精餾塔設(shè)備工作原理:蒸氣由塔底進(jìn)入,與下降液進(jìn)行逆流接觸,兩相接觸中,下降液中的易揮發(fā)(低沸點(diǎn))組分不斷地向蒸氣中轉(zhuǎn)移,蒸氣中的難揮發(fā)(高沸點(diǎn))組分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移,蒸氣愈接近塔頂,其易揮發(fā)組分濃度愈高,而下降液愈接近塔底,其難揮發(fā)組分則愈富集,達(dá)到組分分離的目的。由塔頂上升的蒸氣進(jìn)入冷凝器,冷凝的液體的一部分作為回流液返回塔頂進(jìn)入精餾塔中,其余的部分則作為餾出液取出。塔底流出的液體,其中的一部分送入再沸器,熱蒸發(fā)后,蒸氣返回塔中,另一部分液體作為釜?dú)堃喝〕觥?/p>
精餾塔設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中維持一定的壓力、溫度和規(guī)定的氣、液流量等工藝條件,為單元操作提供了外部條件。其性能對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、生產(chǎn)能力和原材料消耗、以及三廢處理、環(huán)境保護(hù)等,都有重要的影響。
精餾塔性能參數(shù)解析:
1、飽和蒸汽壓:在一定的溫度下,與同種物質(zhì)的液態(tài)(或固態(tài))處于平衡狀態(tài)的蒸汽所產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫飽和蒸汽壓,它隨溫度的升高而增加。當(dāng)溫度一定時(shí),氣相壓力最終將穩(wěn)定在一個(gè)固定的數(shù)值上,這時(shí)的壓力稱為水在該溫度下的飽和蒸汽壓。
2、相和相平衡:相就是指在系統(tǒng)中具有相同物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分,不同相之間往往有一個(gè)相界面,把不同的相分別開(kāi)。在一定的溫度和壓力下,如果物料系統(tǒng)中存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的相,物料在各相的相對(duì)量以及物料中各組分在各個(gè)相中的濃度不隨時(shí)間變化,我們稱系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。平衡時(shí),物質(zhì)還是在不停地運(yùn)動(dòng),但是,各個(gè)相的量和各組分在各項(xiàng)的濃度不隨時(shí)間變化,當(dāng)條件改變時(shí),將建立起新的相平衡,因此相平衡是運(yùn)動(dòng)的、相對(duì)的,而不是靜止的、絕對(duì)的。
3、露點(diǎn):把氣體混合物在壓力不變的條件下降溫冷卻,當(dāng)冷卻到某一溫度時(shí),產(chǎn)生的第一個(gè)微小的液滴,此溫度叫做該混合物在指定壓力下的露點(diǎn)溫度,簡(jiǎn)稱露點(diǎn)。從精餾塔頂蒸出的氣體溫度,就是處在露點(diǎn)溫度下。
4、潛熱:?jiǎn)挝恢亓康募兾镔|(zhì)在相變過(guò)程吸收或放出的熱叫潛熱。如1公斤水由液態(tài)受熱變成水蒸氣的過(guò)程中所吸收的熱叫水的汽化潛熱,常用單位為千卡/公斤。
5、回流比:在精餾過(guò)程中,混合液加熱后所產(chǎn)生的蒸汽由塔頂蒸出,進(jìn)入塔頂冷凝器。蒸汽在此冷凝(或部分冷凝)成液體,將其一部分冷凝液返回塔頂沿塔板下流,這部分液體叫做回流液;將另一部分冷凝液(或未凝蒸汽)從塔頂采出,作為產(chǎn)品。回流比就是回流液量與采出量的重量比。
6、精餾塔的壓力降:塔釜和塔頂?shù)膲毫Σ?。?duì)板式塔來(lái)說(shuō),塔板壓降主要是由三部分組成的,即干板壓力降、液層壓力降和克服液體表面張力的壓力降。塔釜與塔頂?shù)膲毫Σ钍侨繅K塔板壓力降的總和。
化工生產(chǎn)對(duì)精餾塔設(shè)備的基本要求:
1、生產(chǎn)能力大,在較大的氣、液負(fù)荷或波動(dòng)時(shí),仍能維持較高的傳質(zhì)速率。
2、流體阻力小,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。
3、能提供足夠大的相間接觸面積,使氣、液兩相在充分接觸的情況下進(jìn)行傳質(zhì),達(dá)到高分離效率。
4、結(jié)構(gòu)合理,安全可靠,金屬消耗量少,制造費(fèi)用低。
5、不易堵塞,容易操作,便于安裝、調(diào)節(jié)、檢修。