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精餾塔工作原理及動圖

時間:2025-01-02 18:21 點擊:次

精餾塔工作原理及動圖

精餾塔是進行精餾的一種塔式氣液接觸裝置,也是石油化工生產中應用極為廣泛的一種傳質傳熱裝置。在石油化工生產中常常要求獲得純度很高的產品,通過精餾過程可以獲得這種高純度的產品。

01 精餾原理

精餾是利用混合液中各組分的沸點或揮發(fā)性差異,經過連續(xù)多次部分氣化、多次部分冷凝,使輕重組分完全分離的單元操作。

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02 精餾塔主要結構

精餾塔主要包括:再沸器、冷凝器、精餾塔。

再沸器:再沸器對釜液加熱至沸騰,提供一定流量的上升蒸汽,同時部分釜液作為塔釜產品采出。

塔頂冷凝器:將進入塔頂的上升蒸汽冷凝,冷凝液一部分流入塔內為回流液、一部分采出為塔頂產品。

塔板:塔板上液相和氣相充分接觸混合,進行傳熱傳質,每一塊塔板氣相和液相雙向傳質,上升蒸汽部分冷凝,下降回流液部分氣化,逐級使輕、重組分進一步分離。每一塊塔板相當于進行一次蒸餾。

03 精餾塔分類

1、板式塔:篩板塔、泡罩塔、浮閥塔

在圓柱形殼體內按一定間距水平設置若干層塔板,液體靠重力作用自上而下流經各層板后從塔底排出,各層塔板上保持有一定厚度的流動液層;氣體則在壓強差的推動下,自塔底向上依次穿過各塔板上的液層上升至塔頂排出。氣、液在塔內逐板接觸進行質、熱交換,故兩相的組成沿塔高呈階躍式變化。

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1)篩板塔結構


結構特點:塔板上有許多均勻小孔,孔徑3-8mm(10-25mm),篩孔呈△排列,塔板上設溢流堰。操作時氣體通過篩孔分散成細小氣流,鼓泡通過液層。正常操作時,上升氣流能阻止液體液體經篩孔向下漏液。優(yōu)點:結構簡單,造價低;塔板液面落差小,流動阻力小,氣體壓降低;生產能力大,塔板效率高(與泡罩塔比,氣體分散好,氣液接觸充分)。缺點:操作彈性?。獾烂娣e固定,不能調節(jié));篩孔易堵塞,不宜處理易結焦、粘度大的物料。


2)泡罩塔結構

結構特點:升氣管+泡罩(帶齒縫),操作時,液體橫向流過塔板,溢流堰保持一定液層厚度,沿升氣管上升氣體折流經過齒縫進入液層,被分散成細小的氣泡或流股,在板上形成鼓泡層和泡沫層。優(yōu)點:不易漏液,操作彈性大(維持塔板效率基本不變,氣流負荷允許波動的范圍);塔板不易堵塞(齒孔較大)缺點:結構復雜,造價高;塔板壓降大,流體阻力大;霧沫夾帶嚴重;生產能力及塔板效率較低(氣液接觸越充分效率越高)。泡罩塔已經逐漸被篩板、浮閥塔取代,很少使用。

3)浮閥塔結構

結構特點:開孔+可浮動閥片,操作時,由閥孔上升的氣流經閥片與塔板間隙沿水平方向進入液層,增加氣液接觸時間,浮閥開度隨氣體負荷可變,當氣量低時,氣體可通過靜止開度的縫隙而鼓泡;高氣量時,閥片浮起,開度增大。優(yōu)點:結構簡單,造價低;生產能力達(較大開孔率,大于泡罩20%-40%,接近篩板);操作彈性大(閥片可升降,容許的氣速波動范圍比泡罩或篩板要寬);塔板效率較高(氣體水平吹入液層,氣液接觸時間長);氣體壓降及液面落差?。?、液經過閥片時阻力?。┤秉c:處理易結焦、高粘度的物料時,閥片易與塔板粘結;操作時閥片易脫落或卡死,造成塔板效率和操作彈性下降。

2、填料塔

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在圓柱形殼體內裝填一定高度的填料,液體經塔頂噴淋裝置均勻分布于填料層頂部上,依靠重力作用沿填料表面自上而下流經填料層后自塔底排出;氣體則在壓強差推動下穿過填料層的空隙,由塔的一端流向另一端。氣液在填料表面接觸進行質、熱交換,兩相的組成沿塔高連續(xù)變化。

1)填料類型

04 板式塔與填料塔比較

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