精餾原理及安全技術(shù)分析

1、安全技術(shù)精餾原理及安全技術(shù)分析(圖文) 由蒸餾的分別原理可知，如將苯甲苯溶液加熱，使之進(jìn)行一次部分汽化，兩組分便得到部分分別。汽化所得的氣相(一級(jí))中苯濃度比原有溶液提高了，若將此氣相引出進(jìn)行部分冷凝，則重新得到一呈平衡的汽液兩相。其氣相(二級(jí))中苯的濃度又將進(jìn)一步提高。該氣相(二級(jí))再一次部分冷凝所得的下一級(jí)氣相(三級(jí))，其苯濃度又可得以增加。明顯，這種依次進(jìn)行部分冷凝的次數(shù)(即級(jí)數(shù))愈多，所得到的蒸氣的濃度也愈高，最終可得高純度的易揮發(fā)組分苯。 同樣由蒸餾原理知，初始溶液加熱部分汽化后，所殘留的液相中甲苯的濃度比原溶液提高了。若將此液相引進(jìn)另一加熱釜再一次發(fā)生部分汽化，由于甲苯難揮發(fā)，則汽

2、化后剩余的液相中甲苯的濃度又將進(jìn)一步增加，如此連續(xù)下去，部分汽化的次數(shù)愈多，所殘留的液體中甲苯的濃度就愈高，最終可得高純度的難揮發(fā)組分甲苯。 生產(chǎn)中，上述過程是在精餾塔內(nèi)同時(shí)進(jìn)行的，溫度相對(duì)較低的液體自塔頂在重力作用下從上往下流淌，而溫度較高的氣體(蒸汽)則在壓力的作用下自下往上流淌，當(dāng)兩者相遇時(shí)，氣相部分冷凝而液相部分汽化，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)多次部分汽化與多次部分冷凝。 由此可見，精餾就是多次運(yùn)用部分汽化和部分冷凝的方法，使混合液得到較完全分別，以獲得接近純組分的操作。 工業(yè)上精餾裝置由精餾塔、再沸器、冷凝器等構(gòu)成，如圖101所示。在精餾塔內(nèi)每隔肯定高度安裝一塊塔板，或直接堆放填料。氣液兩相在塔板

3、上或填料的表面相接觸，而發(fā)生部分汽化和部分冷凝。 圖101示意的是典型的連續(xù)精餾過程以及塔內(nèi)的物料流淌狀況。原料液從塔中間的某塊塔板上引入塔內(nèi)，此板稱為加料板。一般將精餾塔分為兩段，加料板以上稱為精餾段，加料板以下稱為提餾段(包括加料板)。入塔原料在加料板上與塔內(nèi)的氣液相匯合后，氣相上走而液相下行。為了確保塔內(nèi)任一截面上都能有下降的液體和上升的蒸汽，以實(shí)現(xiàn)多次部分汽化和多次部分冷凝，塔頂冷凝器中的冷凝液只能一部分作為產(chǎn)品，而一部分回流到塔內(nèi);同樣，液體下降至塔底再沸器中，只能一部分作為產(chǎn)品，一部分需汽化后回流到塔內(nèi)。 蒸汽由精餾塔底部在自下而上依次通過各層塔板的過程中，與各板上液體層相接觸，使

4、液體發(fā)生部分汽化，而蒸汽發(fā)生部分冷凝，從而使蒸汽中易揮發(fā)組分逐板增濃，從塔頂引出時(shí)，達(dá)到規(guī)定的濃度，冷凝后即可得產(chǎn)品(餾出液)。同樣，從塔頂經(jīng)每塊塔板下降的液體， 由于與上升的蒸汽相接觸，每經(jīng)一塊塔板就部分汽化一次，其中易揮發(fā)組分的濃度不斷下降，而難揮發(fā)組分的濃度不斷增加，從再沸器出來時(shí)，達(dá)到規(guī)定的濃度而成為產(chǎn)品(釜?dú)堃?。 在整個(gè)精餾塔內(nèi)，各板上易揮發(fā)組分的濃度由上而下漸漸降低，當(dāng)某板上的濃度與原料液中濃度相等或相近時(shí)，料液就從今板加入。由于塔底部幾乎是純難揮發(fā)組分，因此塔底部溫度最高，而頂部都是幾乎純潔的易揮發(fā)組分，因此塔頂部溫度最低，整個(gè)塔內(nèi)的溫度，由下而上漸漸降低。 不難看出，塔頂?shù)囊?/p>

5、體回流與塔底的蒸汽回流是精餾得以穩(wěn)定操作的必要條件。 精餾是應(yīng)用最廣的分別操作之一，通過以上對(duì)精餾過程的分析可以看出，要利用精餾進(jìn)行分別，必需熟悉以下幾方面的問題： 要使精餾過程能持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行，應(yīng)保證精餾的物料平衡; 精餾塔內(nèi)需要多少塊塔板才能達(dá)到規(guī)定的分別要求; 精餾的熱量與冷量消耗，如何滿意熱量平衡以及如何節(jié)能; 要順當(dāng)完成精餾任務(wù)，需留意精餾的操作要點(diǎn); 進(jìn)行精餾時(shí)所需的裝置設(shè)備; 除精餾以外的其他蒸餾方式。 精餾是一種利用回流使液體混合物得到高純度分別的蒸餾方法，是工業(yè)上應(yīng)用最廣的液體混合物的分別操作，廣泛用于石油、化工、輕工、食品、冶金等部門。精餾操作按不同方法進(jìn)行分類。依據(jù)操作方式

6、，可分為連續(xù)精餾和間歇精餾;依據(jù)混合物的組分?jǐn)?shù)，可分為二元精餾和多元精餾;依據(jù)是否在混合物中加入影響氣液平衡的添加劑，可分為一般精餾和特別精餾(包括萃取精餾、恒沸精餾和加鹽精餾)。若精餾過程伴有化學(xué)反應(yīng)，則稱為反應(yīng)精餾。 雙組分混合液的分別是最簡潔的精餾操作。典型的精餾設(shè)備是連續(xù)精餾裝置，包括精餾塔、再沸器、冷凝器等。精餾塔供氣液兩相接觸進(jìn)行相際傳質(zhì)，位于塔頂?shù)睦淠魇拐魵獾玫讲糠掷淠?，部分冷凝液作為回流液返回塔底，其余餾出液是塔頂產(chǎn)品。位于塔底的再沸器使液體部分汽化，蒸氣沿塔上升，余下的液體作為塔底產(chǎn)品。進(jìn)料在塔的中部，進(jìn)料中的液體和上塔段來的液體一起沿塔下降，進(jìn)料中的蒸氣和下塔段來的蒸氣一

7、起沿塔上升。在整個(gè)精餾塔中，氣液兩相逆流接觸，進(jìn)行相際傳質(zhì)。液相中的易揮發(fā)組分進(jìn)入氣相，氣相中的難揮發(fā)組分轉(zhuǎn)入液相。對(duì)不形成恒沸物的物系，只要設(shè)計(jì)和操作得當(dāng)，餾出液將是高純度的易揮發(fā)組分，塔底產(chǎn)物將是高純度的難揮發(fā)組分。進(jìn)料口以上的塔段，把上升蒸氣中易揮發(fā)組分進(jìn)一步提濃，稱為精餾段;進(jìn)料口以下的塔段，從下降液體中提取易揮發(fā)組分，稱為提餾段。兩段操作的結(jié)合，使液體混合物中的兩個(gè)組分較完全地分別，生產(chǎn)出所需純度的兩種產(chǎn)品。當(dāng)使n組分混合液較完全地分別而取得n個(gè)高純度單組分產(chǎn)品時(shí)，須有n一1個(gè)塔。(風(fēng)險(xiǎn)管理世界網(wǎng)-平安員之家) 精餾之所以能使液體混合物得到較完全的分別：關(guān)鍵在于回流的應(yīng)用。回流包括塔頂高濃度易揮發(fā)組分液體和塔底高濃度難揮發(fā)組分蒸氣兩者返回塔中