大学课件化工原理蒸馏7

1、6.8.5 精馏过程的节能精馏过程的节能 精馏是耗能较高的单元操作，精馏是耗能较高的单元操作，在产品生成成本中占有较大比重。在产品生成成本中占有较大比重。 用能过程，尤其是热能的使用过用能过程，尤其是热能的使用过程，对热能不仅有量的要求，而且程，对热能不仅有量的要求，而且有质或品位的要求。有质或品位的要求。 用能过程是能量贬值的过程，是用能过程是能量贬值的过程，是有效能损失的过程，而不是能在量有效能损失的过程，而不是能在量上的减少。上的减少。 精馏过程节能技术：精馏过程节能技术： 精馏塔设计和操作参数的优化精馏塔设计和操作参数的优化 多组分分离序列的选择多组分分离序列的选择 精馏与过程系统的能

2、量集成精馏与过程系统的能量集成 选择适宜的分离方法替代精馏选择适宜的分离方法替代精馏（1）精馏塔设计和操作参数的优化）精馏塔设计和操作参数的优化a. 回流比优化回流比优化 b. 适宜进料位置适宜进料位置c. 进料热状态的选择进料热状态的选择d. 操作压力的选择操作压力的选择（2）多组分分离序列的选择）多组分分离序列的选择多组分分离流程方案称之为分分离序列，离序列，不同序列分离相同产品的成本不同。 在分离序列中，如果易挥发组分依次从塔分离出来，此序列为顺序流程顺序流程。（3）精馏与过程系统的能量集成）精馏与过程系统的能量集成 精馏过程的能量集成是精馏过程的用能与系统的用能统一精馏过程的能量集成是

3、精馏过程的用能与系统的用能统一考虑的技术考虑的技术a.多效蒸馏多效蒸馏高低压流程：高低压流程：b. 中间再沸器和中间冷凝器中间再沸器和中间冷凝器中间再沸器中间再沸器目的：节省高品位热源目的：节省高品位热源动画动画问题：中沸器下方塔板分离能力被削弱。问题：中沸器下方塔板分离能力被削弱。 中间冷凝器中间冷凝器 目的：减少主冷凝器高品位冷剂的用量，以减少能耗目的：减少主冷凝器高品位冷剂的用量，以减少能耗问题：其上方的塔板的分离能力有所下降，问题：其上方的塔板的分离能力有所下降，动画6.9 特殊精馏（自学）特殊精馏（自学）6.9.1 反应精馏反应精馏6.9.2 精密精馏精密精馏6.9.3 盐溶精馏盐溶

4、精馏6.9.4 分子精馏分子精馏6.10 板板 式式 塔塔6.10.1 板式塔结构及性能（1） 板式塔结构板式塔结构 功能功能：是为混合物的气、液两相提供多级的充分、有效的接触与及时、完全分离的条件。动画 动画2板式塔性能要求：板式塔性能要求： 生产能力大 塔板效率高 具有适当的操作弹性塔板阻力小塔结构简单，易于加工制造，维修保养6.10.2 塔内气、液两相异常流动塔内气、液两相异常流动 （1）液泛）液泛 如果由于某种原因，使得气、液两相流动不畅，使板上液层迅速积累，以致充满整个空间，破坏塔的正常操作，称此现象为液泛液泛 动画过量雾沫夹带液泛过量雾沫夹带液泛原因：气相在液层中鼓泡，气泡破裂，将

5、雾沫弹溅至上一层塔板； 气相运动是喷射状，将液体分散并可携带一部分液沫流动。注：开始发生液泛时的气速称之为液泛气速液泛气速 。 降液管液泛降液管液泛塔内气、液两相流量较大，导致降液管内阻力及塔板阻力增大时，均会引起降液管液层升高，当降液管内液层高度难以维持塔板上液相畅通时，降液管内液层迅速上升，以致达到上一层塔板，逐渐充满塔板空间即发生液泛。并称之为降液管液泛。注：注：两种液泛互相影响和关联，其最终现象相同。（2） 严重漏液严重漏液 漏液量增大，导致塔板上难以维持正常操作所需的液面，无法操作。此漏液为严重漏液，称相应的孔流气速为漏漏液点气速液点气速 。动画6.10.3 塔板上气、液两相接触状态

6、塔板上气、液两相接触状态从严重漏液到液泛整个范围内存在有五种接触状态，即：鼓泡状态、蜂窝状态、泡沫状态、喷射状态泡沫状态、喷射状态及乳化状态。 a 泡沫状态泡沫状态 由于孔口处鼓泡剧烈，各种尺寸的气泡连串迅速上升，将液相拉成液膜展开在气相内，因泡沫剧烈运动，泡沫不断破裂和生成，以及产生液滴群，泡沫为传质创造了良好条件。是工业上重要的接触状态之一b.喷射状态喷射状态 从筛孔或阀孔中吹出的高速气流将液相分散高度湍动的液滴群，液相由连续相转变为分散相，两相间传质面为液滴群表面。由于液体横向流经塔板时将多次分散和凝聚，表面不断更新，为传质创造了良好的条件，是工业塔板上另一重要的气、液接触状态。 6.10.4 常用塔板的类型常用塔板的类型（1）泡罩塔）泡罩塔优点优点：塔板操作弹性大，塔效率也比较高，运用较为广泛。缺点：缺点：结构复杂，制造成本高，塔板阻力大但生产能力不大。 动画（2）筛板塔板）筛板塔板优点优点：结构简单、造价低、塔板阻力小目前，广泛应用的一种塔型动画（3）浮阀塔板）浮阀塔板浮阀塔板：浮阀塔板条形浮