精馏实训装置课件.pptx

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1、目标1 1 掌握精馏操作的原理、流程。掌握精馏操作的原理、流程。2 2 掌握精馏操作系统中常见设备的结构掌握精馏操作系统中常见设备的结构 性性能。能。3 3 会进行精馏塔的开停车及正常操作。会进行精馏塔的开停车及正常操作。4 4 掌握精馏设备的操作规程及有关注意事项。掌握精馏设备的操作规程及有关注意事项。5 5 能正确分析精馏操作的影响因素和处理常能正确分析精馏操作的影响因素和处理常见的故障。见的故障。蒸馏蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体中各组分的沸点不同，使低沸点组分蒸发，体中各组分的沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程

2、。再冷凝以分离整个组分的单元操作过程。精馏精馏定义定义:利用回流利用回流把液体混合物进行把液体混合物进行多次部分汽化和部分冷凝多次部分汽化和部分冷凝,使混合物分使混合物分离达到所要求的组成。离达到所要求的组成。精馏精馏 原理：在一定压力下，利用互溶液体各原理：在一定压力下，利用互溶液体各组组 分的沸点或饱和蒸汽压不同，经多次部分的沸点或饱和蒸汽压不同，经多次部分液相汽化和部分气相冷凝，使气相中的分液相汽化和部分气相冷凝，使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，从而实现分离。从而实现分离。必要条件：两相回流是保证精馏过程连必要条件：两相回流是保证精馏过程

3、连续稳定操作的必要条件。续稳定操作的必要条件。连续精馏装置流程连续精馏装置流程精馏段的作用精馏段的作用:从下到上逐板从下到上逐板增浓上升气相增浓上升气相中易挥发组分中易挥发组分的浓度的浓度.提馏段的作用提馏段的作用:从上到下逐从上到下逐板提升下降的板提升下降的液相中难挥发液相中难挥发组分的浓度组分的浓度.塔板的作塔板的作用用:提供提供气气,液两液两相进行传相进行传质和传热质和传热的场所的场所.冷凝器冷凝器的作用的作用:是获得是获得液相产液相产品及保品及保证有适证有适宜的液宜的液相回流相回流.再沸器的再沸器的作用作用:是提是提供一定量供一定量的上升蒸的上升蒸气流气流 .精馏设备精馏设备 精馏装置

4、的主要设备包括精精馏装置的主要设备包括精馏塔、蒸汽冷凝器、产品冷馏塔、蒸汽冷凝器、产品冷凝器、塔底再沸器、原料预凝器、塔底再沸器、原料预热器、直接蒸汽鼓管、物料热器、直接蒸汽鼓管、物料输送管及泵等。输送管及泵等。再沸器：为一间壁换热器，通常以饱和再沸器：为一间壁换热器，通常以饱和蒸汽为热源加热釜内溶液。蒸汽为热源加热釜内溶液。冷凝器：为一间壁换热器，使进入冷凝器冷凝器：为一间壁换热器，使进入冷凝器的塔顶蒸汽冷凝。的塔顶蒸汽冷凝。精馏塔精馏塔精馏塔的分类按结构按结构按工作压按工作压力力板式塔板式塔填料塔填料塔常压塔常压塔加压塔加压塔减压塔减压塔板式塔的结构及传质过程分析板式塔的结构及传质过程分析

5、正常工作时，塔内液体依靠重正常工作时，塔内液体依靠重力作用，由上层塔板的降液管力作用，由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘，并形流到下层塔板的受液盘，并形成流动的液层，然后从另一侧成流动的液层，然后从另一侧的降液管流至下一层塔板。气的降液管流至下一层塔板。气体靠压强差推动，由塔底向上体靠压强差推动，由塔底向上穿过各塔板液层而流向塔顶。穿过各塔板液层而流向塔顶。每块塔板上气、液两相必须保每块塔板上气、液两相必须保持充分的接触，为传质过程提持充分的接触，为传质过程提供足够大的接触面积，减少传供足够大的接触面积，减少传质阻力。质阻力。气、液两相在塔内应尽可能呈气、液两相在塔内应尽可能呈逆流流动，以

6、提供最大的传质逆流流动，以提供最大的传质动力。动力。工工业业上上常常用用的的板板式式塔塔筛板塔筛板塔浮阀塔浮阀塔泡罩塔泡罩塔泡罩塔泡罩塔筛板塔筛板塔浮阀塔浮阀塔双双流流喷喷射射浮浮阀阀塔塔板板板式塔的选择的要求板式塔的选择的要求操作稳定，操作弹性大流体流动的阻力小结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易耐腐蚀，不易堵塞，操作，调节和检修方便塔内的流体滞留量小从精馏原理可知，凡是影响物料和热量平衡的因从精馏原理可知，凡是影响物料和热量平衡的因素，如塔的温度、回流量、塔顶冷剂量、采出量素，如塔的温度、回流量、塔顶冷剂量、采出量等发生变化，都会不同程度地影响精馏塔的操作。等发生变化，都会不同程度地影响

7、精馏塔的操作。精馏操作精馏操作气相负荷气相负荷液相负荷液相负荷“液泛液泛”操作与控制操作与控制气气相相负负荷荷的的影影响响雾沫夹带现象雾沫夹带现象漏液现象漏液现象雾沫夹带现象雾沫夹带现象气流通过每层塔板要穿过塔气流通过每层塔板要穿过塔板上的液层，离开液层时，板上的液层，离开液层时，会带出一部分小液滴，液滴会带出一部分小液滴，液滴随气流进入上层塔板的现象随气流进入上层塔板的现象产生原因产生原因：操作的气速：操作的气速和塔板的间距。和塔板的间距。漏液现象漏液现象当气速较小时，部分液体会从当气速较小时，部分液体会从塔板的筛孔直接落下的现象塔板的筛孔直接落下的现象原因原因：气速较小时，气体通过阀孔的速

8、度压头小，：气速较小时，气体通过阀孔的速度压头小，不足以抵消塔板上液层的重力；气体在塔板上的不不足以抵消塔板上液层的重力；气体在塔板上的不均匀分布也是造成漏液的重要原因。均匀分布也是造成漏液的重要原因。结果结果：严重的漏液使塔板上不能形成：严重的漏液使塔板上不能形成液层，气液无法进行传热、传质，塔液层，气液无法进行传热、传质，塔板将失去其基本功能。板将失去其基本功能。液泛液泛当气量或液量增大到使降液管当气量或液量增大到使降液管内液面升至顶部时，塔板上液内液面升至顶部时，塔板上液体不能顺利流下，使两板间充体不能顺利流下，使两板间充满液体，不能进行正常操作的满液体，不能进行正常操作的现象。现象。产

9、生原因产生原因：气液两相的：气液两相的流量和塔板的间距。流量和塔板的间距。精馏塔的开停车及正常操作精馏塔的开停车及正常操作 精馏塔的开车精馏塔的开车1制定出合理的开车步骤,时间表和必须的预防措施；准备好必要的原材料和水电汽供应；配备好人员编制,并完成相应的培训工作等。2塔结构必须符合设计要求；塔中整洁,无固体杂物,无堵塞，并清除了一切不应存在的物质；塔中含氧量和水分含量必须符合规定；机泵和仪表调试正常；安全措施到位；3对塔进行加压和减压，达到正常操作压力。4对塔进行加热和冷却，使其接近操作温度。5对塔中加入原料。6开启塔顶冷凝器,再沸腾和各种加热器的热源及各种冷却器的冷。7对塔的操作条件和参数

10、逐步调整，使塔的负荷,产品质量逐步又尽快地到达正常操作值，转入正常操作。精馏塔的停车精馏塔的停车1制定一个降负荷计划，逐步降低塔的负荷，相应得减小加热剂和冷凝剂用量，直至完全停止。如果塔中有直接蒸汽，为避免塔板液漏，多产合格产品，降量时可适当增加直接蒸汽量。2停止加料。3排放塔中存液。4实施塔的降压或升压，降温或升温，用惰性气清扫或冲洗等，使塔接近常温或常压，打开人孔通入大气，为检修做好准备。选用原则选用原则物性因素物性因素 腐蚀性的介质宜选用结构简单，造价便宜的腐蚀性的介质宜选用结构简单，造价便宜的筛板塔盘，穿流式塔盘或舌形塔盘便于及时更换；热敏性筛板塔盘，穿流式塔盘或舌形塔盘便于及时更换；

11、热敏性的物料需减压操作，宜选用压力降较小的筛板塔，浮阀塔；的物料需减压操作，宜选用压力降较小的筛板塔，浮阀塔；含有悬浮物的物料，应选用液流通道较大的塔型，如浮阀含有悬浮物的物料，应选用液流通道较大的塔型，如浮阀塔，栅板塔，舌形塔和孔径较大的筛板塔。塔，栅板塔，舌形塔和孔径较大的筛板塔。操作条件操作条件 液体负荷较大的宜选用气液并流的塔形，如液体负荷较大的宜选用气液并流的塔形，如喷射型塔盘，筛板和浮阀；塔的生产能力筛板塔最大，浮喷射型塔盘，筛板和浮阀；塔的生产能力筛板塔最大，浮阀塔次之，泡罩塔最小；操作弹性，以浮阀塔为最大，泡阀塔次之，泡罩塔最小；操作弹性，以浮阀塔为最大，泡罩塔次之，筛板塔最小

12、；对于真空塔或塔压降要求最低的罩塔次之，筛板塔最小；对于真空塔或塔压降要求最低的场合，宜选用筛板塔，其次是浮阀塔。场合，宜选用筛板塔，其次是浮阀塔。其他因素其他因素 当被分离物系及分离要求一定时，宜选用造当被分离物系及分离要求一定时，宜选用造价最低的筛板塔，泡罩塔的价格最高；从塔板效率考虑，价最低的筛板塔，泡罩塔的价格最高；从塔板效率考虑，浮阀塔，筛板塔相当，泡罩塔最低。浮阀塔，筛板塔相当，泡罩塔最低。精馏设备常见的操作故障的原因精馏设备常见的操作故障的原因（板式精馏塔）（板式精馏塔）“液泛液泛”（上面已讲过）（上面已讲过）加热故障（原因：主要是加热剂和再沸器加热故障（原因：主要是加热剂和再沸

13、器两方面）两方面）泵不上量（原因：泵在启动时不上量，往泵不上量（原因：泵在启动时不上量，往往是预冷效果不好。釜液泵不上量大多数往是预冷效果不好。釜液泵不上量大多数是因为液面太低、过滤器堵塞、轻组分没是因为液面太低、过滤器堵塞、轻组分没有脱净所致。）有脱净所致。）塔压力过高（原因：加热过猛、冷却剂不塔压力过高（原因：加热过猛、冷却剂不断、压力表失灵、调节阀堵塞、排气管冻断、压力表失灵、调节阀堵塞、排气管冻堵等）堵等）精馏系统常见设备的操作故障及处理精馏系统常见设备的操作故障及处理泵密封泄露：回流泵或釜液泵密封在泵密封泄露：回流泵或釜液泵密封在操作中可能出现泄露情况。处理方法：操作中可能出现泄露情况。处理方法：备用泵处于备用状态，以便及时切换。备用泵处于备用状态，以便及时切换。换热器泄露：塔顶冷凝器或再沸器常换热器泄露：塔顶冷凝器或再沸器常有内部泄漏现象。处理方法：停车检有内部泄漏现象。处理方法：停车检修，视情况而定。修，视情况而定。电机故障：运行中电机常见的故障现电机故障：运行中电机常见的故障现象有振动、漏油、跳闸等。处理方法象有振动、漏油、跳闸等。处理方法是切换下来检修或更换。是切换下来检修或更换。