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精馏塔规整填料分离的基本概念及应用
2021-08-27

分离的基本概念

       精馏可将混合物(液体)分离为塔顶产品(馏出液)和塔底产品(蒸馏釜残液)两个部分。精馏过程是在一个设备内部分气化和冷凝同时进行多次从而达成分离组分。精馏根据操作时分为:

  • 连续精馏。

  • 间歇精馏。原液送入间歇式精馏塔后程序化设置排出后输入新的原料液会重新启动蒸馏。对产品进行提纯以及锗、硅的氯化物的提纯等。

       传质分离过程通过把物质从一个相传递到另一相中,达到把不同组分分离的目的。传质单元数简称NTU。定义为流体经过一段填料后,某组分浓度的变化等于两相间转换(以此组分的浓度差表示)时,这一段填料称为一个传质单元。对任一个传质过程,都规定某一相的入口和达到的出口浓度,为了满足这一要求所需的单元数止称为传质单元数。

       传质单元高度指一个传质单元所需要的填料塔的高度,传质单元数与单元高度的乘积就是整个填料塔填料层的总高度。
       等板高度(HETP,当量理论塔板高度)一般来说可以认为一个填料塔的精馏分离效果等价于一个具有一定理论塔板数的板式塔,称为当量理论塔板高度HETP。一个精馏系统可能包括若干个精馏塔。每个精馏塔都是一个操作单元。每个操作单元又由一些操作要素构成,下面将分别介绍操作要素和操作单元的自由度分析。

精馏过程的过程变量分为三类:

  • 强度变量,如温度,压力和流股的浓度等;

  • 广度变量,如流股的流量、传递的热量等;

  • 设备参数,如平衡级数。进料级位置等;

       精馏过程还包含一些物性参数和热力学参数,如焓、相平衡常数(K值)等,都不作为过程变量,但它们都是过程变量的函数。

 

精馏塔规整填料的应用效率可以注意以下几点:

1、压力降低可增大组分间的相对挥发度,对物系的分离是有利的。

2、加回流方向,回流要注意保温,近300度要注意加热否则会堵住。

3、增加塔高,但注意顶部回流及进料处液体分布器。

4、实验室规整填料用于小塔效果好,大塔即不行,这很可能进料分布不均匀,没有发挥填料的有效应用,会严重影响精馏效果。


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