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介绍精馏塔的应用及操作

2019-06-11 15:17:17 点击数:

工业出产中常常要求将混合物中各组分进行别离,其办法是使用混合物中各组分的蒸发度不同,将它们进行别离,并到达规则的纯度要求。

精馏进程的实质便是使用混合物各组分具有不同的蒸发度,使液相中的轻组分转移到气相中,而气相中的重组分转移到液相中,然后完成别离的目的。完成这一进程的工艺设备是精馏塔。

精馏塔是石油化工、医药等范畴常见的出产进程配备,是较为典型的单元出产进程,精馏塔的进程变量多,各变量之间联系复杂。

精馏塔进料进口以下至塔底部分称为提馏段,进料口以上至塔顶称为精馏段。塔内有若干层塔板,每块塔板上有恰当高度的液层,回流液经溢流管由上一级塔板流到下一级塔板,蒸汽则由底部上升,经过塔板上的小孔由下一塔板进入上一塔板,与塔板上的液体接触。在每一块塔板上同时发作上升蒸汽部分冷凝和回流液体部分汽化的转热进程,更重要的是还同时发作易蒸发组分不断汽化,从液相转入汽相,难蒸发组分不断冷凝,由汽相转入液相的传质进程。整个塔内,易蒸发组分浓度由下而上逐步添加,而难蒸发组分浓度则由上而下逐步添加。恰当控制好塔内的温度和压力,则可在塔顶或塔底获取人们所期望的物质成分。

1. 液泛现象

塔板正常操作时,在板上坚持必定厚度的液层,以和气体进行接触传质。假如由于某种原因造成液相堆积超越其所在空间范围,导致液体充溢塔板之间的空间,使塔的正常操作受到损坏,这种现象称为液泛。

01

液泛形成

液泛可分为降液管液泛、雾沫夹藏液泛等。

1) 降液管液泛是指降液管内的液相堆积至上一层塔板。

2) 雾沫夹藏液泛是指塔板上开孔空间的气相流速到达必定速度,使得塔板上的液相伴跟着上升的气相进入上一层塔板。

影响雾沫夹藏量的要素许多,比如塔板间距、空塔速度、堰高、液流速度及物料的物理化学性质等。同时还必须指出:雾沫夹藏量与捕集设备的结构也有很大的联系。尽管影响雾沫夹藏量的要素许多,但最主要的影响要素是空塔速度和两块塔板之间的气液别离空间。关于固定的塔来说,雾沫夹藏量主要随空塔速度的增大而增大。可是,假如增大塔板间的间隔,扩大别离空间,则相应提高空塔速度

02

液泛点

发作液泛时的操作状况称为液泛点。在规划精馏塔时,必须控制坚持液泛率在必定的范围内以确保精馏塔的安稳运转。液泛开始时,塔的压降急剧上升,效率急剧下降。随后塔的操作遭到损坏。

03

液泛成因

1)降液管内液体倒流回上层板。

由于塔板对上升的气流有阻力,下层板上方的压力比上层板上方的压力大,降液管内泡沫液高度所恰当的静压头能够战胜这一压力差时,液体才能往下贱。

当液体流量不变而气体流量加大,下层板与上层板间的压力差亦跟着添加,降液管内的液面随之升高.若气体流量加大到使得降液管内的液体升高到堰顶,管内的液体便不只不能往下贱,反而开始倒流回上层板,板上便开始积液;加以操作时不断有液体从塔外送入,最终会使全塔充溢液体。就形成了液泛。

若气体流量必定而液体流量加大,液体经过降液管的阻力添加,以及板上液层加厚,使板上下的压力差加大,都会使降液管内液面升高,然后导致液泛。

2)过量液沫夹藏到上层板

气流夹藏到上一层板的液沫,可使板上液层加厚,正常添加到必定程度,液层的加厚便明显起来(板上液体量增多,气泡加多、加大)。气流经过加厚的液层所带出的液沫又进一步加多。这种过量液沫夹藏使泡沫层顶与上一层板底的间隔缩小,液沫夹藏持续地有增无减,大液滴易直接喷射到上一层板,泡沫也可冒到上一层板,终至全塔被液体充溢。

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液泛结果

1、塔底与塔顶的压差添加;

2、塔底与塔顶的温差减小;

3、塔顶回流罐的液位下降;

4、塔底的产品产量减少;

5、塔顶和塔底的产品质量均不合格。

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液泛处理

1、整改降液板底隙;

2、下降上升蒸汽量;

3、减少进料量;

4、下降蒸汽量、回流量(回流也属于进料量的一种)。

注意:以上两种促进液泛的原因中,比较常见的是过量液沫夹藏。

2.淹塔

液泛时刻长了,由于液体负荷过大,液体充溢了整个降液管,而使上下塔板,液体连成一体,即淹塔,别离效果彻底被损坏。

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淹塔原因

导致淹塔发作的原因有以下几种:

1、沉降管堵死,回流液无法下贱。

开工时铁屑、焊渣等杂物,正常出产中设备腐蚀物的堆积,或许液体中的固体分出,溶液的自聚物,都易引起降液管阻塞。

2、液体量太大,使降液管超负荷。

02

淹塔处理

处理办法有这两项(如同液泛现象):

1)恰当下降进料量和回流量。

2)如设备毛病,则停工处理。

3. 冲塔

精馏塔正常操作中,气液相负荷相对安稳。当气液相负荷都过大时,气体经过塔板压降增大,会使降液管中液面高度添加;液相负荷添加时,出口堰上液面高度添加。当液体充溢整个降液管时,上下塔板连成一片,分馏彻底被损坏,就会出现冲塔。

冲塔的原因是:但凡形成塔内气液相负荷过大的要素都可引起冲塔,如原油的处理量、质料性质过轻、原油进塔含水量、塔底吹汽量、进料温度过高、回流中止或分布不均等。

现象:发作冲塔时,因塔内分馏效果变坏,损坏正常的传质传热,致使塔顶温度、压力、侧线馏出口温度、回流温度均上升,塔低液位忽然下降,馏出油颜色变黑。

处理的原则是下降汽液负荷,即下降回流量和塔底加热蒸汽量,假如由于处理量过大,可下降进料量。必要时可中止进料、封闭塔底加热蒸汽,待各层塔盘温度回落到正常值以下后,再重新加热、进料。

4. 回流比

精馏操作中,由精馏塔塔顶返回塔内的回流液流量L与塔顶产品流量D的比值,即R=L/D。回流比的巨细,对精馏进程的别离效果和经济性有着重要的影响。因而,在精馏规划时,回流比是一个需认真选定的参数。

回流比是依据对质料的别离要求确认的。回流比过大或过小,都会影响精馏操作的经济性和产品的质量。

加大回流比,可使塔顶产品中的轻组分浓度添加,可是,却减小了塔的出产才能,也使塔顶冷量、塔釜热量的消耗增大。

在正常操作中应坚持适宜的回流比,在确保产品质量的前提下,争取最好的经济效果。只有在塔的正常出产条件受到损坏或产品质量不合格时,才能调节回流比。

例如,塔顶产品中重组分含量添加,质量下降,要恰当增大回流比。塔的负荷(进料量)过低,为了确保塔内必定的上升蒸汽速度,也要恰当增大回流比。

关于大型的出产设备,当不同类型的塔板结构与上升蒸汽速度的要求及仪表的规划作业范围与实践出产量的巨细发作矛盾时,可以相应地恰当改动回流比。

 

又如浮阀塔板,假如处理才能只有规划才能的50-60%时,为了使浮阀在适宜范围内作业,为了让仪表的丈量范围在适宜的作业范围内,应采纳加大回流比来确保出产的安稳,这对大型出产设备坚持必要的安稳出产是极为重要的。

无锡市民药化设备有限公司 版权所有(C)2013 本站关键词:浓缩设备,蒸发结晶器,废水蒸发器,多效蒸发器,精馏塔,膜式蒸发器
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蒸发结晶器
结晶器的一种。构造和操作与一些蒸发器(悬筐式蒸发器、强制循环蒸发器)相同,溶剂在减压下加热蒸发,溶液达到过饱和而析出结晶。有时先在蒸发器中使溶液浓缩,然后将其倾注于另一结晶器中,以完成结晶过程。

废水蒸发器
废水蒸发器 针对化工有机废水高盐分高浓度等特点,基于蒸发浓缩结晶的原理.采用多效减压蒸发浓缩结晶有机废水,对浓缩液中的盐分进行分离后,通过集盐器进行回收,浓缩液进行干燥回收或焚烧处理,,蒸发后的冷凝水一般通过后续的生化处理进行处理,可以实现废水排放的标准。

多效蒸发器
多效降膜蒸发器由各效加热蒸发器、各效分离器、冷凝器、热压泵、杀菌器、保温管、真空系统、各效料液输送泵、冷凝排水泵、操作平台、电器仪表控制柜及阀门、管路等系统组成。

精馏塔
是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。有板式塔与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。

膜式蒸发器
膜式蒸发器本设备根据物料性能可以逆流、顺流、错流三种,设备运行基本全部在负压状态进行,安全性能良好。

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