第七章 蒸馏技术知识 制药单元操作技术知识（）.pptVIP

1 32 操作线与 上的对角线重合，即 在操作线与平衡线间绘直角梯级，其跨度最大，所需的理论板数最少， 以 表示。 如图7-19所示。 全回流操作生产能力为零，因此对正常生产无实际意义。但在精馏操作的开工阶段 或在实验研究中，多采用全回流操作，这样便于过程的稳定和精馏设备性能的评比 2.最小回流比 对于一定的分离任务，若减小回流比，精馏段的斜率变小，两操作线的交点沿q线向平 衡线趋近，表示汽-液相的传质推动力减小，达到指定的分离程度所需的理论板数增多。当回 流比减小到某一数值时，两操作线的交点d落在平衡曲线上，如图7-20 所示，在平衡线和 操作线间绘梯级，需要无穷多的梯级才能达到d点，这是一种不可能达到的极限情况，相应 的回流比称为最小回流比，以 表示。 33  最小回流比可用作图法或解析法求得。 图7-20 最小回流比 （1）作图法　依据平衡曲线的形状不同，作图方法有所不同。对于理想溶液曲线，根 据图7-20（a），在最小回流比时，精馏段操作线的斜率为 34 整理得 对于不正常的平衡曲线，平衡线具有下凹部分。当两操作线的交点还未落到平衡线上之 前，操作线已与平衡线相切，如图7-20（b）、(c) 所示。此时达到分离要求，所需理论板数 为无穷多，故对应的回流比为最小回流比。这种情况下 的求法应根据精馏段操作线的斜 率求得 。 （2）解析法　当平衡曲线为正常情况，相对挥发度可取为常数（或取平均值）的理想 溶液，则 代入（7-37）式整理得 若泡点液体进料 ，故 35 若饱和蒸汽进料,故 3.适宜回流比 适宜回流比需按实际情况，全面考虑到设备费用（塔高、塔径、再沸器和冷凝器 的传热面积等）和操作费用（热量和冷却器的消耗等），应通过经济核算来确定，使操作 费用和设备费用之和为最低。 在精馏塔设计中，通常根据经验取最小回流比的一定倍数作为操作回流比。近年来一般 都推荐取最小回流比的1.1～2倍，即 对于难分离的物系，R应取得更大些。 四、精馏塔操作分析 36 1．物料平衡的影响和制约 保持精馏装置的物料平衡是精馏塔稳定操作的必要条件。根据全塔物料衡算可知，对于 一定的原料液流量F，只要确定了分离程度 和 ，馏出液流量D和釜残液流量W也就被确 定了。而 和 定于汽液平衡关系、原料液组成 、进料热状况 q、回流比R和理论板 数NT，因此馏出液流量D和釜残液流量W只能根据 和 确定，而不能任意增减，否则进 出塔的两个组分的量不平衡，必然导致塔内组成变化，操作波动，使操作不能达到预期的分 离要求。 物料不平衡导致产品不合格情况有两种： ：①精馏塔顶、塔釜产品采出比例不当，使得 D ＞F -W ， 表现为釜温合格，而顶温上升， 调节方法：不改变塔釜加热量，减小塔顶采出，加大塔釜出料和进料量。 ②精馏塔顶、塔釜产品采出比例不当， 使得D ＜F -W ， 37 表现为釜温不合格，而顶温合格， 调节方法：不改变回流量，加大塔顶采出，加大塔釜加热量。 精馏操作中压力和液位控制是为了建立精馏塔稳态操作条件，液位恒定阻止了液体累积， 压力恒定阻止了汽体累积。对于一个连续系统，若不阻止累积就不可能取得稳态操作，也就 不可能稳定。压力是精馏操作的主要控制参数，压力除影响气体累积外,还影响冷凝、汽化、 温度、组成、相对挥发度等塔内发生的几乎所有过程。 2．回流比的影响 回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素，生产中经常用改变回流比来调节、控制产品 的质量。例如当回流比增大时，精馏段操作线斜率L/V变大，该段内传质推动力增加，因此， 在一定的精馏段理论板数下馏出液组成变大。同时回流比增大，提馏段操作线斜率L’/V’变 小，该段的传质推动力增加，因此在一定的提馏段理论板数下，釜残液组成变小。反之，回 流比减小时， 减小而 增大，使分离效果变差。 第七章 蒸馏技术 第一节　蒸馏的主要任务 一、蒸馏及其在制药生产中的应用 蒸馏是分离均相物系最常用的方法和典型的单元操作之一，广泛地应用于化工、石 油、医药、食品、冶金及环保等领域 蒸馏——利用完全互溶的液体混合物中各组分沸点的差别（或挥发性的差别）实现 组分的分离与提纯的一种操作。 挥发性高的组分，即沸点较低的组分(称为易挥发组分或轻组分) 挥发性低的组分，即沸点较高的组分（称为难挥发组分或重组分） 蒸馏目的：对液体混合物的分离，提取或回收有用组分。 蒸馏依据：液体混合物中各组分挥发性的差异 蒸馏过程的分类： 2 蒸馏过程的分类： 按蒸馏方式 简