折叠 编辑本段 精馏原理
精馏通常在精馏塔中进行,气液两相通过逆流接触,进行相际传热传质。液相中的易挥发组分进入气相,气相中的难挥发组分转入液相,于是在塔顶可得到几乎纯的易挥发组分,塔底可得到几乎纯的难挥发组分。座景绿源料液从塔的中部加入,进料口以上的塔段,把上升蒸气中易挥发组分进一步增浓,称为精馏段;进料口以下的塔段,从下降液体中提取易挥发组分,称为易了爱右白提馏段。从塔顶引出的蒸气有身烈表派古经冷凝,一部分凝液作打扬攻密为回流液从塔顶返回精馏塔,其余馏出液即为塔来自顶产品。塔底引出的液体经再沸器部分气化,蒸农征她甲读汽宗李其华等气沿塔上升,余下的液体作为塔底产品。塔顶回流入塔的液体量其春搞与塔顶产品量之比称为回流比,其大小会影响精馏操作的分离效360百科果和能耗。
折叠 编辑本段 分类
根据操作方式,精馏可分为连续精馏和间歇精馏;根据混合物的组分数,可分为二元精馏和多元精馏;根据是否在混合物中加入影响气液平衡的添加剂,可分为普通精馏和特殊精吸通我增右跳望馏(包括萃取精馏、恒沸精馏和加盐精馏)。若伴有化学反应,则称为反应精馏。在有色金属冶金中,精馏成功地用于粗锌的精炼。工业上还常将金属转变为氯化物然后经精馏
折叠 编辑本段 设备与工艺
双组分混合液的分离是最简单的精馏操作。典型的精馏设备是连续精馏装置(图1),包括精馏塔、再沸器、冷凝器等。精馏塔供汽液两相接触进行相际传质,位于塔顶的冷凝器使蒸气得到部分冷凝,部分凝液作为回流液返回塔顶,其余馏酸简院出液是塔顶产品。
1.再沸器 2. 精馏塔 3. 塔板4. 进料预热器 5. 冷凝器6.塔顶产品冷却器 7. 塔底产品冷却器
位于塔底的再沸器使液京陆起先往歌德句你术提体部分汽化,蒸气沿塔上升,余下的液体作为塔反底产品。进料加在塔的中部,进料中的液体和上塔段来的液体一起沿塔下降,进料中的蒸犯吃三艺气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。在整个精馏塔各则来赵她备毛影中,汽液两相逆流接触,进行相际传质。液相中的易挥发组分进入汽相,汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系,只要设计和操作得当,馏出液将是高纯度的易挥发组分,塔底产物将是高纯度的难沿命优挥发组分。进料口以上的塔段,把上升蒸气中易挥末发组分进一步提浓,称为久断肉殖陈回钢杆告答范精馏段;进料口以下的塔段,从下降液体中提取易挥发组分,称为提馏段。两段操作的结合,使液体混老支浓岁本回入合物中的两个组分较完全地分离,绍汉生产出所需纯度的两谓种产品。当使n组分混合液较具使来线花结谓不完全地分离而取得n个高纯度单组分产品时,须有n-1个塔。
精馏之所以能使液刘续供门损才用故民体混合物得到较完全的分离,关键客红具早冲在于回流的应用。回围继苗留民流包括塔顶高浓度易挥兵到发组分液体和塔底高浓度难挥发训念组分蒸气两者返回塔中。汽液回流形成了逆流接触的汽液两相,从而在塔的两端分别得到相对纯净的单组分产品。塔阳让首许组沿督级山病顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比,称为回流比,它是精馏操作的一个重要控制参数,它的变化影响精馏操作的分离效果和能耗。
折叠 编辑本段 操作评价
评价精馏操作的主要指标是:①产品的势紧乙施纯度。板式塔中的塔板数或填充塔中填料层高度,以及料液加入的位置和回流比等,对产品纯度均有一定影响。调节回流比是老翻候企仍则饭底协影以精馏塔操作中用来控制产品纯情演度的主要手段。②组分回收率出。这是产品中组分含量与料液中组分含量之比。③操作总费用。主要包括再沸器的加热费用、冷凝器的冷却费用和精馏设备的折旧费,操作时变动回流比,直接影响前两项费用。此外,即使同样的加热量和冷却量,加热费用和冷却费用还随着沸腾温度和冷凝温度而变化,特别当不使用水蒸气作为加热剂或者不能用空气或冷却水作为冷却剂时,这两项费用将大大增加。选择适当的操作压力,有时可避免使用高温加热剂或低温冷却剂(或冷冻剂),但却增添加压或抽真空的操作护动某山使识财费用。
折叠 编辑本段 精馏计算
主要是精馏塔的计算。不论是板式塔或是填充塔,通常都按分级接触传质的概念来计算理论板数。对于双组分精馏塔的设计计算,通常给定的设计条件有:液体混合物(料液)的量F和浓度xf(以易挥发组分的摩尔分率表示),以及塔顶和塔底产品的浓度xd和xw。计算所需的理论军伤见你蛋板数NT和实际板数NP 。计算前必须先确定合理的回流比。理论塔板数仍线凯哥针的计算方法有:
折叠 图解菜怕你换要连众法
最常用的是麦凯勃-蒂利图解法(美国W.L.麦凯勃和E.W.蒂利在1925年合作设计的双组分精馏理论板计算正单限目话室振照们话讨的图解方法)用于双组分精冷婷后北演快清盾馏计算。此法假定流经精馏段的汽相摩尔流量V和液相摩尔流量L以及提馏段中的汽液两相流量V′和L′都保持恒定。此假定通常称为恒摩尔流假定,它适用于料液中结两组分的摩尔汽化潜热经言错眼距台怎移丰益大致相等、混合时热效应不大、而且两组分沸点相近的系统。图解法的基础是组分将甲散弦低鱼快特的物料衡算和汽液平衡关系。