板式精馏塔的操作和塔效率的测定实验.doc

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3、。二、基本原理1．二元精馏过程的质量指标和操作变量精馏塔的进料通常是前一工序或另一精馏塔的出料，为简化讨论，认为它稳定不变。二元精馏过程的质量指标是塔顶塔釜的轻组分含量和。主要操作变量是塔顶采出率D和塔釜加热量Qh。2．维持连续精馏过程稳定操作的条件(1)根据进料量及组成、产品的分离要求，严格维持物料平衡。1）总物料平衡：塔的总进料量应恒等于总出料量。即F=D+W当进料量大于出料量时，会引起淹塔；相反，出料量大于进料量时，会引起塔釜干料，最终都将破坏精馏塔的正常操作。2)各组分的物料平衡：在满足总物料平衡的情况下，应同时满足轻组分物料平衡。即由上述二式可知

4、：为获得合格产品，必须保证一定的塔顶、塔釜采出率：和实际操作中，塔釜采出率W一般是根据塔釜液位的高低来操作，而塔顶采出率D的大小则直接影响着质量指标。（2）精馏塔应有足够的分离能力。在塔板数一定的情况下，正常的精馏操作要有足够的回流比，才能保证一定的分离效果，得到合格的产品。而回流比的大小是由塔内热量衡算所决定，其中，塔釜加热量Qh是个十分重要的操作变量。（3）精馏塔操作时，塔内应有正常的气液负荷量，避免发生以下不正常的操作状况：1)严重的液沫夹带现象上升气流将塔板上的液体的一部分带至上层塔板，这种现象称为液沫夹带。液沫夹带是一种与液体主流方向相反的流动，

5、属返混现象，将使板效率降低。液流量一定时，气速过大将引起大量的液沫夹带，严重时还会发生夹带液泛，破坏塔的正常操作。2)严重的漏液现象精馏塔内，液体与气体在塔板上应进行错流接触，但是当气速较小时，部分液体会从塔板开孔处直接漏下。这种液漏现象使气、液两相不能充分接触。严重的液漏将使塔板上不能持液而无法正常操作。3）溢流液泛因受降液管通过能力的限制而引起的液泛称溢流液泛。结构一定的精馏塔，随着汽液负荷的增大，或塔内某塔板的降液管有堵塞现象时，降液管内清液高度将不断增加，当降液管内液面升至溢流堰板上缘时，降液管内的液体流量为其极限通过能力，若液体流量超过此极限值后

6、，板上开始积液，引起溢流液泛，最终会使全塔充满液体，破坏塔的正常操作。3．如何判断塔内稳定操作的条件是否满足（1）灵敏板温度对于物料不平衡和分离能力不够所造成的产品不合格现象，早期可通过灵敏板温度的变化得到预测，及时采取相应的措施以保证产品的合格。图a是物料不平衡时(采出率太大)时，全塔温度2分布的变化情况。图b是分离能力不够时(回流比减小)时，全塔温度分布的变化情况。比较图a和图b可以看出，采出率太大或回流比太小时，灵敏板的温度均上升，但前者温度的上升是突跃式的，而后者则是缓慢式的；同时，前者塔顶和塔釜的质量指标中有一个是合格的，而后者则两个质量指标都不

7、合格。据此特点可判别造成产品不合格的原因，并作相应的调整。a.时b.回流比减小时（2）塔釜压强塔釜压强集中反映了塔内压力和气液负荷的情况。对常压塔而言，则反映了塔内气液负荷的情况，主要是塔板上的持液情况和上升蒸汽通过塔板的流动阻力。当塔釜压强明显低于正常范围时，塔内可能出现了“漏液”；而当塔釜压强明显高于正常范围时，塔内可能出现了“严重液沫夹带”或“溢流液泛”。4．几种典型不正常现象的处理方法（1）由于物料不平衡而引起的不正常现象及调节方法在操作过程中，要求维持总物料平衡是比较容易的，即F＝D+W。但要求在组分的物料平衡条件下操作则比较困难，有时过程往往处

8、于不平衡的条件，即：以为例，在此情况下操作，显而易见，随着过程的进