精馏塔中溢流装置作用

❶ 精馏塔的相关问题

1.
相平衡常数K是温度和总压的函数。K=p*(A)/p。压力变化，平衡常数改变，平衡关系也会改变。精馏塔操作压力增大，其他条件不变，液体的沸点降低，因而塔顶温度降低，易挥发组分的浓度增大；塔釜温度也降低，易挥发组分的浓度减小。2.
挥发度：溶液中各组分的平衡蒸汽压与其液相摩尔分数的比值。v=p(A)/x(A)相对挥发度为混合液中两组份挥发度之比。α=v(A)/v(B)。对理想溶液α=p*(A)/p*(B)；对非理想溶液，
α不能做常数处理。但在计算时可以，先分别求出塔顶塔釜的相对挥发度，再取一个平均值。3.
简单蒸馏是间歇式操作。将一批料液一次加入蒸馏釜中，在外压恒定下加热到沸腾，生成的蒸汽及时引入到冷凝器中冷凝后，冷凝液作为产品分批进入贮槽，其中易挥发组分相对富集。过程中釜内液体的易挥发组分浓度不断下降，蒸汽中易挥发组分浓度也相应降低，因此顶部分批收集流出液，最终将釜内残液一次排出。简单蒸馏得不到大量的高纯度的产品。简单蒸馏过程的特征是任意瞬间的气液组成y和x互成相平衡关系，即y＊＝f（x）。简单蒸馏是非定态过程，物系的温度和组成均随时间而变。其适用于分离沸点相差较大而分离要求不高的场合。物料衡算：Wx=ydW+(W-dW)(x-dx).全过程易挥发组分的物料衡算：y(平均)=x1+W2(x1-x2)/(W1-W2)平衡蒸馏（闪蒸)是一种单级连续蒸馏操作,原料液连续加入到加热器中，预热至一定温度后，经减压阀减至预定压强，由于压力突然降低，过热液体发生自蒸发，液体部分汽化，气液两相在分离器中分开，塔顶产品中A得到提浓，底部产品B增浓。平衡蒸馏适用于分离效果不高的原料液的粗分或多组分的初步分离。物料衡算：
F=D+W
（1）
Fx(F)=Dy+Wx（2）4.、原料液在一定压力下进行分离，当残液的组成相同时，简单蒸馏馏出物的易挥发组分的浓度大，量也大。5.精馏原理：两种混合均匀的液相混合物其在蒸发时蒸汽得组分和蒸汽冷凝的组分是不同的，多次而且同时运用部分气化和部分冷凝的方法，使混合液得到较完全分离，在塔顶得到较纯轻组分，在塔釜得到较纯重组分的。
加大回流比会使达到塔顶产品要求所需的塔板数减少。一般设计中，都是确定了进料组成和塔顶塔底组成来求所需塔板数。加大回流比就是使塔板数减少了。如果塔板数固定，加大回流比应该会使塔顶产品中关键组分的含量更高。回流必须用最高浓度的回流，有利于提高塔顶产品的纯度。

❷ 精馏塔设备由哪几部分组成 其作用是什么

精馏塔，塔顶换热器，回流罐（冷凝液储存罐），塔底再沸器。

板式塔主要结构：进出料口（用于进料出料），塔壁（用于支撑和密封），塔板（最重要部分，发生传质既精馏起作用的场所），液体分布器，塔顶冷凝器（将塔顶汽相冷凝出料和回流），再沸器（加热釜液使之汽化提供上升蒸汽），塔体主要就是这些，还有其它一些附件。

填料塔就是把塔板变成分段的填料在填料上发生传质，段与段之间有液体再分布器防止液流汇聚。

(2)精馏塔中溢流装置作用扩展阅读：

精馏过程所用的设备称为精馏塔，大体上可以分为两大类：

①板式塔，气液两相总体上作多次逆流接触，每层板上气液两相一般作交叉流。

②填料塔，气液两相作连续逆流接触。

一般的精馏装置由精馏塔塔身、冷凝器、回流罐，以及再沸器等设备组成。进料从精馏塔中某段塔板上进入塔内，这块塔板称为进料板。进料板将精馏塔分为上下两段，进料板以上部分称为精馏段，进料板以下部分称为提馏段。

❸ 精馏塔的特点和用途

特点：

1、精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下各组分的蒸气压不同这一性质。

2、使液相中的轻组分低沸物转移到气相中，而气相中的重组分高沸物转判腊消移到液相中，从而实现掘知分离的目的。精馏塔也是石油化工生产中应用极为广泛的局大一种传质传热装置。

用途：

1、在石油化工生产中常常要求获得纯度很高的产品，通过精馏过程可以获得这种高纯度的产品。

2、分析工业塔的故障。当工业生产出现产品质量问题或其他故障，又

❹ 精馏塔的工作原理

精馏塔的工作原理：利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下各组分的蒸气压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到气相中，而气相中的重组分转移到液相中，从而实现分离的目的。实际上，精馏塔就是一种塔式汽液接触装置。

精馏塔的工作原理

精馏塔是进行精馏的一种塔式气液接触装置，也是石油化工生产中应用极为广泛的一种传质传热装置。在石油化工生产中常常要求获得纯度很高的产品，通过精馏过程可以获得这种高纯度的产品。无论是平衡蒸馏还是简单蒸馏，虽然可以起到一定的分离作用，但是并不能将一混合物分离为具有一定量的高纯度产品。

其种类主要有板式塔、填料塔等，一般精馏装置由精馏塔塔身、冷凝器、回流罐，以及再沸器等设升敬备组成。进料从精馏塔中某段塔板上进高缺人塔内，这块塔板称为进料板。进料板将精馏塔分为上下两段，进料板以上部分称为精馏段，进料板以下部分称为提馏段。

掌握好物料平衡、气液相平衡和热量平衡是精馏操作的关键所在，三个平衡之间相互影响、相互制约。在操作中通常是以控制物料平衡为主，相应调节热量平衡，最终达到气液相平衡。只要密切注意塔顶温度、塔底液面，戚笑辩分析波动原因，及时加以调节，就能掌握塔的三个平衡，保证塔的正常操作。

❺ 精馏的原理是什么

精馏的原理
精馏是多次而且同时运用部分气化和部分冷凝的方法，使混合液得到较完全分离，以分别获得接近纯组分的操作。

理论上多次部分气化在液相中可获得高纯度的难挥发组分，多次部分冷凝在气相中可获得高纯度的易挥发组分，但因产生大量中间组分而使产品量极少，且设备庞大。工业生产中的精馏过程是在精馏塔中将部分气化过程和部分冷凝过程有机结合而实现操作的。
精馏装置的流程
典型的精馏设备是连续精馏装置，包括精馏塔、冷凝器、再沸器等，如图1-8所示。用于精馏的塔设备有两种，即板式塔和填料塔，但常采用的是板式塔。
连续精馏操作中，原料液连续送入精馏塔内，同时从塔顶和塔底连续得到产品（馏出液、釜残液），所以是一种定态操作过程。

精馏装置的作用
精馏塔以加料板为界分为两段，精馏段和提馏段。
1、精馏段的作用
加料板以上的塔段为精馏段，其作用是逐板增浓上升气相中易挥发组分的浓度。
2、提馏段的作用
包括加料板在内的以下塔板为提馏段，其作用逐板提取下降的液相中易挥发组分。
3、塔板的作用
塔板是供气液两相进行传质和传热的场所。每一块塔板上气液两相进行双向传质，只要有足够的塔板数，就可以将混合液分离成两个较纯净的组分。
4、再沸器的作用
其作用是提供一定流量的上升蒸气流。
5、冷凝器的作用
其作用是提供塔顶液相产品并保证有适当的液相回流。
回流主要补充塔板上易挥发组分的浓度，是精馏连续定态进行的必要条件。

❻ 精馏塔的工作原理

精馏塔的工作原理是利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下各组分的蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组分（低沸物）转移到气相中，而气相中的重组分（高沸物）转移到液相中，从而实现分离的目的。

无论是平衡蒸馏还是简单蒸馏，虽然可以起到一定的分离作用，但是并不能将一混合物分离为具有一定量的高纯度产品。在石油化工生产中常常要求获得纯度很高的产品，通过精馏过程可以获得这种高纯度的产品。

精馏过程所用的设备称为精馏塔，大体上可以分为两大类：①板式塔，气液两相总体上作多次逆流接触，每层板上气液两相一般作交叉流。②填料塔，气液两相作连续逆流接触。

一般的精馏装置由精馏塔塔身、冷凝器、回流罐，以及再沸器等设备组成。进料从精馏塔中某段塔板上进入塔内，这块塔板称为进料板。进料板将精馏塔分为上下两段，进料板以上部分称为精馏段，进料板以下部分称为提馏段。

❼ 共沸实验中精馏塔的操作方式属于什么经流

实验二共沸精馏

一、实验目的：

1．通过实验加深对共沸精馏过程的理解。

2．熟悉精馏设备的构造，掌握精馏操作方法。

3．能够对精馏过程做全塔物料衡算。

4．学会使用气相色谱分析气、液两相组成。

二、实验原理：

精馏是利用不同组份在气一液两相间的分配，通过多次气液两相间的传质和传热来达到分离的目的。对于不同的分离对象，精馏方法也会有所差异。例如，分离乙醇和水的二元物系。由于乙醇和水可以形成共沸物，而且常压下的共沸温度和乙醇的沸点温度极为相近，所以采用普通精馏方法只能得到乙醇和水的混合物，而无大键法得到无水乙醇。为此，在乙醇一水系统中加入第三种物质，该物质被称为共沸剂。共沸剂具有能和被分离系统中的一种或几种物质形成最低共沸物的特性。在精馏过程中共沸剂将以共沸物的形式从塔顶蒸出，塔釜则得到无水乙醇。这种方法就称作共沸精馏。

乙醇—水系统加入共沸剂苯以后可以形成四种共沸物。现将它们在常压下的共沸温度、共沸组成列于表1。

为了便于比较，再将乙醇、水、苯三种纯物质常压下的沸点列于表2。

表1乙醇水一苯三元共沸物性质

共沸物组成，t％

共沸物（简记）共沸点℃

乙醇水苯乙醇—水一苯（T）64.8518.57.474.1

乙醇一苯（ABZ）68.2432.70.067.63

苯一水（BWZ）69.250.08.8391.17

乙醇一水（AWz）78.1595.57 4.430.0

1

表2

乙滚棚巧醇、水、苯的常压沸点从表1和表2列出沸点看，除乙醇一水二元共沸

物的共沸点与乙醇沸点相近之外，其余三种共沸物

的沸点与乙醇沸点均有10℃左右的温度差。因此，

可以设法使水和苯以共沸物的方式从塔顶分离出

来，塔釜则得到无水乙醇。

整个精馏过程可以用图1来说明。图中A 、B 、

W 分别为乙醇、苯和水的英文字头；AB Z 、AW Z 、

BW Z 代表三个二元共沸物，T 表示三元共沸物。图中的曲线为25℃下乙醇、水、苯三元混合物的溶解度曲线。该曲线下方为两相区，上方为均相区。图中标出的三元共沸组成点T 是处在两相区内。

以T 为中心，连接三种纯物质A 、B 、w 及三个二元共沸点组成点AB Z 、AW Z 、BW Z ，将该图分为六个小三角形。如果原料液的组成点落在某个小三角形内。当塔顶采用混相回流时精馏的最终结果只能得到这个小三角形三个顶点所代表的物质。故要想得到无水乙醇，就应该保证原料液的组成落在包含顶点A 的小三角形内，即在ΔATABz 或ΔATAWz 内。从沸点看，乙醇—水的共沸点和乙醇的沸点仅差0.15℃，就本实验的技术条件无法将其分开。而乙醇一苯的共沸点与乙醇的沸点相差10.06℃，很容易将它们分离开来。所以分析的最终结果是将原料液的组成控制在ΔATABz 中。

图1中F 代表未加共沸物时原料乙醇、水混合物的组成。随着共沸剂苯的加入，原料液的总组成将沿着FB 连线变化，并与AT 线交于H 点，这时共沸剂苯的加入量称作理论共沸剂用量，它是达到分离目的所需最少的共沸剂量。

上述分析只限于混相回流的情况，即回流液的组成等于塔顶上升蒸汽组成的情况。而塔顶采用分相回流时，由于富苯相中苯的含量很高，可以循环使用，因而苯的用量可以低于理论共沸剂的用量。分相回流也是实际生产中普遍采用的方法。它的突出优点是共沸剂的用量少，共沸剂提纯的费用低。

三、装置、流程及试剂

1．装置物质名称（简记）

乙醇（A ）水（W ）苯（B ）沸点温度（℃）78.310080.2

图1

本实验所用的精馏塔为内径Ф20×200mm的玻璃塔。内装Ө网环型Ф2×2mm的高效散装填料。填料层高度1.2m。

塔釜为一只结构特殊的三口烧瓶。上口与塔身相连：侧口用于投料和采样；下口为出料口；釜侧玻璃套管插入一只测温热电阻，用于测量塔釜液相温度，釜底玻璃套管装有电加热棒，采用电加热，加热釜料，并通过一台自动控温仪控制加热温度，使塔釜的传热量基本保持不变。塔釜加热沸腾后产生的蒸汽经填料层到达塔顶全凝器。为了满足各种不同操作方式的需要，在全凝器与回流管之间设置了一个特殊构造的容器。在进行分相回流时，它可以用作分相器兼回流和明比调节器；当进行混相回流时，它又可以单纯地作为回流比调节器使用。这样的设计既实现了连续精馏操作，又可进行间歇精馏操作。

此外，需要特别说明的是在进行分相回流时，分相器中会出现两层液体。上层为富苯相、下层为富水相。实验中，富苯相由溢流口回流入塔，富水相则采出。当间歇操作时，为了保证有足够高的溢流液位，富水相可在实验结束后取出。

2．流程

具体的实验流程见图2。

3．试剂

实验试剂有乙醇（化学纯），含量95％：苯（分析纯），含量99．5％。

四、实验步骤

方法一：间歇精馏

1.称取80克95％的乙醇和一定量的苯（通过共沸物的组成计算，参考量为40克），加入塔釜中，并分别对原料乙醇和苯进行色谱分析，确定其组成。

2.向全凝器中通入冷却水，并开启釜电加热系统，调节加热电流慢慢升至0．4A（注意不要使电流过大，以免设备突然受热而损坏）。待釜液沸腾，开启塔身保温电源，调节保温电流，上段为0～0.4A，下段为0.05～0.2A，以使填料层具有均匀的温度梯度，保证全塔处在正常的操作范围内。

3.当塔头有液体出现，全回流20分钟稳定后，调节回流比进行混相回流操作，回流比为5：1～3：1条件下运行20分钟后，将回流比调至1：3。

4.每隔20分钟记录一次塔顶、塔釜温度。

5.待分相器内液体开始溢流，并分成两相，上层为苯相，下层为水相，且能观察到三元共沸物在苯相苯中以水珠形态穿过，溶于水相中，此时，关闭回流比控制器，开始每隔10

分钟取塔釜气项试样进行纯度分析。

6.待塔釜中乙醇含量大于99．6％时，停止加热，让塔内持液全部流至塔釜，取出釜液。

7.将塔顶馏出液用分液漏斗分离。并依次用气相色谱仪分析富水相、富苯相以及釜液组成，并分别称重。

8.切断设备的供电电源，关闭冷却水，结束实验。

图2共沸精馏流程

方法二：连续精馏：

1．称取40～50克95%的乙醇和一定量的苯（参考量为20～25克）加入塔釜中。

2．开启塔釜电加热系统，慢慢调节加热电流为0.3～0.5A，并向全凝器中通冷却水。当

塔头开始出现液滴时，全回流20分钟。

3．将95％的乙醇和苯（按三元共沸物的配比）从塔加料口加入塔中。乙醇的进料流量（参考值为50～100ml／h），苯的加人量应根据塔顶水相和塔釜乙醇的纯度确定。当塔顶分相器内液体开始回流时，停止加入原料苯，保持适宜的回流比（参考值为3：1～5：1）。

4．用气相色谱分析塔釜出料乙醇和塔顶排出水的组成，计算单位时间内共沸剂苯的损失量，以确定连续补加苯的量。

5．在精馏完一定量的有水乙醇后，停止加料。待塔内无原料后，取出精制后乙醇。

6．将塔顶馏出液用分液漏斗分离。并依次用气相色谱仪分析富水相、富苯相以及产品组成，并分别称重。

7．切断电源，关闭冷却水，结束实验。

五、数据处理

1.作全塔物料衡算，并对共沸物形成的富水相和富苯相进行分析和衡算，求出塔顶三元共沸物的组成。

2.画出25℃下乙醇一水一苯三元物系的溶解度曲线。在图上标明共沸物的组成点，画出加料线，并对精馏过程作简要的说明。

六、思考题

1.如何计算共沸剂的加入量？

2.需要测出哪些量才可以作全塔的物料衡算？具体的衡算方法是什么？

3.将计算出的三元共沸物组成与文献值比较，求出其相对误差，并分析实验过程中产生误差的原因。

七、参考文献

[1]E A Coulson，etal.Laboratory Distillation Practice，L．George News Ltd．1958

[2]Erich Krell．Handbook of Laboratory Distillation，Amsterdam，Elsevier，1982

[3]陈洪钫.基本有机化工分离工程．北京：化学工业出版社，1985

[4]F G Shinskey.Distillation Contol for Proctivity and Energy Conservatlon2nd ed.New York, Mc Graw-Hill Book co,19842nd

[5]Hoanh N Pham，et al.Chemical Engineering Science1990，45（7），1823

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共沸精馏
实验二共沸精馏

一、实验目的：

1．通过实验加深对共沸精馏过程的理解。

2．熟悉精馏设备的构造，掌握精馏操作方法。

3．能够对精馏过程做全塔物料衡算。

4．学会使用气相色谱分析气、液两相组成。

二、实验原理：

精馏是利用不同组份在气一液两相间的分配，通过多次气液两相间的传质和传热来达到分离的目的。对于不同的分离对象，精馏方法也会有所差异。例如，分离乙醇和水的二元物系。由于乙醇和水可以形成共沸物，而且常压下的共沸温度和乙醇的沸点温度极为相近，所以采用普通精馏方法只能得到乙醇和水的混合物，而无法得到无水乙醇。为此，在乙醇一水系统中加入第三种物质，该物质被称为共沸剂。共沸剂具有能和被分离系统中的一种或几种物质形成最低共沸物的特性。在精馏过程中共沸剂将以共沸物的形式从塔顶蒸出，塔釜则得到无水乙醇。这种方法就称作共沸精馏。
乙醇—水系统加入共沸剂苯以后可以形成四种共沸物。现将它们在常压下的共沸温度、共沸组成列于表1。

❽ 有关板式精馏塔的小问题（分离苯和甲苯）

根据理论塔板数推导出实际塔板数，对于黏度大的物料一般板间距要大一些；人孔处一般以检修方便为依据，其他没有太多档烂要求；溢流形式和溢流装置一般的《化工原理》教科书上都有很详细的介绍，你可以参考一下，小型的精馏塔一般都采用单流型；“三苯”精馏塔一般都采用单流型；芳烃分离装置和上游装昌蠢厅置配套一般都不会太大。其核心技术是控制手段先进、精度高，一般都是采取“温差控制”。不知回答对你是否有帮助？不对之处请您指正。关耐隐于芳烃分离的其他问题，我们可以在其他时间交流。

❾ 精馏塔的工作原理 精馏塔的工作原理是什么

1、精馏塔是进行精馏的一种塔式气液接触装置，也是石油化工生产中应用极为广泛的一种传质传热装置。在石油化工生产中常常要求获得纯度很高的产品，通过精馏过程可以获得这种高纯度的产品。无论是平衡蒸馏还是简单蒸馏，虽然可以起到一定的分离作用，但是并不能将一混合物分离为具有一定量的高纯度产品。

2、其种类主要有板式塔、填料塔等，一般精馏装置由精馏塔塔身、冷凝器、回流罐，以及再沸器等设备组成。进料从精馏塔中某段塔板上进人塔内，这块塔板称为进料板。进料板将精馏塔分为上下两段，进料板以上部分称为精馏段，进料板以下部分称为提馏段。

3、掌握好物料平衡、气液相平衡和热量平衡是精馏操作的关键所在，三个平衡之间相互影响、相互制约。在操作中通常是以控制物料平衡为主，相应调节热量平衡，最终达到气液相平衡。只要密切注意塔顶温度、塔底液面，分析波动原因，及时加以调节，就能掌握塔的三个平衡，保证塔的正常操作。

❿ 精馏的三个必要条件

精馏的三个必要条件第一塔盘上同时有液流和汽流存在，第二汽流有较高的温度，第三汽流与液流在塔盘上能密切接触。

一、精馏工作原理

精馏是化工生产中分离互溶液体混合物的典型单元操作，其实质是多级蒸馏，即在 一定压力下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同

分散成小股气流，鼓泡通过各层塔板的液层。在塔板上，气液两相密切孙闭接触，进行热量和质量的交换。在板式塔中，气液两相逐级接触，两相的组成沿塔高梯式变化，在正常操作下，液相为连续相，气相为分散相。

四、精馏塔操作要点

操作理论：操作三大平衡即质量平衡、热量平衡和气液平衡。只有达到这三大平衡，精馏塔才能说进入一个正常的操作状态，才能按要求产出合格产品。调整精馏塔的基本思路，就是尽快找到这三大平衡的平衡点。不过这三个平衡点并非是直观的