精馏塔装置结构设计文献综述

 2021-10-13 08:10

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文 献 综 述高效精馏塔设计综述0引言精馏塔设备是煤化工、炼油、石油化工等生产中最重要的设备之一,化工企业生产中所处理的原料,中间产物,粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物,而且其中大部分都是均相物质[1]。

生产中为了满意储存,运输,加工和使用的需求,时常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质[1,2]。

在化工生产中精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作,精馏塔设备的性能对于整个装置的产品产量质量生产能力和消耗定额,以及三废处理和环境保护等各个方面,都有非常重大的影响,对精馏塔设备的设计和研究,已经受到化工行业的极大重视[3,4]。

1精馏塔的原理 所谓精馏,就是把一定浓度的溶液送到精馏装置中,使之不断进行部分冷凝和部分汽化,在塔顶及塔底均得到预期产品的一种操作过程。

在此过程中,大致需要如下设备:①精馏塔;②冷凝器;③再沸器;④回流罐;⑤回流泵。

石油化工行业中的精馏装置大多采取的是连续运行的方式,其具体流程图见下图1所示。

连续精馏的具体运行流程如下:①原料从进料板(即为精馏塔中段的某块塔板)上进入,进料板将整个精馏塔分为精馏段(进料板以上的部分)和提馏段(进料板以下的部分);②溶液进入精馏塔之后,因各组分具有不同的沸点,从而导致低沸点低组分(即易挥发组分)汽化较易而往上升腾,而高沸点组分(即难挥发组分)则大多随着液体向下流,并和精馏塔内上升的蒸汽在各层塔板上进行充分接触,从而进行传热、传质过程;③向下流的液体到达塔釜之后,部分被连续引出从而成为塔底产品,部分经加热汽化之后又返回到精馏塔中;④精馏塔内的上升蒸汽依次经过全部塔板,从而使蒸汽中的易挥发组分的浓度逐渐增高,上升至塔顶的蒸汽在冷凝器中被冷凝成为液体,经过回流泵和回流罐之后,部分被连续引出从而成为塔顶产品,部分则作为塔内冷却液而被引回至顶部塔板上,这一过程称为回流[5]。

2高效精馏塔的结构类别2.1板式塔 板式塔属逐级逆流接触操作的单元设备,塔内件是以塔板作为两相接触的基本构件。

塔板可以分为有降液管和无降液管的2种。

在有降液管的塔板上,两相流动方向垂直,属错流型接触;在无降液管的塔板上,两相流动方向互相平行,属逆流型接触。

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