《精馏基础知识fyh》课件

精馏基础知识本课程将介绍精馏的基本原理，并讨论其在化工领域的应用什么是精馏分离混合物蒸馏技术利用混合物中各组分沸点的精馏是一种重要的化学工程不同，将混合物分离成不同分离技术，广泛应用于化工组分的操作、石油、制药等领域应用场景例如，从原油中分离出汽油、柴油、煤油等不同馏分精馏的基本原理混合物分离1利用不同组分沸点差异气液平衡2建立平衡状态塔板传递3富集目标组分气液相平衡在精馏过程中，液体和蒸汽混合物处于平衡状态，这意味着液体和蒸汽的组成和温度保持稳定气液相平衡是精馏操作的基础，它决定了分离的效果当液体混合物加热时，沸点较低的组分更容易蒸发，形成蒸汽，而沸点较高的组分则留在液体中相平衡曲线气液平衡曲线固液平衡曲线气固平衡曲线描述在特定温度和压力下，气相和液相表示在一定温度和压力下，固相和液相反映在特定温度和压力下，气相和固相达到平衡时的组成分布共存时的组成分布达到平衡时的组成分布温度组成图-温度组成图是精馏设计和分析的重要工具，它描述了气液-两相在不同温度下的组成关系通过该图可以直观地了解混合物分离的难易程度，并确定最佳操作条件汽沸点线汽化液化液体在一定压力下沸腾时，汽相组成与液相组成相等的点气体在一定压力下冷凝时，汽相组成与液相组成相等的点沸点曲线沸点曲线是表示在一定压力下，不同组成混合物的沸点的曲线它反映了不同组成混合物的沸点随组成的变化关系，可以用来确定混合物的沸点范围和分离的可能性平衡线平衡线代表着气相和液相之间达到平衡状态时的组成关系它在精馏塔内各理论板上的气相和液相组成之间建立起联系平衡线是根据气液相平衡数据绘制的，是精馏塔设计和操作的重要依据提馏线提馏线概念提馏线方程提馏线表示在精馏塔中，从塔顶向塔底进料点以下的每一级提馏线方程由物料衡算推导而来，它描述了气相组成与液相理论塔板上，气相组成与液相组成之间的关系组成之间的线性关系理论塔板数概念理论上达到完全分离所需的塔板数影响因素物料性质、操作条件等计算方法图解法、方程等McCabe-Thiele Fenske图解法McCabe-Thiele图解法是一种常用的精馏塔设计方法，它基McCabe-Thiele于气液相平衡关系和操作线方程，通过图解法确定理论塔板数和最小反流比该方法以平衡线和操作线为基础，利用图解法确定最佳的操作条件，从而优化精馏塔的设计和运行最小反流比最小反流比是实现所需分离所需的最低反流比它对应于无限塔板数实际精馏操作工艺参数控制1包括进料温度、进料量、回流比、塔釜压力等塔板效率2实际塔板数与理论塔板数的差异物料性质影响3进料组成、组分挥发度差异等连续精馏工艺进料连续物料持续不断地进入蒸馏塔产物连续塔顶、塔底产物持续不断地排出操作稳定设备长时间稳定运行，产质量稳定应用广泛适用于大规模生产，应用范围广间歇精馏工艺原料加入1将混合物加入蒸馏釜中，并加热到沸腾蒸汽上升2随着混合物加热，易挥发组分先蒸发，形成蒸汽冷凝收集3蒸汽经过冷凝器，冷凝成液体，并收集在接收器中常见精馏设备蒸馏塔加热器冷凝器泵精馏塔是精馏过程中必不加热器用于加热原料，使冷凝器用于将塔顶蒸汽冷泵用于输送液体原料、产可少的设备，用于分离不其蒸发，并产生气相进入却至液相，以便收集和分品和冷凝液，确保精馏过同沸点的混合物塔内填精馏塔加热器的类型多离高沸点组分冷凝器的程的顺利进行泵的类型充有填料或塔板，以提供种多样，如蒸汽加热器、类型包括水冷凝器、空气取决于流体的性质和流速更大的表面积，促进气液电加热器等冷凝器等两相之间的传质过程蒸馏塔结构蒸馏塔是精馏过程的核心设备，塔体通常由圆筒形塔身和塔顶、塔底组成塔体内部设有填料或塔板，用于提供气液接触的表面积，以实现高效的传质和传热过程塔顶通常设有冷凝器，用于将塔顶蒸汽冷凝为液体，并作为回流液返回塔顶塔底通常设有再沸器，用于加热底部液体，以产生蒸汽进入塔内塔板类型筛板泡罩塔板筛板是常见的塔板类型，具有泡罩塔板是常见的塔板类型，结构简单、成本低廉、操作灵具有结构复杂、成本较高、操活等优点但筛板容易出现液作稳定等特点泡罩塔板不易泛现象，影响效率出现液泛现象，效率较高，广泛应用于石油化工领域阀式塔板阀式塔板是一种新型的塔板类型，具有结构紧凑、操作灵活、效率较高、易于清洗等优点阀式塔板具有良好的耐腐蚀性，适用于处理各种腐蚀性液体精馏控制温度控制流量控制压力控制蒸发器的作用蒸发器通过加热将液体转化为蒸汽蒸发器提供必要的能量，推动精馏，提高塔内气相浓度，促进蒸汽的过程的进行，实现分离目标上升蒸发器控制着塔内气液两相的流动，确保精馏过程的稳定运行冷凝器的作用冷却蒸汽分离组分冷凝器通过冷却蒸汽，将其转化为液体，以便回收和再利用在精馏过程中，冷凝器可以将不同沸点的组分分离，使目标产物富集精馏操作因素回流比进料组成12回流比是回流液量与馏出液进料中各组分的含量会影响量的比值回流比越大，塔分离效果组分含量越高，顶产物的纯度越高，但能量分离难度越大消耗也越大进料温度塔压34进料温度会影响塔内热量平塔压会影响气液平衡关系，衡，进而影响分离效果进进而影响分离效果塔压越料温度越高，塔内热量平衡高，气液平衡关系越有利于越难维持分离精馏的优缺点优点缺点分离效率高能耗较高••可获得高纯度产品设备投资较大••应用范围广操作难度相对较高••精馏工艺应用石油化工化工生产分离原油中的不同馏分，如汽分离和提纯各种化学物质，如油、柴油、煤油等酒精、苯、甲醇等食品工业医药工业生产酒精饮料、果酒、醋等，生产抗生素、维生素等药物，以及分离和提纯食品添加剂以及分离和提纯药物中间体精馏工艺发展趋势节能减排智能化控制12提高能量效率，降低能耗，应用人工智能和数据分析技减少排放，实现绿色环保的术，实现精馏过程的自动化精馏过程控制和优化新材料应用3开发新型高效分离材料，提升精馏效率，降低能耗本课程小结精馏原理精馏操作气液平衡、相平衡曲线、温度组理论塔板数、图解-McCabe-Thiele成图等基础知识法、最小反流比等操作参数计算精馏设备蒸馏塔结构、塔板类型、蒸发器、冷凝器等关键部件介绍参考文献《化工原理》《精馏操作技术》《精馏塔设计与计算》第九版，高等教育出版社，年中国石化出版社，年化学工业出版社，年201720152010互动问答现在是提问时间！请大家积极提问，我将尽力解答你的问题。