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材料分析告告篩板式蒸餾塔 化材三洪新喬 目錄 前言 設備構造-蒸餾塔 設備功能-蒸餾塔 設備構造-板層 設備功能-板層 操作原理 操作方式 設備選用 操作注意事項 結論 參考文獻 前言 工業上最早出現的板式塔是篩板塔和泡罩塔。篩板塔出現於1830年﹐很長一段時間內被認為難以操作而未得到重視。 第二次世界大戰後﹐煉油和化學工業發展迅速﹐泡罩塔結構複雜﹑造價高的缺點日益突出﹐而結構簡單的篩板塔重新受到重視。 設備構造-蒸餾塔A 冷凝器 增濃段 氣提段 進料 液體 蒸氣 冷卻器 冷卻器 塔頂產物 塔底產物 重沸器 回流分配器 連續式精餾裝置 精餾塔柱 設備構造-蒸餾塔B 多孔板層間隔： 一般塔:305~762mm 常壓蒸餾:460mm 中高壓蒸餾:305~381mm 真空蒸餾:610~762mm 塔的最上爭兼具最少要 有600mm，最下層間距要 有2.5mm，但不包括端板。 設備功能-蒸餾塔 重沸器：利用水蒸氣將塔柱底流出液體加熱，使一部份液體汽化成蒸氣流回塔柱內與液體做逆向接觸，剩餘液體即為塔底產品。 精餾塔柱：提供上升的蒸氣與下降的液體接觸之場所。 冷凝器：用以將塔頂流出之蒸氣冷凝。 回流分配器：用以分配回流的量，使部分流回塔柱內與蒸氣做逆向接觸，剩餘的液體即為塔頂產品。 冷卻器：用以冷卻塔頂產品及塔頂產品。 設備構造-板層A 上層篩板 下層篩板 泡沫層 篩板(氣體通道) 溢流堰 清液層 降液管 氣相 液相 篩板塔內部構造 設備構造-板層B 篩板：篩孔直徑小到0.9mm左右；早期酒精工業常用的孔徑為2～3mm；近代的篩板塔的篩板孔一般用4～8mm；對於大型塔及易產生堵阻的情況，可用10～25mm的篩孔。目前，篩板塔仍較廣泛地應用於化工生產裝置中。 設備功能-板層 氣體通道：為保證氣液兩相充分接觸﹐塔板上均勻地開有一定數量的通道供氣體自下而上穿過板上的液層。篩板塔塔板的氣體通道最簡單，只是在塔板上均勻地開設許多小孔(通稱篩孔)，氣體穿過篩孔上昇並分散到液層中。 溢流堰：為保證氣液兩相在塔板上形成足夠的相際傳質表面，塔板上須保持一定深度的液層，為此，在塔板的出口端設置溢流堰。 降液管：液體自上層塔板流至下層塔板的通道，也是氣(汽)體與液體分離的部位。為此，降液管中必須有足夠的空間﹐讓液體有所需的停留時間。 補充 優點：適宜高負荷生產，單塔蒸量可達240m3/h，各段阻降小，能夠滿足各項指標控制要求。 缺點：設備總高度較高，增加了廠房基礎建設費用，不適宜低負荷生產，當噴淋密度較低、氣液分佈不好時，易發生偏流現象，蒸餾效率下降，浪費水氣 操作原理 利用物質特有之物理性質-揮發度(蒸氣壓、沸點)的不同而進行分離。揮發度較高之物質其蒸氣壓高、沸點低，易被加熱而發生沸騰，而先被分離出來，即塔頂產物；同理，塔底產物也基於同樣性質。 操作方式-開車 用水蒸餾 排氣 調整塔內之壓力 使用冷卻水或冷媒 把塔內殘留水分除去 注入原料液 抽出塔頂分餾及塔底分餾 再沸器操作 決定回流比 操作方式-停車 減少注入原料 慢慢減少回流量及加熱流體 將不合規格之產品更換他槽 停止熱源 塔操作須暫時停止 抽出塔內液體 塔內排氣 塔內通風 孤立塔槽 水洗 操作方式-緊急停車 切斷熱源 停止供料 控制塔內壓力 操作方式-控制法A 原料與塔底分餾做熱交換後，使其本身溫度提高，再經流量控制器控制流量成一定量之原料進入塔內。 塔頂流出之蒸氣，在冷凝器內冷凝後進入回流槽內，此時為保持塔內壓力一定，可用壓力記錄控制器調節冷卻水之開度，塔頂蒸氣適當地冷卻以控制之。 又為了塔內溫度保持一定，可用溫度記錄控制器來調節回流液量。 操作方式-控制法B 殘留液體可用液面控制器來控制回流槽內之液面一定，同時把塔頂分餾抽出。 塔底分餾可以用液面調節器，保持一定液面，然後用泵排出。 再沸器之蒸氣量，可由流量記錄器控制一定蒸氣量流入而加熱之。 操作方式-變數 再沸器之加熱流體量 原料之供應流量 塔頂分餾及塔底分餾 回流量 塔內溫度 塔內壓力 原料溫度 冷凝器內之冷卻水流量 塔底液面及回流槽高度 原料之組成 設備選用 通過能力要大，即單位塔截面能處理的氣液流量大。 塔板效率要高。 塔板壓力降要低。 操作彈性要大。 結構簡單﹐易於製造。 對於要求產品純度高的分離操作，首先應考慮高效率；對於處理量大的一般性分離，主要是考慮通過能力大。 操作注意事項A 應充分了解在操作中之目標物。 應充分了解操作塔及其他附屬機件之操作極限值。 經常要調節再沸器內水蒸氣量及冷凝器內冷卻流體量，以避免不必要之費用。 儀表、管路及機器之不正常相應盡早發現，以保持蒸餾塔內之穩定操作。 操作注意事項B 了解溢滿等異常現象。 了解所使用之儀表控制特性。 經常做整個塔之熱平衡及質量平衡之校對，觀察是否