蒸餾塔生產能力

『壹』 精餾塔設計目的及意義

在化學工業和石油工業中廣泛應用的肆慧哪諸如吸收、解吸、精餾、萃取等單元操作中,氣液傳質設備必不可少.塔設備就是使氣液成兩相通過精密接觸達到相際傳質和傳熱目碧蔽的的氣液傳質設備之一.

塔設備一般分為級間接觸式和連續接觸式兩大類.前者的代表是板式塔,後者的代表則為填料塔,在各種塔型中,當前應用最廣泛的是篩板塔與浮閥塔.

篩板塔在十九世紀初已應用與工業裝置上,但由於對篩板的流體力學研究很少,被認為操作不易掌握,沒有被廣泛採用.五十年代來,由於工業生產實踐,對篩板塔作了較充分的研究並且經過了大量的工業生產實踐,形成了較完善的設計方法.篩板塔和泡罩塔相裂碼比較具有下列特點：生產能力大於10.5%,板效率提高產量15%左右；而壓降可降低30%左右；另外篩板塔結構簡單,消耗金屬少,塔板的造價可減少40%左右；安裝容易,也便於清理檢修.

『貳』 如何選擇精餾塔的填料

最常用的波紋板填料的效率最高，應首先考慮。

『叄』 改變進料濃度對精餾塔塔頂組成和塔釜濃度有什麼影響

間歇精餾又稱分批精餾，全部待分離物料一次加入蒸餾釜中，精餾時，蒸餾釜版加熱，使之沸騰，塔權頂蒸出的蒸氣經冷凝後，一部分作為塔頂產品，另一部分作為迴流送回塔內；操作終了時，殘液一次從釜內排出，然後再進行下一批物料的精餾操作。 一般間歇精餾生產能力較低，切分離的物科濃度前後差異較大。類似白酒生產中的成品分離。間歇精餾有以下特點：(1)釜中液體的組成隨精餾的進行而不斷降低，塔內操作參數(如溫度、濃度)也隨時間變化，因此間歇精餾屬於不穩定操作過程。(2)間歇精餾塔只有精餾段。(3)塔頂產品組成隨操作方式而異。間歇精餾的操作方式主要有以下兩種：其一是餾出液組成恆定時的間歇精餾操作，即餾出液組成保持桓定，而相應的迴流比不斷的增大；其二是迴流比恆定時的間歇精餾操 作，及迴流比保持恆定，而對應的餾出液組成逐漸降低。

『肆』 影響精餾塔頂效率及生產能力的因素有哪些

影響精餾操作的主要因素
1．物料平衡的影響和制約
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根據精餾塔的總物料衡算可知，對於一定的原料液流量F和組成xF，只要確定了分離程度xD和xW，餾出液流量D和釜殘液流量W也就被確定了。
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采出率D/F:

D/F=(xF-xW)/(xD-xW)
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不能任意增減，否則進、出塔的兩個組分的量不平衡，必然導致塔內組成變化，操作波動，使操作不能達到預期的分離要求。
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在精餾塔的操作中，需維持塔頂和塔底產品的穩定，保持精餾裝置的物料平衡是精餾塔穩態操作的必要條件。通常由塔底液位來控制精餾塔的物料平衡。
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2、塔頂迴流的影響
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迴流比是影響精餾塔分離效果的主要因素，生產中經常用迴流比來調節、控制產品的質量。
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當迴流比增大時，精餾產品質量提高；
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當迴流比減小時，xD減小而xW增大，使分離效果變差。
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迴流比增加，使塔內上升蒸汽量及下降液體量均增加，若塔內汽液負荷超過允許值，則可能引起塔板效率下降，此時應減小原料液流量。
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調節迴流比的方法可有如下幾種。
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（1）減少塔頂采出量以增大迴流比。
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（2）塔頂冷凝器為分凝器時，可增加塔頂冷劑的用量，以提高凝液量，增大迴流比。
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（3）有迴流液中間貯槽的強制迴流，可暫時加大迴流量，以提高迴流比，但不得將迴流貯槽抽空。
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必須注意，在餾出液采出率D/F規定的條件下，籍增加迴流比R以提高xD的的方法並非總是有效。
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加大操作迴流比意味著加大蒸發量與冷凝量，這些數值還將受到塔釜及冷凝器的傳熱面的限制。
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3．進料熱狀況的影響
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當進料狀況（xF和q）發生變化時，應適當改變進料位置，並及時調節迴流比R。一般精餾塔常設幾個進料位置，以適應生產中進料狀況，保證在精餾塔的適宜位置進料。如進料狀況改變而進料位置不變，必然引起餾出液和釜殘液組成的變化。
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進料情況對精餾操作有著重要意義。常見的進料狀況有五種，不同的進料狀況，都顯著地直接影響提餾段的迴流量和塔內的汽液平衡。
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精餾塔較為理想的進料狀況是泡點進料，它較為經濟和最為常用。
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對特定的精餾塔，若xF減小，則將使xD和xW均減小，欲保持xD不變，則應增大迴流比。
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4．塔釜溫度的影響
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釜溫是由釜壓和物料組成決定的。精餾過程中，只有保持規定的釜溫，才能確保產品質量。因此釜溫是精餾操作中重要的控制指標之一。
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提高塔釜溫度時，則使塔內液相中易揮發組分減少，同時，並使上升蒸汽的速度增大，有利於提高傳質效率。
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如果由塔頂得到產品，則塔釜排出難揮發物中，易揮發組分減少，損失減少；
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如果塔釜排出物為產品，則可提高產品質量，但塔頂排出的易揮發組分中夾帶的難揮發組分增多，從而增大損失。
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在提高溫度的時候，既要考慮到產品的質量，又要考慮到工藝損失。一般情況下，操作習慣於用溫度來提高產品質量，降低工藝損失。

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當釜溫變化時，通常是用改變蒸發釜的加熱蒸汽量，將釜溫調節至正常。
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當釜溫低於規定值時，應加大蒸汽用量，以提高釜液的汽化量，使釜液中重組分的含量相對增加，泡點提高，釜溫提高。
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當釜溫高於規定值時，應減少蒸汽用量，以減少釜液的汽化量，使釜液中輕組分的含量相對增加，泡點降低，釜溫降低。
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此外還有與液位串級調節的方法等。
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5．操作壓力的影響
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塔的壓力是精餾塔主要的控制指標之一。在精餾操作中，常常規定了操作壓力的調節范圍。塔壓波動過大，就會破壞全塔的氣液平衡和物料平衡，使產品達不到所要求的質量。
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提高操作壓力，可以相應地提高塔的生產能力，操作穩定。但在塔釜難揮發產品中，易揮發組分含量增加。如果從塔頂得到產品，則可提高產品的質量和易揮發組分的濃度。
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影響塔壓變化的因素：塔頂溫度，塔釜溫度、進料組成、進料流量、迴流量、冷劑量、冷劑壓力等的變化以及儀表故障、設備和管道的凍堵等
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對於常壓塔的壓力控制，主要有以下三種方法。
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(1)對塔頂壓力在穩定性要求不高的情況下，無需安裝壓力控制系統，應當在精餾設備(冷凝器或迴流罐)上設置一個通大氣的管道，以保證塔內壓力接近於大氣壓。
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(2)對塔頂壓力的穩定性要求較高或被分離的物料不能和空氣接觸時，若塔頂冷凝器為全凝器時，塔壓多是靠冷劑量的大小來調節。
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(3)用調節塔釜加熱蒸汽量的方法來調節塔釜的氣相壓力。
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在生產中，當塔壓變化時，控制塔壓的調節機構就會自動動作，使塔壓恢復正常。
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當塔壓發生變化時，首先要判斷引起變化的原因，而不要簡單地只從調節上使塔壓恢復正常，要從根本上消除變化的原因，才能不破壞塔的正常操作。

『伍』 請問精餾塔化工原理課程設計的目的和要求是什麼

課程目的和要求 目的： 鍛煉學生的綜合能力：資料查閱、知識綜合應用、理論計算、設備選型、繪制圖形、編寫說明書。 培養工程觀念：理論→小試→放大。 要求： 設定大致框架，繪制工藝流程圖； 進行有關計算，得出設備主要尺寸和參數（塔高，直徑，塔板數等）； 選擇附屬設備； 根據計算結果繪制主體設備圖形； 編寫設計說明書。 具體要求 所有工作必須獨立完成； 時間：5月24-6月11日： 6月2日提交設計說明書草稿、乙醇—水溶液的y-x圖、主體設備草圖和流程圖，老師批改後返回學生。 6月9日完成正式的設計說明書、乙醇—水溶液的y-x圖、主體設備圖和流程圖。 說明書右邊留30mm，用來標注參考文獻，圖紙必須規范，標注清楚。 6月10日—11日答辯。 化工原理課程設計題目 酒精生產過程板式精餾塔的設計： 設計題目： 設計生產能力為X噸/日的二級酒精精餾塔。 一、 設計條件 1、生產能力： X噸／日二級酒精 2、原料：乙醇含量29．8（W）的粗餾冷凝液，以乙醇——水二元系為主； 3、採取直接蒸汽加熱： 4、採取泡點進料： 5、餾出液中乙醇含量>95％(V)，並符合二級酒精標准： 6、釜殘液中乙醇含量不大於0．2％(W)： 一、 設計條件 7、四級酒精(含乙醇為95％(V)其它無要求)的產出率為二級酒精的2％； 8、塔頂溫度 78℃，塔底溫度100-104℃； 9、塔板效率0.3-0.4或更低； 10、精餾段塔板數計算值 ～22層，工廠 32層， 提餾段塔板數計算值 ～10層，工廠 16層； 11、二級酒精從塔第三、四、五層提取； 12、二、四級酒精的冷卻溫度為25℃， 冷卻水溫度：進口20℃，出口35-40℃ 13、迴流比大致范圍 3.5-4.5（通過最少迴流比計算） 14、其他參數(除給出外)可自選。 二、設計說明書的內容 1、目錄； 2、設計題目及原始數據(任務書)； 3、簡述酒精精餾過程的生產方法及特點， 4、論述精餾總體結構(塔型、主要結構)的選擇和材料選擇； 5、精餾過程有關計算(物料衡算、熱量衡算、理論塔板數、迴流比、塔高、塔徑塔板設計、進出管徑等); 設計說明書的內容 6、設計結果概要(主要設備尺寸、衡算結果等); 7、主體設備設計計算及說明； 8、主要零件的強度計算（選做）； 9、主要附屬設備的選擇（換熱器等）； 10、參考文獻 ； 11、後計及其它． 三、設計圖要求 1、用594×841圖紙繪制裝置圖一張：一主視圖，一俯視圖，一剖面圖，兩個局部放大圖。設備技術要求、主要參數、接管表、部件明細表、標題欄。 2、 用420×594圖紙繪制設備流程圖一張； 3、用坐標紙繪制乙醇—水溶液的y-x圖一張，並用圖解法求理論塔板數

『陸』 化工原理中精餾塔什麼叫操作彈性！！

操作彈性是在設計中考慮共況的最大和最小生產能力的范圍，比如一套設計生產為每小時1000噸的某裝置，其能正常運行的生產能力范圍是500-1200噸，那麼其彈性系數就是50%-120%，主要是考慮在減產和擴能都能保持正常的工作指標，一般我們國家在設計裝置時，比較保守，選用的設備放得太大，其擴能范圍比較大，所以操作彈性的最大值甚至可以達到150%，這造成了較大的浪費，國外裝置如果要擴能，一般最多10%，否則只有再建一套。優化裝置的設計這也是目前各過程模擬軟體的目的和工程類人員以後的重點工作目標之一。

『柒』 蒸餾設備的設備

（molecular distillation equipment）
分子蒸餾亦稱短程蒸餾.它是一項較新的尚未廣泛應用於工業化生產的液-液分離技術．其應用能解決大量常規蒸餾技術所不能解決的問題.
分子蒸餾與常規蒸餾技術相比有以下特點:
1．普通蒸餾是在沸點溫度下進行分離操作:而分子蒸餾只要冷熱兩個面之間達到足夠的溫度差.就可以在任何溫度下進行分離.因而分子蒸餾操作溫度遠低於物料的沸點.
2．普通蒸餾有鼓泡.沸騰現象:而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發.操作壓力很低.一般為0．1-1Pa數量級,受熱時間很短．一般僅為十秒至幾十秒.
3．普通蒸餾的蒸發和冷凝是可逆過程.液相和氣相之間處於動態相平衡,而在分子蒸餾過程中.從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上.理論上沒有返回到加熱面的可能性.所以分子蒸餾沒有不易分離的物質.
一套完整的分子蒸餾設備主要包括：分子蒸發器、脫氣系統、進料系統、加熱系統、冷卻真空系統和控制系統。分子蒸餾裝置的核心部分是分子蒸發器，其種類主要有3種：(1)降膜式：為早期形式，結構簡單，但由於液膜厚，效率差，當今世界各國很少採用；(2)刮膜式:形成的液膜薄，分離效率高，但較降膜式結構復雜；(3)離心式：離心力成膜，膜薄，蒸發效率高，但結構復雜，真空密封較難，設備的製造成本高。為提高分離效率，往往需要採用多級串聯使用而實現不同物質的多級分離。
1.降膜式分子蒸餾器
該裝置是採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式。將物料加熱,蒸發物就可在相對方向的冷凝面上凝縮。降膜式裝置為早期形式，結構簡單，在蒸發面上形成的液膜較厚，效率差，現在各國很少採用。
2.刮膜式分子蒸餾裝置
我國在80年代末才開展刮膜式分子蒸餾裝置和工藝應用研究。它採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式，但為了使蒸發面上的液膜厚度小且分布均勻,在蒸餾器中設置了一硬碳或聚四氟乙烯制的轉動刮板。該刮板不但可以使下流液層得到充分攪拌,還可以加快蒸發面液層的更新,從而強化了物料的傳熱和傳質過程。其優點是:液膜厚度小,並且沿蒸發表面流動;被蒸餾物料在操作溫度下停留時間短,熱分解的危險性較小,蒸餾過程可以連續進行,生產能力大。缺點是:液體分配裝置難以完善,很難保證所有的蒸發表面都被液膜均勻覆蓋;液體流動時常發生翻滾現象,所產生的霧沫也常濺到冷凝面上。但由於該裝置結構相對簡單,價格相對低廉,現在的實驗室及工業生產中,大部分都採用該裝置。
3.離心式分子蒸餾裝置
該裝置將物料送到高速旋轉的轉盤中央,並在旋轉面擴展形成薄膜,同時加熱蒸發,使之與對面的冷凝面凝縮,該裝置是目前較為理想的分子蒸餾裝置。但與其它兩種裝置相比,要求有高速旋轉的轉盤,又需要較高的真空密封技術。離心式分子蒸餾器與刮膜式分子蒸餾器相比具有以下優點:由於轉盤高速旋轉,可得到極薄的液膜且液膜分布更均勻,蒸發速率和分離效率更好;物料在蒸發面上的受熱時間更短,降低了熱敏物質熱分解的危險;物料的處理量更大,更適合工業上的連續生產。 （alcohol distilling equipment）
特點：第一，節能。採用高效低阻的板型，降低釜溫，適量迴流，建立合理利用各級能量的蒸餾流程；盡量採用儀表控制或微機自控系統，使設備處於最佳負荷狀態。
第二，生產強度高。提高單位塔截面的汽液通量，特別是對醪塔的設計，更應注意其汽液比的關系。使設備更加緊湊、生產強度和處理能力又能提高的方法之一，採用高效塔板代替原有舊式塔校(塔體不動)。
第三，排污性能好。在盡量減少成熟醪中纖維物含量的同時，對設備也要考慮其適應含固形物發酵液的蒸餾，最大限度減少停產清塔的次數。
第四，充分考慮塔器的放大效應．特別是對年產量在15000噸以上的塔設備，由於塔徑均大於1.5米以上，所以要對大直徑塔設備採取積極先進措施，以減輕分離效率的降低。
第五，結構簡單，造價降低。在工藝條件許可的情況下，選用塔板結構簡單而效率又高的新型塔板。
裝置原理：
本裝置適用於制葯、食品、輕工、化工等待業的稀酒精回收，也適用於甲醇等其他溶煤的蒸餾。本裝置根據用戶的要求，可將30。左右的稀酒精蒸餾至90。-95。酒精，成品酒精度數要求再高。可加大迴流比，但產量就相應減少。
採用高效的不銹鋼波紋填料。蒸餾塔體採用不銹鋼製作，從而是防止了鐵屑堵塞填料的現象，延長了裝置的使用期限。本裝置中凡接觸酒精的設備部分如冷凝器、穩壓罐、冷卻蛇管等均採用不銹鋼，以確保成品酒精不被污染。蒸餾釜採用可拆式U型加熱管，在檢修時可將U型加熱管移出釜外，便於對加熱管外壁及蒸餾釜內壁進行清洗。本裝置可間歇生產，也可連續生產。
能力參數： 型號 塔徑mm 30~40%進料的生產能力 60~80%進料的生產能力 90%酒精 95%酒精 90%酒精 95%酒精 T-200 φ200 35kg 26kg 45kg 36kg T-300 φ300 80kg 64kg 100kg 80kg T-400 φ400 150kg 120kg 180kg 140kg T-500 φ500 230kg 185kg 275kg 220kg T-600 φ600 335kg 270kg 400kg 320kg 減壓蒸餾設備（atmospheric-vacuum distillation unit）常減壓蒸餾裝置通常包括三部分：
（1）原油預處理。採用加入化學物質和高壓電場聯合作用下的電化學法除去原油中混雜的水和鹽類。
（2）常壓蒸餾。原油在加熱爐內被加熱至370℃左右，送入常壓蒸餾塔在常壓（1大氣壓）下蒸餾出沸點較低的汽油和柴油餾分，殘油是常壓重油。
（3）減壓蒸餾。常壓重油再經加熱爐被加熱至410℃左右，進入減壓蒸餾塔在約8.799千帕（60毫米汞柱）絕壓下蒸餾，餾出裂化原料的潤滑油原料，殘油為減壓渣油。參見原油蒸餾。 水氣蒸餾是用來分散以及提純液態或者固態有機化合物的一種要領，經常使用於下列幾種環境：（1）某些沸點高的有機化合物，在常壓下蒸餾雖可與副產物分散，但易被破壞；（2）混淆物中含有大量樹脂狀雜質或者不揮發性雜質，採用蒸餾、萃取等要領都難以分散；（3）從較多固體反應物中分散出被吸附的液體。
基本原理
按照道爾頓分壓定律，當與水不相混溶的物質與水並存時，全般系統的蒸氣壓應為各組分蒸氣壓之以及，即：
p= pA+ pB
其中p 代表總的蒸氣壓，pA為水的蒸氣壓，pB 為與水不相混溶物質的蒸氣壓。
當混淆物中各組分蒸氣壓總以及等於外界大氣壓時，這時候的溫度即為它們的沸點。此沸點比各組分的沸點都低。是以，在常壓下應用水氣蒸餾，就能在低於100℃的環境下將高沸點組分與水一路蒸出來。由於總的蒸氣壓與混淆物中兩者間的相對於量無關，直至其中一組分幾乎完全移去，溫度才上漲至留在瓶中液體的沸點。我們懂得，混淆物蒸氣中各個氣體分壓（pA，pB）之比等於它們的物質的量（nA，nB）之比，即：
而nA=mA/MA；nB=mB/MB。其中
mA、mB為各物質在肯定是容量中蒸氣的質量，MA、MB為物質A以及B的相對於份子質量。是以：
可見，這兩種物質在餾液中的相對於證量（就是它們在蒸氣中的相對於證量）與它們的蒸氣壓以及相對於份子質量成正比。
以苯胺為例，它的沸點為184.4℃，且以及水不相混溶。當以及水一路加熱至98.4℃時，水的蒸氣壓為95.4 kPa，苯胺的蒸氣壓為5.6 kPa，它們的總壓力靠近大氣壓力，於是液體就開始沸騰，苯胺就隨水氣一路被蒸餾出來，水以及苯胺的相對於份子質量別離為18以及93，代入上式：
即蒸出3.3 g水可以容或者帶出1 g苯胺。苯胺在溶液中的組分佔23.3%。測試中蒸出的水量往往超過計算值，由於苯胺微溶於水，測試中尚有一部分水氣不遑與苯胺充分接觸便離開蒸餾燒杯的緣故。
哄騙水氣蒸餾來分散提純物質時，要求此物質在100℃擺布時的蒸氣壓至少在1.33 kPa擺布。要是蒸氣壓在 0.13～0.67 kPa，則其在餾出液中的含量僅佔1%，甚至更低。為了要使餾出液中的含量增高，就要想辦法提高此物質的蒸氣壓，也就是說要提高溫度，使蒸氣的溫度超過100℃，即要用過熱水氣蒸餾。例如苯甲醛（沸點178℃），進行水氣蒸餾時，在97.9℃沸騰，這時候pA=93.8 kPa，pB=7.5 kPa，則：
這時候餾出液中苯甲醛佔32.1%。
假如導入133℃過熱蒸氣，苯甲醛的蒸氣壓可達29.3kPa，故而只要有72 kPa的水氣壓，就可使系統沸騰，則：
這樣餾出液中苯甲醛的含量就提高到了70.6%。
應用過熱水氣還具有使水氣冷凝少的長處，為了防止過熱蒸氣冷凝，可在蒸餾瓶下保溫，甚至加熱。
從上面的分析可以看出，施用水氣蒸餾這種分散要領是有條件限定的，被提純物質必需具備以下幾個條件：（1）不溶或者難溶於水；（2）與沸水永劫間並存而不發生化學反應；（3）在100℃擺布必需具有肯定似的蒸氣壓（一般不小於1.33 kPa）。