蒸馏设备上课讲义.ppt

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1、蒸馏设备蒸馏概述2在制药生产中，用于原料的提纯、产品的精制以及一些后处理过程，如溶剂回收。分为：平衡蒸馏、简单蒸馏和精馏。也有：间歇蒸馏和连续蒸馏之分。吸收概述1原理：根据气体混合物中，各组分在液体溶剂中物理溶解度或化学反应活性的不同而将混合物分离的传质单元操作。解吸：吸收的逆过程，是将气体从液体中脱离出来的操作，也称气提。吸收概述2分类：物理吸收和化学吸收之分；并流吸收和逆流吸收之分；吸收和蒸馏大都采用板式塔和填料塔设备。设备要能提供两相充分接触的机会，使传质、传热能够迅速、有效地进行，还要能使

2、接触之后的两相能及时分开，互补夹带。对塔设备的基本要求1生产能力、操作弹性大：在较大的气、液负荷或者其波动范围较宽时，能在较高的传质速率下稳定地操作；流动阻力小，运转费用低；能提供足够大的相际接触面积，使气、液两相在充分接触的情况下进行传质，达到高分离效率；要解决由于物料性质，如腐蚀性、热敏性、发泡性，以及由于温度变化的周期性等而提出的特殊要求。对塔设备的基本要求2结构合理、安全可靠、金属消耗量低，制造费用低；不易堵塞，容易操作，便于安装、调节与检修；能充分利用热能。塔设备的选型原则---板式塔1

3、板式塔为分级接触式，两相浓度、温度呈阶梯变化，气液两相以错流方式在每一塔板接触，而进行传热、传质。处理易结垢或含有固体颗粒的物料，应选择板式塔，因气液两相复合都比较大，以高速通过塔板时有“清扫”的功能，可防止堵塞；液体负荷较大时，板式塔、填料塔的生产能力都会下降，但在板式塔中，可应用溢流方法予以避免。塔设备的选型原则---板式塔2液体负荷过小时，填料塔的填料表面不易被全部润湿，但板式塔可通过增加溢流堰的高度保持塔板持液量，使气液两相接触充分；高压操作，宜用板式塔。操作过程用热量放出或吸入，用板式塔

4、较为有利。塔设备的选型原则---板式塔3塔内温度有周期性变化时，对板式塔影响较小，而在填料塔中，有些力学性能较差的填料将被挤坏。板式塔便于检修与清洗。填料塔的选型原则1要求低压降应选择填料塔。易发泡的填料，在板式塔中易引起液泛，填料则可使大多数泡沫破裂；处理腐蚀性物料时，选用填料塔较为有利，因为填料用途很广泛；传质速率受气膜控制时，选用填料塔。塔径小于800mm时，用填料塔为宜。板式塔1基本结构与工作：板式塔沿塔高装有若干塔板，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体靠

5、压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气液两相在每一塔板进行逐板接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。生产能力大。板式塔2错流塔板塔内两相成错流流动，即液体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层。整塔而言，两相成逆流流动。错流塔板降液管的设置方式及堰高可以控制板上液体流径与液层厚度，以期获得较高效率；降液管占去一部分塔板面积，影响生产能力。板式塔3错流塔板流体横过塔板时要克服各种阻力，因而使板上液层出现位差——液面落差。液面落差大时，能引起板上气体分布不均，降低分离效率。板式塔4逆流塔板

6、（穿流板）板间不设降液管，气液两相同时由板上孔道逆向穿流而过。栅板、淋降板等属于逆流塔板；结构简单，板面利用率高，但需要较高的气速才能维持板上液层，操作范围较小，分离效率低；工业应用较少。错流塔板形式1泡罩塔1塔板上设有许多供蒸汽通过的升气管，其上覆以钟形泡罩，升气管与泡罩之间形成环形通道。泡罩周边开有很多称为齿缝的长孔，齿缝全部浸在板上形成液封。操作时，气体沿升气管上升，经升气管与泡罩间的环隙，通过齿缝被分散成许多细小的气泡，气泡穿过液层成为泡沫层。错流塔板形式2泡罩塔2由上层塔板降液管流下的流

7、体，横过板上的泡罩后，开始分离所夹带的气泡，再越过溢流堰进入另一侧的降液管，在管中气、液进一步分离，分离出的蒸汽返回塔板上方，流体流到下层塔板。因结构复杂、生产能力低、压强降大等，已较少使用。筛板塔1在带有降液管的塔板上钻有3~8mm直径的均布圆孔，液体流程与泡罩相同，蒸汽通过筛孔将板上液体吹成泡沫。筛板上没有突起的气液接触元件，板上液面落差很小。浮阀塔1在带有降液管的塔板上开有若干直径较大的均布圆孔，孔上覆以可在一定范围内自由活动的浮阀。操作时，液相横向流过塔板，气相经阀孔上升顶开阀片、穿过环形

8、缝隙，再以水平方向吹入液层形成泡沫，随着气速的增减，浮阀能在相当宽的范围内稳定操作。浮阀形式较多，常用有：F1、V4、T等型。浮阀塔2在浮阀塔中，气相从阀片下方以水平方向喷出，阀和阀间的气流相互撞击，汇成较大的向上气流速度，造成严重的雾沫夹带。雾沫夹带：筛板上气体通过筛孔及液层后，夹带着液滴垂直向上流动，并将部分液滴带至上层塔板的现象。过量雾沫夹带造成液相在塔板之间返混，严重降低塔板效率。喷射型塔板在该类塔板上，气体喷出的方向与液体流动方向一致或相反，充分利用气体的动能来促进两相间