精馏塔种类

是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。有板式塔填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
  蒸气由塔底进入,与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移,蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移,蒸气愈接近塔顶,其易挥发组分浓度愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,达到组分分离的目的。由塔顶上升的蒸气进入冷凝器,冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中,其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体,其中的一部分送入再沸器,热蒸发后,蒸气返回塔中,另一部分液体作为釜残液取出。
筛板塔  精馏原理 (Principle of Rectify)
  蒸馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不同(相对挥发度,α)的特性,实现分离目的的单元操作。蒸馏按照其操作方法可分为:简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。 本节以两组分的混合物系为研究对象,在分析简单蒸馏的基础上,通过比较和引申,讲解精馏的操作原理及其实现的方法,从而理解和掌握精馏与简单蒸馏的区别(包括:原理、操作、结果等方面)。
6.2.1 蒸馏的操作和结果 以苯-甲苯混合液为例,图6-1为其装置和流程简图,其t-x-y 相图如图6-2 所示。将组成为xF、温度为t1的混合液加热到t3,使其部分气化,并将气相与液相分开,则所得的气相组成为y3,液相组成为x3。可以看出,y3>xF>x3 。
再沸器再沸器中加热汽化变成饱和水蒸气,浓度是yB,因为是全部汽化
规整填料精馏塔与筛板塔相比有什么特点?
    答:精馏塔分为筛板塔和填料塔两大类。填料塔又分为散堆填料和规整填料两种。筛板塔虽然结构较简单,适应性强,宜于放大,在空分设备中被广泛采用。但是,随着气液传
热、传质技术的发展,对高效规整填料的研究,一些效率高、压降小、持液量小的规整填料的开发,在近十多年内,有逐步替代筛板塔的趋势。
    规整填料由厚约0.22mm的金属波纹板组成,一块块排列起来的金属波纹板,低温液体在每一片填料表面上都形成一层液膜,与上升的蒸气相接触,进行传热传质。规整填料的金属比表面积约是填料为筛板的30倍,液氧持留量仅为筛板的35%~40%。而且,因为精馏塔截面积比筛板塔小1/3,填料垂直排列,不存在水平方向浓度梯度的问题,只要液体分布均匀,精馏效率较高,压力降较小,气体穿过填料液膜的压差比穿过筛板液层的压差要小得多,约只有50Pa。上塔底部压力的下降,必然可导致下塔压力降低,进而主空压机的出口压力相应降低,使整套空分的能耗降低。同时,规整填料液体的滞留量小,因此,对负荷变化的应变能力较强。
    归纳起来,规整填料塔与筛板塔相比,有以下优点:
    1)压降非常小。气相在填料中的液相膜表面进行对流传热、传质,不存在塔板上清液层及筛孔的阻力。在正常情况下,规整填料的阻力只有相应筛板塔阻力的1/5~1/6;
    2)热、质交换充分,分离效率高,使产品的提取率提高;
    3)操作弹性大,不产生液泛或漏液,所以负荷调节范围大,适应性强。负荷调节范围可以在30%~110%,筛板塔的调节范围在70%~100%;
    4)液体滞留量少,启动和负荷调节速度快;   
    5)可节约能源。由于阻力小,空气进塔压力可降低0.07MPa左右,因而使空气压缩能耗减少6.5%左右;
    6)塔径可以减小。
    此外,应用规整填料后,由于当量理论塔板的压差减小,全精馏制氩可能实现,氩提取率提高10%~15%。
    规整填料精馏塔一般分为3~5段填料层,每段之间有液体收集器和再分布器,传统筛板塔的板间距为110~160mm,而规整填料的等板高为250~300mm,因此填料塔的高度会增加。
    一般都选择铝作为规整填料的材料,这样可减轻重量和减少费用,但必须控制好填料金
属表面残留润滑油量小于50mg/m2。在这样条件下,可认为铝填料塔和铝筛板塔用于氧精馏是同样安全的。
    当然,规整填料的成本要比筛板塔高,塔身也较高。但是,它的优点是突出的,所以,进入90年代后,许多空分设备生产厂首先在上塔和氩塔用规整填料塔替代了筛板塔,并有进一步在下塔也加以采用的趋势。 

本文发布于:2024-09-22 04:25:02,感谢您对本站的认可!

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