抽提蒸餾塔對苯濃度的要求
Ⅰ 工業純苯的企標對苯中甲苯和非芳含量要求又嚴了,請問須要做哪些改造能使甲苯保證在0.03以內,非芳在
不是專業搞這個的,需要好多研究的!更換精餾塔吧,加大理論塔板數,然後前餾分後餾分多去掉一些,收集得純一些。不過這樣一來成本要上去好多的。建議你還是請個專業人員給你詳細研究下
Ⅱ 有關板式精餾塔的小問題(分離苯和甲苯)
根據理論塔板數推導出實際塔板數,對於黏度大的物料一般板間距要大一些;人版孔處一般以檢修方權便為依據,其他沒有太多要求;溢流形式和溢流裝置一般的《化工原理》教科書上都有很詳細的介紹,你可以參考一下,小型的精餾塔一般都採用單流型;「三苯」精餾塔一般都採用單流型;芳烴分離裝置和上游裝置配套一般都不會太大。其核心技術是控制手段先進、精度高,一般都是採取「溫差控制」。不知回答對你是否有幫助?不對之處請您指正。關於芳烴分離的其他問題,我們可以在其他時間交流。
Ⅲ 蒸餾塔計算類型有哪些分別說明
按結構分:板式塔和填料塔
按工作壓力:常壓塔,加壓塔,減壓塔
Ⅳ 蒸餾塔的蒸餾塔的工作原理
在發酵成熟醪中,不單是含有酒精,還含有其它幾十種成分的物質,若加上水,這些物質的含量遠遠超過酒精的含量,成熟醒中酒精含量僅為7—11%(容量)左右,而包括水、醇類、醛類、酸類、脂類的雜質幾乎佔90%,要得到純凈的酒精,就必須採用一定的方法,把酒精從成熟醪中分離出來。生產中是採用加熱蒸餾的辦法,把各種不同沸點、比重、揮發性的物質從不同的設備中分離出來,從而得到較高純度的酒精。
粗餾塔的工作原理為發酵成熟醪通過預熱後,進入粗餾塔中的上部,塔底不斷均勻地通入加熱蒸氣,這時由於加熱的作用就可將成熟醪中液態酒精轉變為酒精氣體,同時其它低沸點和揮發性的雜質,都成為氣態,和酒精一同進入排醛塔中(也可直接進入精餾塔),塔底將蒸餾後的廢糟排出塔外。
粗餾塔運行正常時,塔頂溫度不得低於93℃,但也不能過高,過高的頂溫對分離無利,且耗蒸氣量大。一般控制在95—96℃。溫度過低,醒中的酒精沒有完全蒸發出來,逃酒率明顯增大。純酒精的沸點是78.3℃,但混有水等成分的混合液體的沸點遠遠不止78.3℃,所以,粗餾塔底溫控制不應低於105℃,一般在105℃—109℃之間。成熟醪進入粗餾塔前必須進行預熱,減小溫差,有利於粗餾塔穩定運行。一般應將醪預熱溫度控制在60—70℃之間,有些生產單位由於設備性能的影響,一般偏低5—10℃。
除醛塔的工作原理是成熟醪中的酒精經過粗餾後,由氣態從粗餾塔頂進入除醛塔中,通過除醛塔內再適量的加熱、冷凝、迴流,使粗酒精中所含的醛、酯等低沸點、易揮發的雜質從排醛管中排出,脫醛酒精從醛塔底部進入液相精餾塔,部分酒頭從酒頭管中進入後發酵罐的醪中或成熟醪中。
正常情況下,除醛塔底部溫度為86—89℃,塔頂溫度控制在79℃,除醛塔上的1*冷凝器水溫不應低於60℃,最後一個冷凝器的溫度不得低於25℃。
精餾塔的工作原理是酒精通過以上兩塔蒸餾後,酒精濃度還需要進一步提高,雜質還需進一步排除,精餾塔的蒸餾目的就是通過加熱蒸發、冷凝、迴流,上除頭級雜質,中提雜醇油,下排尾級雜質,獲得符合質量標準的成品——酒精。蒸餾塔的工作原理並非只局限於提純酒精。蒸餾塔的功能主要是為了分離混合液體,利用不同液體在不同條件下,如溫度不同,揮發性(沸點)不同的原理進行液體分離,從而達到提純效果。蒸餾塔主要分為板式塔與薄膜式塔。板式塔比較常見,其構造可分為板、重沸器、冷凝器三個部分。
精餾塔的塔頂溫度一般應控制在79℃,塔底溫度應控制在105—107℃,塔中溫度在取酒正常的情況下,在88—92℃之間。精餾塔上的1*冷凝器水溫應在60—65℃,2*冷凝器應在35—40℃,最後一個冷凝器溫度最好不低於25℃。
Ⅳ 蒸餾塔的操作原理
當液態物質受熱時蒸氣壓增大,待蒸氣壓大到與大氣壓或所給壓力相等時液體沸騰,即達到沸點。所謂蒸餾就是將液態物質加熱到沸騰變為蒸氣,又將蒸氣冷卻為液體這兩個過程的聯合操作。 分餾:如果將兩種揮發性液體混合物進行蒸餾,在沸騰溫度下,其氣相與液相達成平衡,出來的蒸氣中含有較多量易揮發物質的組分,將此蒸氣冷凝成液體,其組成與氣相組成等同(即含有較多的易揮發組分),而殘 留物中卻含有較多量的高沸點組分(難揮發組分),這就是進行了一次簡單的蒸餾。 如果將蒸氣凝成的液體重新蒸餾,即又進行一次氣液平衡,再度產生的蒸氣中,所含的易揮發物質組分又有增高,同樣,將此蒸氣再經冷凝而得到的液體中,易揮發物質的組成當然更高,這樣我們可以利用一連串的有系統的重復蒸餾,最後能得到接近純組分的兩種液體。 應用這樣反復多次的簡單蒸餾,雖然可以得到接近純組分的兩種液體,但是這樣做既浪費時間,且在重復多次蒸餾操作中的損失又很大,設備復雜,所以,通常是利用分餾柱進行多次氣化和冷凝,這就是分餾。 在分餾柱內,當上升的蒸氣與下降的冷凝液互凝相接觸時,上升的蒸氣部分冷凝放出熱量使下降的冷凝液部分氣化,兩者之間發生了熱量交換,其結果,上升蒸氣中易揮發組分增加,而下降的冷凝液中高沸點組分(難揮發組分)增加,如果繼續多次,就等於進行了多次的氣液平衡,即達到了多次蒸餾的效果。這樣*近分餾柱頂部易揮發物質的組分比率高,而在燒瓶里高沸點組分(難揮發組分)的比率高。這樣只要分餾柱足夠高,就可將這種組分完全徹底分開。工業上的精餾塔就相當於分餾柱。
Ⅵ 苯-甲苯混合物分離精餾塔設計
第一章 概 述 1.1精餾塔的簡單介紹 精餾塔是進行精餾的一種塔式汽液接觸裝置,又稱為蒸餾塔。有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據操作方式又可分為連續精餾塔與間歇精餾塔。蒸氣由塔底進入,與下降液進行逆流接觸,兩相接觸中,下降液中的易揮發(低沸點)組分不斷地向蒸氣中轉移,蒸氣中的難揮發(高沸點)組分不斷地向下降液中轉移,蒸氣愈接近塔頂,其易揮發組分濃度愈高,而下降液愈接近塔底,其難揮發組分則愈富集,達到組分分離的目的。由塔頂上升的蒸氣進入冷凝器,冷凝的液體的一部分作為迴流液返回塔頂進入精餾塔中,其餘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,熱蒸發後,蒸氣返回塔中,另一部分液體作為釜殘液取出。
1.2本設計的目的和意義 通過本次課程設計,培養學生多方位、綜合地分析考察工程問題並獨立解決工程實際問題的能力。主要體現在以下幾個方面:
(1)資料、文獻、數據的查閱、收集、整理和分析能力。要科學、合理、有創新地完成一項工程設計,往往需要各種數據和相關資料。因此,資料、文獻和數據的查找、收集是工程設計必不可少的基礎工作。
(2)工程的設計計算能力和綜合評價的能力。為了使設計合理要進行大量的工藝計算和設備設計計算。本設計包括塔板結構和附屬設備的結構計算。
(3)工程設計表達能力。工程設計完成後,往往要交付他人實施或與他人交流,因此,在工程設計和完成過程中,都必須將設計理念、理想、設計過程和結果用文字、圖紙和表格的形式表達出來。只有完整、流暢、正確地表達出來的工程設計的內容,才可能被他人理解、接受,順利付諸實施。
通過本設計不僅可以進一步鞏固學生所學的相關啊知識,提高學生學以致用的綜合能力,尤其對精餾、流體力學等課程更加熟悉,同時還可以培養學生尊重科學、注重實踐和學習嚴禁、作風踏實的品格。
第二章 設計計算 2.1確定設計方案 本設計任務是分離苯-甲苯混合物。對於二元混合物的分離,應採用連續精餾流程。設計中採用中間泡點進料,將苯和甲苯混合液經原料預熱器加熱至泡點後送入精餾塔。塔頂上升蒸汽採用全凝器冷凝後,一部分作為迴流,其餘為塔頂產品,經冷卻器冷卻後送至貯槽。該物系屬易分離物系,最小迴流比較小,故操作迴流比取最小迴流比的2倍。塔釜採用間接蒸汽加熱,塔底產品冷卻後送至儲罐。
2.2精餾塔的物料衡算 1.原料及塔頂、塔底產品的摩爾分率
苯的摩爾質量 MA=78.11 kg/kmol
甲苯的摩爾質量 MA=92.13 kg/kmol
xF = =0.541
xD = =0.992
xW = =0.012
2.原料液及塔頂、塔底產品的平均摩爾質量
MF=0.541×78.11+(1-0.541)×92.13=84.55 kg/kmol
MD=0.992×78.11+(1-0.992)×92.13=78.22 kg/kmol
MW=0.012×78.11+(1-0.012)×92.13=91.96 kg/kmol
3.物料衡算
原料處理量 F= =131.41 kmol/h
總物料衡算 D+W=131.41
苯物料衡算 0.992D+0.012W=131.41×0.541
聯立解得 D=70.93 kmol/h
W=60.48 kmol/h
2.3塔板數的確定 常壓下苯-甲苯的氣液平衡與溫度關系
溫度t
110.6
106.1
102.2
98.6
95.2
92.1
89.4
86.8
84.4
82.3
81.2
80.2
x(摩爾分數)
y
0
0
0.088
0.212
0.2
0.37
0.3
0.5
0.397
0.618
0.489
0.71
0.592
0.789
0.7
0.853
0.803
0.914
0.903
0.957
0.95
0.979
1.0
1.0
1.理論塔板數NT的求取
苯-甲苯屬理想物系,可採用圖解法求理論塔板數。
①由上表查得苯-甲苯物系的氣液平衡數據,繪出下面x-y圖
②求最小迴流比及操作迴流比。
採用作圖法求最小迴流比。在上圖中對角線上,子點e(0.542,0.542)做垂線ef即為進料線(q線),該線於平衡線的交點坐標為
yq=0.756 xq=0.542
故最小迴流比為
Rmin=1.103
取操作迴流比為
R=2Rmin=2.206
③求精餾塔氣、液相負荷
L=RD=156.47 kmol/h
V=(R+1)D=234.47 kmol/h
L′=L+F=289.94 kmol/h
V′=V=234.47 kmol/h
④求操作線方程
精餾段操作線方程為
y= x+ XD=0.667x+0.301
提餾段操作線方程為
y′= 』- Xw =1.237x』-0.003
5圖解法求理論塔板層數
採用圖解法求理論踏板層數,如上圖所示。求解結果為
總理論塔板層數 NT=12.5
進料板位置 NF=6
2.實際塔板層數的求取
精餾段實際塔板層數 N精=6/0.56≈11
提留段實際塔板層數 N提=6.5/0.56≈12
2.4精餾塔工藝條件的計算 1.操作壓力計算
塔頂操作壓力 PD=101.3+4=105.3 kPa
每層塔板壓降 ΔP=0.7 kPa
進料板壓力 PF=112.3 kPa
精餾段平均壓力 Pm=108.8 kPa
2.平均摩爾質量計算
塔頂平均摩爾質量計算
由xD=y1=0.992,查平衡曲線,得
x1=0.956
MVDm=0.992×78.11+(1-0.992)92.13=78.22 kg/kmol
MLDm=0.956×78.11+(1-0.956)92.13=79.66 kg/kmol
進料板平均摩爾質量計算
由圖解理論板,得
yF=0.720
查平衡曲線,得
xF=0.497
MVFm=0.720×78.11+(1-0.720)92.13=82.04 kg/kmol
MLFm=0.497×78.11+(1-0.497)92.13=85.16 kg/kmol
精餾段平均摩爾質量
MVm=(78.22+82.04)/2=80.13 kg/kmol
MLm=(79.66+85.16)/2=82.41 kg/kmol
3.平均密度計算
(1)氣相平均密度計算
由理想氣體狀態方程計算,即
рVm= =2.88 kg/m3
(2)液相平均密度的計算
液相平均密度計算依下式計算,即
1/рVm=∑ai/рi
塔頂液相平均密度的計算
由tD=82.1℃,查手冊得
рA=812.7 kg/m3 рB=807.9 kg/m3
рLDm= =812.6kg/m3
進料板的平均密度計算
由tF=99.5℃,查手冊得
рA=793.1 kg/m3 рB=790.8 kg/m3
進料板液相的質量分率
aA=0.456
рLFm= =791.8 kg/m3
精餾段液相平均密度為
рLm=(812.6+791.8)/2=802.2 kg/m3
2.5精餾塔塔體工藝尺寸計算 1.塔徑的計算
精餾段的氣、液相體積流率
Vs= =1.812 m3/s
Ls= =0.0045 m3/s
由 umax=C
=0.0413
取板間距HT=0.40 m,板上液層高度hL=0.06 m,則
HT-hL=0.40-0.06=0.34 m
查資料可得 C20=0.075
C= C20 =0.0753
Umax =0.0753 =1.254 m/s
取安全系數為0.7,則空塔氣速為
u=0.7 umax=0.878 m/s
D= =1.66 m
按標准塔徑圓整後為 D=1.5 m
塔截面積為
AT=2.16 ㎡
實際空塔氣速為
u=0.839 m/s
2.精餾塔的有效高度計算
精餾段有效高度為
Z精=(N精—1)HT=4 m
提餾段有效高度為
Z提=(N提—1)HT=4.4 m
在進料板上開一人孔,其高度為0.8 m
故精餾塔的有效高度為
Z=Z精+Z提+0.8=9.2 m
2.6塔板主要工藝尺寸的計算 1.溢流裝置的計算
因塔徑D= 1.5m,可選用單溢流弓形降液管,採用凹形受液盤。各項計算如下:
(1)堰長lW
取 lW=0.66D=0.99 m
(2)溢流堰高度hW
由 hW=hL-hOW
選取平直堰,堰上液層高度hOW,近似的取E=1得
hOW= E =0.019 m
取板上清液層高度 hL=0.06 m
故 hW=0.06-0.019=0.041 m
(3)弓形降液管寬度Wd和截面積Af
由 lW/D=0.66 得
Af/AT=0.0722 Wd/D=0.124
故 Af=0.198 ㎡
Wd=0.186 m
驗算液體在降液管中停留的時間
θ= =17.6 s>5 s
故降液管設計合理。
2.7篩板流體力學的驗算 1.液面落差
對於篩板塔,液面落差很小,且塔徑和液流量不是很大,故可忽略液面落差的影響。
2.液沫夾帶
液沫夾帶量eV計算,即
eV= ( ) =0.042 kg<0.1 kg
hf=2.5 =0.15 m
故在本設計中液沫夾帶量eV在允許范圍內。
3.漏液
對篩板塔,漏液點氣速u0,min計算,即
u0,min=4.4
=6.0276 m/s
實際孔速
u0= Vs/A0=16.23 m/s>u0,min
穩定系數為
K=u0 /u0,min=2.692>1.5
故在本設計中無明顯漏液。
第三章 設計結果匯總
序號 項目 數值
1 平均溫度 ,℃ 90.8
2 平均壓力Pm,kPa 108.8
3 氣相流量Vs (m3/s) 0.872
4 液相流量Ls (m3/s) 0.0022
5 實際塔板數 23
6 有效段高度Z,m 9.2
7 塔徑,m 1.0
8 板間距,m 0.4
9 溢流形式 單溢流
10 降液管形式 弓形
11 堰長,m 0.66
12 堰高,m 0.051
13 板上層液高度,m 0.06
14 堰上層液高度,m 0.009
15 空塔氣速,m/s 1.111
16 液沫夾帶eV,(kg液/kg氣) 0.042
17 穩定系數 2.69
18 篩孔直徑,m 0.005
19 孔中心距,m 0.015
20 篩孔直徑,m 0.005
Ⅶ 當蒸餾塔的產品不合格時,可以考慮
[單選] 當蒸餾塔的產品不合格時,可以考慮()
A . 提高進料量
B . 降低迴流比
C . 提高塔壓
D . 提高迴流比
參考答案:
D
Ⅷ 精餾塔中易揮發組分在液相中的濃度沿著塔高的升高而怎麼樣
塔的總長如果升高,那麼易揮發組分越容易在上升過程中冷凝迴流,所以液相中的濃度也就越高。
Ⅸ 蒸餾塔提餾段和精餾段有什麼區別
一、位來置不同
1、精餾段是進料口以上自,從進料塔板上一塊直到塔頂的部分,就是精餾塔的精餾段。
2、提餾段是進料口以下,從進料塔板開始直到塔釜的部分。
二、得到的產品不同
1、精餾段在進料板的上方,往塔頂方向,易揮發組分含量不斷增加,到塔頂就可以得到易揮發組分含量很高的產品。
2、提餾段易揮發組分含量則減少,難揮發組分含量越來越高,在塔釜可以得到難揮發組分很高的產品。
三、作用不同
1、精餾段是一定溫度和壓力的料液進入精餾塔後,易揮發的輕組分在精餾段逐漸濃縮,形成塔頂的產品(餾出液)。
2、提餾段是難揮發的重組分逐漸濃縮的部分,生成塔釜產品(殘液)。