第1章 概述
1.4 影响精馏系统操作的主要因素
精馏原理就是利用混合液中各组分挥发的差异,运用多次部分汽化和部分冷凝的方法使混合液分离为纯组分的操作。
精馏塔中塔顶回流量L和产���量D之比称回流比R。通常把精馏塔进料板以上的部分称为精馏段,其作用主要是提高气相易挥发组分(轻组分)的浓度。进料板以下部分(包括进料板)称为提馏段,其作用主要是把液相中易挥发组分提取出来,使随釜液带走的轻组分数量减少,从而在塔釜得到合格的产品。
由此可见,混合液中各组分挥发度的差异是精馏分离的基本条件。在精馏塔中通过汽化和冷凝,在每块板上发生传热(蒸气部分冷凝放出潜热使液体部分汽化)及传质(易挥发组分从液相转入气相,难挥发组分从气相转入液相)过程,达到分离的目的。可见精馏的实质是一个热量交换和质量交换的过程。
1.4.1操作压力
任一个精馏塔都是依据在一恒定的操作压力下的气、液平衡数据进行设计、计算和操作的,操作压力的选择主要根据被处理物料的性质。对于一些沸点高,高温时性质不稳定,易分解、聚合结焦的物料或在常压下相对挥发度较小,有剧毒的物料则常常采用减压精馏。如苯酚精馏、苯乙烯的精馏均采用减压精馏,减压操作降低了物料沸腾温度。如果被分离的混合物在常温常压下是气体或沸点较低,则可以采用加压蒸馏的方法,如氯乙烯的精馏。石油气裂解、深冷分离均采用加压蒸馏。
操作压力的选择还应考虑塔及其他设备的机械性能及造价,塔的耐压性能、操作费用等综合经济指标。当原料常压下是液体时,则一般尽可能地采用常压操作,这样对设备的要求简单,附属设备也少。
操作压力确定后应尽量保持其稳定。压力在小范围内变化,对气液平衡无明显的影响。但大幅度的变化,会破坏精馏正常进行的气液平衡,导致整个操作恶化。
增大塔顶冷凝器中的冷却剂用量和回流比也可以影响塔顶压力。
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