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筛板塔精馏实验介绍

基本原理
板式塔是使用量大,运用范围广的重要气、液传质设备,评价塔板好坏一般根据处理量、板效率、阻力降、弹性和结构等因素。目前出现的多种塔板中鼓泡式塔板(以筛板塔、浮阀塔为代表)和喷射式塔板(以舌形、斜孔、网孔为代表)在工业上使用较多,板式塔作为气、液传质设备,既可用于吸收,也可用于精馏。用得多的是精馏操作。在精馏实验装置中,塔板是汽、液两相接触的场所,气相从塔底进入,回流从塔顶进入,气、液两相逆流接触在塔板上进行相际传质。使液相中易挥发组分进入汽相、汽相中难挥发组分转入液相。精馏塔所以能使液体混合物得到较完全的分离,关键在于回流的运用。从塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比称为回流比,它是精馏操作的一个重要控制参数,回流比数值的大小影响着精馏操作的分离效果与能耗。回流比可分为全回流,最小回流比和实际操作时采用的适宜回流比。
全回流是一种极限情况,它不加料也不出产品。塔顶冷凝量全部从塔顶回到塔内,这在生产上没有意义。但是这种操作容易达到稳定,故在装置开工和科学研究中常常采用。全回流时由于回流比为无穷大,当分离要求相同时比其它回流比所需理论板要少,故称全回流时所需理论板为最少理论板数。通常计算最少理论板用芬斯克方程。对于一定的分离要求,减少回流比,所需的理论板数增加,当减到某一回流比时,需要无穷多个理论板才能达到分离要求,这一回流比称为最小回流比Rm。上海求育www.mmaan.com整理最小回流比是操作另一极限,因为实际上不可能安装无限多块板的精馏塔,因此亦就不能选择Rm来操作。实际选用的回流比R应为Rm的一个倍数,这个倍数根据经验取为1.2~2。当体系的分离要求、进料组成和状态确定后,可以根据平衡线的形状由作图求出最小回流比。在精馏塔正常操作时,如果回流装置出现毛病,中断了回流,此时操作情况会发生明显变化。塔顶易挥发物组成下降,塔釜易挥发物组成随之上升,分离情况变坏。
板效率是反映塔板及操作好坏的重要指标,影响板效率的因素很多,当板型、体系决定以后,塔板上的气、液流量是板效率的主要影响因素,当塔的上升蒸气量不够,塔板上建立不了液层;若上升气速太大,又会产生严重夹带甚至于液泛,这时塔的分离效果大大下降。
板式塔和填料塔比较
板式塔操作中液相为连续相,气相为分散相。填料塔则相反。
板式塔塔内液体依靠重力作用,由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘,然后横向流过塔板,从另一侧的降液管流至下一层塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。气体则在压力差的推动下,自下而上穿过各层塔板的气体通道(泡罩、筛孔或浮阀等),分散成小股气流,鼓泡通过各层塔板的液层。在塔板上,气液两相密切接触,进行热量和质量的交换。在板式塔中,气液两相逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化,在正常操作下,液相为连续相,气相为分散相。
填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。

筛板塔精馏实验装置

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筛板塔精馏实验装置


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