蒸馏与吸收设备

1、典型典型蒸馏装置蒸馏装置冷却水V进进料料分分馏馏塔塔底部成品顶部成品回流泵再沸器蒸汽空气冷却器回流槽水冷却器3塔设备的发展趋势塔设备的发展趋势大型化大型化存在问题存在问题强度、刚度、强度、刚度、流体分布等流体分布等全负荷全负荷运转问题运转问题设计、制造、操作、设计、制造、操作、维修要求更高维修要求更高11板波纹波纹丝网波纹填料规整填料金属环属环矩鞍改进进矩鞍填矩鞍填料弧鞍填料鞍形填料阶梯环改进进鲍尔鲍尔环开孔环形填料料环、十字环及内螺旋填拉西环环形填料散装填料（乱堆填料）填料填料分类填料分类填料填料18溢流式孔流式盘式喷嘴式莲蓬头式喷洒式溢流型孔流型槽式压力型重力型管式液体分布装置42喷洒式液

2、体分布装置的局限性：喷洒式液体分布装置的局限性：（1）液体需要有一定的压力才能喷洒。）液体需要有一定的压力才能喷洒。（2）孔眼容易堵塞。）孔眼容易堵塞。（3）当塔径较大时液体分布的均匀性较差。）当塔径较大时液体分布的均匀性较差。（4）液体喷射到塔壁上会产生壁流。）液体喷射到塔壁上会产生壁流。 因此，对直径较大的填料塔，多采用溢因此，对直径较大的填料塔，多采用溢流型液体分布装置。流型液体分布装置。47 鉴于分子蒸馏在原理上根本区别于常规蒸馏, 因而它具备着许多常规蒸馏无法比拟的优点优点。1.操作温度低。操作温度低。常规蒸馏是靠不同物质的沸点差进行分离的, 而分子蒸馏是靠不同物质分子运动自由程的差

3、别进行分离的,因此, 后者是在远离(远低于)沸点下进行操作的。 2.蒸馏压强低。蒸馏压强低。由于分子蒸馏装置独特的结构形式, 其内部压强极小, 可以获得很高的真空度。同时, 由分子运动自由程公式可知, 要想获得足够大的平均自由程, 可以通过降低蒸馏压强来获得, 一般为10-1Pa数量级。 从以上两点可知, 尽管常规真空蒸馏也可采用较高的真空度,但由于其结构上的制约(特别是板式塔或填料塔), 其阻力较分子蒸馏装置大得多, 因而真空度上不去, 加之沸点以上操作, 所以其操作温度比分子蒸馏高得多。如某液体混合物在真空蒸馏时的操作温度为260, 而分子蒸馏仅为150。693.受热时间短。受热时间短。鉴

4、于分子蒸馏是基于不同物质分子运动自由程的差别而实现分离的因而受加热面与冷凝面的间距要小于轻分子的运动自由程(即距离很短), 这样由液面逸出的轻分子几乎未碰撞就到达冷凝面, 所以受热时间很短。另外, 若采用较先进的分子蒸馏结构, 使混合液的液面达到薄膜状, 这时液面与加热面的面积几乎相等, 那么, 此时的蒸馏时间则更短。假定真空蒸馏受热时间为1h, 则分子蒸馏仅用十几秒。4.分离程度高。分离程度高。分子蒸馏常常用来分离常规蒸馏不易分开的物质,然而就这两种方法均能分离的物质而言, 分子蒸馏的分离程度更高。分子蒸馏的挥发度一般用下式表示:= p1/p2 (M2 / M1)1/2。式中M1为轻组分分子

5、量；M2为重组分分子量；p1、p2分别是组分1和2的蒸气压。而常规蒸馏的相对挥发度, =p1/p2。在p1/p2相同的情况下, 重组分的分子量M2比轻组分的分子量M1大, 所以比大。这就表明分子蒸馏较常规蒸馏更易分离, 且随着M1、M2差别越大则分离程度越高。70 从分子蒸馏技术分子蒸馏技术以上的特点可知, 它在实际的工业化应用中较常规蒸馏技术具有以下明显的优势。对于高沸点、热敏性及易氧化物料高沸点、热敏性及易氧化物料的分离, 分子蒸馏提供了最佳分离方法。因为分子蒸馏是在很低温度下操作, 且受热时间很短; 分子蒸馏可极有效地脱除液体中的低分子物质低分子物质(如有机溶如有机溶剂、臭味等剂、臭味等), 这对于采用溶剂萃取后液体的脱溶是非常有效的方法; 分子蒸馏可有选择的蒸出目的产物, 去除其他杂质, 通过多级分离可同时分离两种以上的物质; 分子蒸馏的分离过程是物理过程, 因而可很好地保护被分离物质不受污染和侵害。随着工业化的发展,