《精餾基礎知識培訓》

1、精餾基礎知識培訓精餾基礎知識培訓 編輯ppt1 1 、定義、定義 蒸餾是分離液體混合物的典型單元操作，將液蒸餾是分離液體混合物的典型單元操作，將液體混合物加熱使之部分氣化，在蒸餾塔內(nèi)利用混合體混合物加熱使之部分氣化，在蒸餾塔內(nèi)利用混合物各組分的揮發(fā)度不同的特性以實現(xiàn)分離的目的，物各組分的揮發(fā)度不同的特性以實現(xiàn)分離的目的，或者說利用各組分沸點不同的特性實現(xiàn)分離?；蛘哒f利用各組分沸點不同的特性實現(xiàn)分離。 許多生產(chǎn)工藝常常涉及到互溶液體混合物的分離問許多生產(chǎn)工藝常常涉及到互溶液體混合物的分離問題，如有機合成產(chǎn)品的提純，溶劑回收和廢液排放前的題，如有機合成產(chǎn)品的提純，溶劑回收和廢液排放前的達標處理等等

2、。分離的方法有多種，精餾就是工業(yè)上最達標處理等等。分離的方法有多種，精餾就是工業(yè)上最常用的方法之一。常用的方法之一。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述編輯ppt2 2 、蒸餾分離的特點、蒸餾分離的特點（ 1 1 ）通過蒸餾操作，可以直接獲得所需要的產(chǎn)品，）通過蒸餾操作，可以直接獲得所需要的產(chǎn)品， 而吸收和萃取還需要如其它組分；而吸收和萃取還需要如其它組分；（ 2 2 ）蒸餾分離應用較廣泛，歷史悠久；）蒸餾分離應用較廣泛，歷史悠久；（ 3 3 ）能耗大，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的氣相或液相。）能耗大，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的氣相或液相。編輯ppt3 3 、蒸餾的分類、蒸餾的分類編輯ppt3 3 、蒸餾的分類、蒸

3、餾的分類編輯ppt閃蒸罐塔頂產(chǎn)品yAxA加熱器原料液 塔底產(chǎn)品 Q減壓閥工作原理工作原理: : 利用液體混合利用液體混合物中各組分揮發(fā)性差異物中各組分揮發(fā)性差異，以熱能為媒介使其部，以熱能為媒介使其部分汽化從而在汽相富集分汽化從而在汽相富集輕組分、液相富集重組輕組分、液相富集重組分而分離的方法分而分離的方法。 第二節(jié)第二節(jié) 工作原理工作原理編輯ppt 平衡蒸餾（或閃蒸）是一種單級蒸餾操作。原料液平衡蒸餾（或閃蒸）是一種單級蒸餾操作。原料液經(jīng)泵加壓后連續(xù)地進入加熱器，在加熱至一定溫度后經(jīng)泵加壓后連續(xù)地進入加熱器，在加熱至一定溫度后（高于分離器壓力下的泡點），流經(jīng)節(jié)流閥減壓至預（高于分離器壓力下的

4、泡點），流經(jīng)節(jié)流閥減壓至預定壓力。由于壓力的突然降低，液體處于過熱狀態(tài)，定壓力。由于壓力的突然降低，液體處于過熱狀態(tài)，氣液兩相迅速分離，得到相應的氣液兩相產(chǎn)物。這種氣液兩相迅速分離，得到相應的氣液兩相產(chǎn)物。這種操作既可以間歇又可連續(xù)方式進行。操作既可以間歇又可連續(xù)方式進行。原油穩(wěn)定過程就是一個閃蒸過程。原油穩(wěn)定過程就是一個閃蒸過程。編輯ppt簡單蒸餾簡單蒸餾 一定量的原料投入蒸餾釜中，一定量的原料投入蒸餾釜中，在恒定壓力下加熱氣化，陸續(xù)產(chǎn)生在恒定壓力下加熱氣化，陸續(xù)產(chǎn)生的蒸汽進入冷凝器，經(jīng)冷凝器后的的蒸汽進入冷凝器，經(jīng)冷凝器后的液體（又稱餾出液）根據(jù)不同要求液體（又稱餾出液）根據(jù)不同要求放入不

5、同的產(chǎn)品罐中。放入不同的產(chǎn)品罐中。 化驗室對輕烴產(chǎn)品進行餾程分析，其實就是一個簡單蒸化驗室對輕烴產(chǎn)品進行餾程分析，其實就是一個簡單蒸餾過程。第一滴出現(xiàn)的溫度是初餾點，完全蒸發(fā)時溫度即餾過程。第一滴出現(xiàn)的溫度是初餾點，完全蒸發(fā)時溫度即終餾點。終餾點。y原料液x蒸氣xD1xD2xD3冷凝器編輯ppt精精 餾餾 精餾是將由揮發(fā)度不同的組分所組成的混合液，塔底精餾是將由揮發(fā)度不同的組分所組成的混合液，塔底加熱產(chǎn)生向上氣相，塔頂冷凝液提供部分液相，氣液相在加熱產(chǎn)生向上氣相，塔頂冷凝液提供部分液相，氣液相在塔內(nèi)進行傳質(zhì)傳熱，多次地進行部分氣化和部分冷凝，最塔內(nèi)進行傳質(zhì)傳熱，多次地進行部分氣化和部分冷凝，最

6、終氣相中輕組分濃度沿塔向上逐步升高，液相中重組分濃終氣相中輕組分濃度沿塔向上逐步升高，液相中重組分濃度沿塔向下逐步增大，從而得混合液得到一定程度的分離。度沿塔向下逐步增大，從而得混合液得到一定程度的分離。編輯ppt精餾原理精餾原理：精餾塔中：精餾塔中蒸汽蒸汽自下而上自下而上流動，流動，液體液體自上自上而下流動而下流動。汽液兩相在塔板上接觸并分開。汽液兩相在塔板上接觸并分開。p 接觸時汽相的熱傳遞給液體，使液體接觸時汽相的熱傳遞給液體，使液體易揮發(fā)易揮發(fā)組分組分 部分汽化傳質(zhì)到汽相中；部分汽化傳質(zhì)到汽相中；p 而汽相被液體冷凝使汽相中的而汽相被液體冷凝使汽相中的難揮發(fā)難揮發(fā)組分部分冷組分部分冷

7、凝轉(zhuǎn)入到液相中。凝轉(zhuǎn)入到液相中。編輯ppt于是，經(jīng)過于是，經(jīng)過多次部分汽化和部分冷凝多次部分汽化和部分冷凝，最后在，最后在塔頂塔頂?shù)玫礁呒兌鹊牡玫礁呒兌鹊妮p組分輕組分，而在，而在塔底塔底獲得高純度的獲得高純度的重組重組分分，達到較完善的分離程度。，達到較完善的分離程度。p 汽相與液相離開后，汽相與液相離開后，汽相中的易揮發(fā)組分濃度高，汽相中的易揮發(fā)組分濃度高， 液相中難揮發(fā)組分提高液相中難揮發(fā)組分提高。 精餾與蒸餾的區(qū)別：精餾與蒸餾的區(qū)別： 精餾有精餾有“回流回流”，而蒸餾沒有，而蒸餾沒有“回流回流”編輯ppt 精餾塔是連續(xù)精餾裝置，包括塔體、冷凝器、精餾塔是連續(xù)精餾裝置，包括塔體、冷凝器、再

8、沸器等。精餾塔有兩種塔：即板式塔和填料塔，再沸器等。精餾塔有兩種塔：即板式塔和填料塔，我廠采用的是填料塔。我廠采用的是填料塔。編輯ppt提餾段：包括加料板在內(nèi)的提餾段：包括加料板在內(nèi)的以下塔板為提餾段，其作用以下塔板為提餾段，其作用逐板提取下降的液相中易揮逐板提取下降的液相中易揮發(fā)組分。發(fā)組分。精餾段：加料板以上的塔段精餾段：加料板以上的塔段為精餾段，其作用是逐板增為精餾段，其作用是逐板增濃上升氣相中易揮發(fā)組分的濃上升氣相中易揮發(fā)組分的濃度濃度。料液塔頂產(chǎn)品塔底產(chǎn)品液相回流汽相回流精餾段提餾段再沸器冷凝器精餾塔以加料板為界分為精餾塔以加料板為界分為兩段，精餾段和提餾段兩段，精餾段和提餾段。編輯

9、pptl 塔板塔板/ /填料提供氣液交換的場所填料提供氣液交換的場所l再沸器的作用是提供一定流量的上升蒸氣流。再沸器的作用是提供一定流量的上升蒸氣流。l 冷凝器的作用是提供塔頂液相產(chǎn)品并保證冷凝器的作用是提供塔頂液相產(chǎn)品并保證有適當?shù)囊合嗷亓?。有適當?shù)囊合嗷亓?。l 回流主要補充塔板上易揮發(fā)組分的濃度，回流主要補充塔板上易揮發(fā)組分的濃度，是精餾連續(xù)定態(tài)進行的必要條件。是精餾連續(xù)定態(tài)進行的必要條件。編輯ppt 萃取精餾萃取精餾 一種特殊的蒸餾方法，用以分離恒沸混合物或組分一種特殊的蒸餾方法，用以分離恒沸混合物或組分揮發(fā)度相近的液體混合物。在被分離的混合物中加入揮發(fā)度相近的液體混合物。在被分離的混合

10、物中加入另一種組分（稱為萃取劑，是一種難揮發(fā)物質(zhì)）。新另一種組分（稱為萃取劑，是一種難揮發(fā)物質(zhì)）。新加入物質(zhì)不與被分離的混合物中的任何組分形成恒沸加入物質(zhì)不與被分離的混合物中的任何組分形成恒沸溶液，但可以改變混合物中各組分的相對揮發(fā)度。揮溶液，但可以改變混合物中各組分的相對揮發(fā)度。揮發(fā)度大的組分由塔頂餾出，揮發(fā)度小的組分與加入的發(fā)度大的組分由塔頂餾出，揮發(fā)度小的組分與加入的物質(zhì)聚集于塔底。物質(zhì)聚集于塔底。 苯（沸點：80.1 ） 己烷（沸點：80.6）編輯ppt 萃取基本概念萃取基本概念 在萃取過程中，在液體混合物中加一種溶劑，該溶在萃取過程中，在液體混合物中加一種溶劑，該溶劑對混合物中欲萃取

11、的組分有顯著的溶解能力，而對其劑對混合物中欲萃取的組分有顯著的溶解能力，而對其余組分完全不溶或溶解能力較小，并形成兩個液相，使余組分完全不溶或溶解能力較小，并形成兩個液相，使欲萃取的組分通過液欲萃取的組分通過液- -液相界面擴散到溶劑中去，從而達液相界面擴散到溶劑中去，從而達到與混合物中其他組分分離的目的。這種依據(jù)液體混合到與混合物中其他組分分離的目的。這種依據(jù)液體混合物各組分在溶劑中溶解度的差異分離液體混合物的單元物各組分在溶劑中溶解度的差異分離液體混合物的單元操作稱為液操作稱為液- -液萃取，簡稱萃取，俗稱抽提。液萃取，簡稱萃取，俗稱抽提。萃取精餾萃取精餾 編輯ppt萃取操作過程萃取操作過

12、程 萃取過程中，所選擇的溶萃取過程中，所選擇的溶劑稱為萃取劑；混合液在溶解劑稱為萃取劑；混合液在溶解度大的組分稱為溶質(zhì)，而不溶度大的組分稱為溶質(zhì)，而不溶或溶解度小的組分稱為稀釋劑?；蛉芙舛刃〉慕M分稱為稀釋劑。 經(jīng)過混合、分離后形成兩經(jīng)過混合、分離后形成兩層液相：萃取相和萃余相。萃層液相：萃取相和萃余相。萃取劑提取了溶質(zhì)成為萃取相，取劑提取了溶質(zhì)成為萃取相，分離出溶質(zhì)的混合液成為萃余分離出溶質(zhì)的混合液成為萃余相。相。原料液編輯ppt 通常通常 , ,萃取過程在高溫下進行萃取過程在高溫下進行, ,萃取的結果是萃萃取的結果是萃取劑提取了溶質(zhì)成為萃取相，分離出溶質(zhì)的混合液取劑提取了溶質(zhì)成為萃取相，分離

13、出溶質(zhì)的混合液成為萃余相。萃取相的混合物，需要用精餾或解吸成為萃余相。萃取相的混合物，需要用精餾或解吸等方法進行分離，得到溶質(zhì)產(chǎn)品和溶劑（萃取劑），等方法進行分離，得到溶質(zhì)產(chǎn)品和溶劑（萃取劑），萃取劑供循環(huán)使用。萃取劑供循環(huán)使用。 T8 T8塔頂為萃余相，得到二類石油醚原料，塔底塔頂為萃余相，得到二類石油醚原料，塔底為萃取相，進到為萃取相，進到T9T9塔。塔。T9T9分離出粗苯（溶質(zhì)）和萃分離出粗苯（溶質(zhì)）和萃取劑（溶劑）。取劑（溶劑）。 萃取劑回收萃取劑回收編輯ppt精餾塔操作要點精餾塔操作要點 物料平衡：物料平衡：指單位時間內(nèi)進塔物料量等于出塔物料量 氣液相平衡：氣液相平衡：指氣液兩相不同

14、狀態(tài)的混合物，存在一個系統(tǒng)中，在兩相間進行物質(zhì)傳遞，最終系統(tǒng)的溫度、壓力保持恒定，各相的組成保持不變。 熱量平衡：熱量平衡：是指進塔熱量和出塔熱量的平衡編輯ppt精餾塔物料衡算精餾塔物料衡算 對穩(wěn)定操作連續(xù)精餾塔，無論塔頂?shù)幕亓饕毫颗c塔釜的再沸蒸汽量多大，料液加入量必等于塔頂和塔釜所得產(chǎn)品量之和?？偽锪虾馑?易揮發(fā)組分物料衡算 WDFWDFWxDxFzF,zFW,xWD,xD圖10-11 全塔物料衡算VLVLL,xDVVL編輯ppt 例題：例題：將將 5000kg/h 5000kg/h 含正戊烷含正戊烷 0.4( 0.4( 摩爾分率摩爾分率 ) ) 的正戊烷的正戊烷正己烷混合液在連續(xù)精餾塔內(nèi)分

15、離正己烷混合液在連續(xù)精餾塔內(nèi)分離 , , 餾出液含正戊烷餾出液含正戊烷 0.98, 0.98, 釜液含正戊烷不高于釜液含正戊烷不高于 0.030.03。求：餾出液、釜液的流量及塔頂易揮發(fā)組分的回收率。求：餾出液、釜液的流量及塔頂易揮發(fā)組分的回收率。編輯ppt 物料平衡體現(xiàn)了塔的生產(chǎn)能力，它主要是靠進料量和塔頂、塔底采出量來調(diào)節(jié)。如果精餾塔的操作不符合某組分物料平衡式時，將有兩種表現(xiàn)：輕組分的采出量超過了物料平衡量。使塔內(nèi)的物料組成變重，全塔溫度逐步升高。塔項餾分中的重組分濃度增加，以致使質(zhì)量不合格。重組分的采出量超過了物料平衡的量，全塔的物料組成將隨著操作的進行而逐漸變輕，塔身溫度下降，特別是

16、底溫明顯下降，底液中輕組分的濃度增加。編輯ppt汽液平衡汽液平衡 主要體現(xiàn)了產(chǎn)品的質(zhì)量及損失情況，它是靠調(diào)節(jié)塔的操作條件（溫度、壓強）及塔頂上汽液接觸情況來達到的。同時，汽液平衡與物料平衡又有著不可分割的關系。 編輯ppt熱量平衡熱量平衡 熱量平衡是塔內(nèi)物料平衡和汽液相平衡得以實現(xiàn)的基礎，沒有塔釜供熱就沒有上升蒸汽，沒有塔頂冷凝就沒有回流液，整個精餾過程就無法實現(xiàn)，而熱量平衡又依附于物料和汽液平衡 。 精餾塔的操作，掌握好物料平衡、汽液平衡熱量平衡是精餾操作的關鍵所在。這三個平衡是相互影響、相互制約的。 編輯ppt影響精餾操作的因素： 對于精餾塔操作的影響因素：除了被分離物料的性質(zhì)和組成外，還

17、有操作條件（例如：溫度、壓強、流量等），結構條件（例如：塔高、塔徑和塔板結構等）而對于我們操作工人來講，需要掌握的則主要是操作條件對精餾操作的影響 。編輯ppt塔的設計和操作都是基于一定的塔壓下進行的，因此精餾塔首先要保持壓力的穩(wěn)定，塔壓的波動對塔的操作將產(chǎn)生如下影響：影響產(chǎn)品質(zhì)量和物料平衡。改變組分間的相對揮發(fā)度，壓力增加，組分間的相對揮發(fā)度降低，分離效果會下降。改變塔的生產(chǎn)能力，壓力增加，組分的重度增大，塔的處理能力增大。塔壓的影響塔壓的影響 編輯ppt 加料量的變化直接影響蒸汽速度的改變。后者的增大，會產(chǎn)生夾帶，甚至液泛。當然，在允許負荷的范圍內(nèi)，提高加料量，對提高產(chǎn)量是有益的。加料量過低，塔的平衡操作不好維持，特別是浮閥塔。進料量的影響進料量的影響編輯ppt 加料組分的改變，直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量。加料中重組分增加，使精餾段負荷增加，在塔板數(shù)不變時，則分離效果不好，對于雙塔精餾，一塔產(chǎn)品組分的變化，尤其要影響到二塔的進料，如果一塔出料中易揮發(fā)組分增加，使提餾段負荷增加，可能因分離不好而造成塔釜產(chǎn)品質(zhì)量的不合格。 進料成