大学课件-化工原理-蒸馏-7.ppt

6.8.5 精馏过程的节能, 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。 用能过程，尤其是热能的使用过程，对热能不仅有量的要求，而且有质或品位的要求。 用能过程是能量贬值的过程，是有效能损失的过程，而不是能在量上的减少。,精馏过程节能技术： 精馏塔设计和操作参数的优化 多组分分离序列的选择 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,（1）精馏塔设计和操作参数的优化 回流比优化 b. 适宜进料位置 c. 进料热状态的选择 d. 操作压力的选择,（2）多组分分离序列的选择,多组分分离流程方案称之为分离序列，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。,（3）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考虑的技术,a.多效蒸馏,高低压流程：,b. 中间再沸器和中间冷凝器,中间再沸器 目的：节省高品位热源,动画,问题：中沸器下方塔板分离能力被削弱。, 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,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） 6.9.1 反应精馏 6.9.2 精密精馏 6.9.3 盐溶精馏 6.9.4 分子精馏,6.10 板 式 塔,6.10.1 板式塔结构及性能 （1） 板式塔结构 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： 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,（1）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 动画,过量雾沫夹带液泛,原因：气相在液层中鼓泡，气泡破裂，将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 。, 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：两种液泛互相影响和关联，其最终现象相同。,（2） 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液点气速 。 动画,6.10.3 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、喷射状态及乳化状态。,a 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 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,（1）泡罩塔,优点：塔板操作弹性大，塔效率也比较高，运用较为广泛。 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,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,条形浮阀：动画,方形浮阀：动画,圆形浮阀：动画,优点：提高了塔板的操作弹性、降低塔板的压降，同时具有较高塔板效率，在生产中得到广泛的应用。 缺点：浮阀易脱落或损坏。,作业：P131 T 33、T 34、T35、T38,