化学工程与工艺课件精馏单元操作技术01

精馏单元操作技术,王保玉MP-mail:wangbaoyu2006,项目整体概述,某公司乙醇回收车间，要从20%的乙醇水溶液中回收乙醇，原料最大处理量为20L/h，要求回收乙醇的浓度达90%（质量%）以上。任务1：酒精回收提纯初步方案的制定；任务2：酒精蒸馏回收工艺条件的确定；任务3：酒精回收的仿真操作；任务4：酒精回收操作规程的编制；任务5：酒精回收的操作；任务6：酒精回收操作中异常现象的判别及处理。,项目目标设计,考核方案设计,酒精回收提纯初步方案的制定,蒸馏概述蒸馏是分离液体均相混合物最早实现工业化的典型单元操作。它是通过加热造成汽液两相体系，利用混合物中各组分挥发性不同而达到分离的目的。混合物中挥发能力高的组分称为易挥发组分或轻组分，把挥发能力低的组分称为难挥发组分或重组分。,蒸馏操作的分类,精馏过程示意图,板式塔,板式塔塔内沿塔高装有若干层塔板，相邻两板有一定的间隔距离。塔内气、液两相在塔板上互相接触，进行传热和传质，属于逐级接触式塔设备。板式塔的结构1-塔体；2-塔板；3-溢流堰；4-受液盘；5-降液管,板式塔的工作原理,操作时，塔内液体依靠重力作用，自上而下流经各层塔板，并在每层塔板上保持一定的液层，最后由塔底排出。气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板上的液层，在液层中气液两相密切而充分的接触，进行传质传热，最后由塔顶排出。在塔中，使两相呈逆流流动，以提供最大的传质推动力。,板式塔的类型,板式塔的特点,典型的溢流塔板,泡罩塔每层塔板上开有圆形孔，孔上焊有若干短管作为升气管。升气管高出液面，故板上液体不会从中漏下。升气管上盖有泡罩，其下部周边开有许多齿缝。,典型的溢流塔板,筛板塔在塔板上开有许多均匀分布的筛孔，其结构如图所示，筛孔在塔板上作正三角形排列，孔径一般为38mm，孔心距与孔径之比常在2.54.0范围内。板上设置溢流堰，以使板上维持一定深度的液层。,典型的溢流塔板,浮阀塔阀片可随气速变化而升降。阀片上装有限位的三条腿，插入阀孔后将阀腿底脚旋转90，限制操作时阀片在板上升起的最大高度，使阀片不被气体吹走。阀片周边冲出几个略向下弯的定距片。浮阀的类型很多，常用的有F1型、V-4型及T型等。,F1型,V-4型,T型,典型的溢流塔板,舌形塔板在塔板上开出许多舌型孔，向塔板液流出口处张开，张角20左右。舌片与板面成一定的角度，按一定规律排布，塔板出口不设溢流堰，降液管面积也比一般塔板大些。浮舌塔板将固定舌片用可上下浮动的舌片替代。,舌形塔板,浮舌塔板,典型的溢流塔板,斜孔塔板在塔板上冲有一定形状的斜孔，斜孔开口方向与液流方向垂直，相邻两排斜孔的开口方向相反。,典型的溢流塔板,网孔塔板在塔板上冲压出许多网状定向切口，网孔的开口方向与塔板水平夹角约为30，有效张口高度为25mm，如图所示。,常见塔板的性能比较,除沫装置,除沫器安装在塔顶，其作用是分离塔顶气体中夹带的液滴，保证塔顶馏出产品的质量。常用的除沫器有折板形、丝网形和旋流形。其中丝网除沫器应用最广泛。,防涡器,塔底液体流出时，若带有漩涡则会将油气带入与塔底相连的泵内，使泵发生抽空现象。为此塔底大多设有防涡器。,容器接管,化工容器的接管是连接容器与工艺管线的附件，还可以安装测量仪表，设置分析取样