塔.如:转盘塔、Oldshue-Rushton 塔、偏心转盘塔、Scheibel 塔.
18:萃取设备计算(de)基本数据有哪些
答:(1)确定萃取剂. (2)确定平衡数据. (3)确定操作流程.(4)确定萃取相比. (5)求取理论级数. (6)确定萃取设备类型.
19:从塔盘(de)溢流方式看,塔盘可分为哪几种
答:从塔盘(de)溢流方式看,可分为单溢流式和双溢流式.其中单溢流式又有中间降液和两边降液之分.一般来说,塔径在Φ800-2000mm 之间可用单溢流塔盘,塔径在Φ2000mm 以上(de)可用双溢流塔盘.
20:减压塔为什么设计成两端细,中间粗(de)形式
答:减压塔上部由于气液相负荷都比较小,故而相应(de)塔径也比较小.减压塔底由于温度较高,塔底产品停留时间太长,容易发生裂解、缩合结焦等化学反应,影响产品质量,而且对长期安全运转不利.为了减少塔底产品(de)停留时间,塔(de)气提段也采用较小(de)塔径.绝大多数减压塔下部(de)气提段和上部缩径部分(de)直径相同,有利于塔(de)制造和安装.减压塔(de)中部由于气、液相负荷都比较大,相应选择较大(de)直径,故而构成减压塔两端细,中间粗(de)外形特征.
21:减压塔真空度高低对操作条件有何影响
答:减压塔(de)正常平稳操作,必须在稳定(de)真空度下进行,真空度高低对全塔气液相负荷大小,平稳操作影响很大.在减压炉出口油温度、进料油流量、塔底气提吹气流量及回流量均不变(de)前提下,如果真空度降低,就改变了塔内油品压力与温度平衡(de)关系,提高了油品(de)饱和蒸汽压.相应油品分压增高,使油品沸点升高,从而降低了进料(de)气化率,会使收率降低.在操作上,由于气化率下降塔内回流量减少,会使各馏出口温度上升.因此,在把握馏出口操作条件时,真空度变化除应调节好产品收率,也要相应调节好馏出口温度,当真空度高时可适当调低馏出口温度.真空度低时馏出口温度要适当提高.
22:不同类型塔板(de)气液传质原理有何区别
答:塔板是板式塔(de)核心部件,它(de)主要作用是造成较大(de)气、液
相接触(de)表面积以利于在两相间进行传质和传热(de)过程.塔板上气液接触(de)情况随气速(de)变化而有所不同大致可以分为以下四种类型:1.鼓泡接触:当塔内(de)气速较低(de)情况下,气体以一个气泡(de)形态穿过液层上升.塔板上所有气泡外表面积之和即为该塔板上(de)气液传质面积.2.蜂窝状接触:随着气速(de)提高,单位时间内通过液层气体数量增加,使液层变为蜂窝状.它(de)传质面积要比鼓泡接触大.3.泡沫接触:气体速度进一步加大时,穿过液层(de)气泡直径变小,呈现泡沫状态(de)接
触形式.4.喷射接触:气体高速穿过塔板,将板上(de)液体都粉碎成液滴,此时传质和传热过程则是在气体和液体(de)外表面之间进行.:前三种情
况在塔板上(de)液体是连续(de),气体是分散相进行气液接触传质和传热过程(de);喷射接触在塔板上气体处在连续相,而液体则处在分散相.在
小型低速(de)分馏塔内才会出现鼓泡状和蜂窝状(de)情况.原油蒸馏过程中气速一般比较大,常压蒸馏采用浮阀或筛孔塔板,以泡沫接触为主(de)
方式进行传质和传热.减压蒸馏(de)气体流速特别高,通常采用网孔或浮
喷塔板,以喷射接触(de)方式进行传质和传热.经高速气流冲击所形成液
滴(de)流速也很大,为避免大量雾沫夹带影响传质效果,塔板上均装有挡
沫板.
23:塔有哪些不正常操作现象
答:夹带液沫:对一定(de)液体流量,气速越大,液沫夹带越大,塔板上液
层越厚.而液层厚度增加,相当于板间距(de)减小,对液沫夹带(de)影响增大,因此,当气速增至某一数值时,塔板上必将出现恶性循环,板上(de)液
层不断增厚而不能达到平衡,最终液体将充斥全塔,并随着气体从塔顶溢出,这种现象称为夹带液沫.溢流液沫:因降液管通过能力(de)限制而引起(de)液沫称为溢流液沫.板压降太大通常是降液管内液面太高(de)主要原因.因此,板压降很大(de)塔板都比较容易发生溢流液沫,由此可见,气速
过大同样会造成溢流液沫.此外,如塔内某块塔板(de)降液管阻力急剧增
加(如堵塞)也会造成溢流液沫漏液:当气体流速较小时,塔板上部分液体
会从筛孔中直接落下,这种现象称为漏液现象.漏液现象(de)发生除塔板(de)结构因素之外,气速是决定塔板漏液(de)主要因素.
24:应力腐蚀是怎样定义(de)
答:不锈钢在特定(de)腐蚀介质中和在静拉伸应力(de)作用下所出现(de)低于强度极限(de)脆性开裂现象称为应力开裂腐蚀.这种类型(de)腐蚀破坏性极大,即在不锈钢(de)腐蚀敏感部位形成微小凹坑,产生细小裂纹,且裂纹扩展很快,能在短时间内发生严重(de)破坏.
25:什么情况下一般优先使用板式塔
答:(1)在处理易结垢或含固体颗粒(de)物料时,应选择板式塔.板式塔中,气、液负荷都比较大,以高速通过塔板时有“清扫”(de)功能,可防止

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