精餾塔原理/精餾塔技術(shù)
點(diǎn)擊次數(shù):8165 更新時(shí)間:2011-07-29
精餾塔原理/精餾塔技術(shù)
精餾在生產(chǎn),實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究中均占著很重要的位置。無論是原料的制備或產(chǎn)物的精制分離,都需要精餾?;瘜W(xué)工程需要探討精餾過程的規(guī)律,以指導(dǎo)精餾生產(chǎn)中的工程問題。
1. 精餾塔的類型
精餾塔一般分為兩大類:填料塔和板式塔。板式塔又有篩板塔,浮閥塔,泡罩塔等多種型式。但實(shí)驗(yàn)室的精餾塔多用玻璃或金屬制成。其中zui常用的是玻璃精餾塔。其中zui常用的是玻璃精餾塔。玻璃精餾塔主要由塔釜、玻璃精餾柱、玻璃精餾頭和冷凝器所組成。
2. 精餾柱
精餾塔的塔身稱為精餾柱。若采用填料塔,柱內(nèi)堆著不規(guī)則的填料,使氣液兩相達(dá)到良好傳質(zhì)。填料層的高度即為精餾柱的有效分離長度。為了消除避流和溝通現(xiàn)象,可能將填料層分作多段,而將每一柱段的回流液加以收集,再重新分布到柱的中心。
需要絕熱精餾的過程,可將填料柱制成真空夾套以便保溫。根據(jù)處理的物料量及所要求的分離效率來確定精餾柱的尺寸。實(shí)驗(yàn)常用精餾柱有直徑為700MM、1000MM和1300MM。柱的高度限制在500MM和1500MM之間。
影響分離能力的因素很多,其中以柱內(nèi)裝填的填料影響尤其重要。在一定的填料層高度內(nèi),填料的總表面積與填料的型式,規(guī)格,材質(zhì)以及填料的裝填方法均有關(guān),其影響到液膜的厚度,壓降和分離效率。一般規(guī)定填料尺寸應(yīng)小于柱徑的1/10,并以柱徑與填料尺寸之比保持在10:1到12:1為宜?,F(xiàn)已有很多填料品種,如不銹鋼θ環(huán)填料和不銹鋼三角螺旋填料,所選填料應(yīng)能保持適當(dāng)?shù)某忠毫浚挂后w能*潤濕填料,以保證汽液充分接觸進(jìn)行質(zhì)的交換,這與填料的比表面及填料可潤濕性有關(guān)。填料的分離效率常用等板高度表示。
3. 塔釜和餾分收集器
實(shí)驗(yàn)室的精餾塔塔釜可以采用平底燒瓶或圓底燒瓶,通常使用標(biāo)準(zhǔn)化的帶有磨口接頭的圓底燒瓶,且以短頸的三頸燒瓶為。它的兩根支頸與瓶中心的頸的軸線在瓶底相交,這兩根帶有磨口的支頸是裝溫度計(jì),加料或出料,氣體或蒸氣引入管以及取樣管使用的,頸上帶有能供夾持彈簧拉拉的小鉤,以免壓力過大而松脫。瓶中放置待分離的物質(zhì),其裝料量zui多為容積的三分之二,而真空精餾時(shí),則不超過二分之一。
塔釜液可以直接使用電加熱,也可以間接地用熱載體加熱,用電加熱有容易調(diào)節(jié)和控制的優(yōu)點(diǎn)。
4. 精餾頭/分餾頭
分餾頭是精餾柱和冷凝器之間的連接件,帶有調(diào)節(jié)和測量回流比的裝置。根據(jù)塔頂回流的方式不同,精餾頭有部分冷凝和全冷凝精餾頭之分。當(dāng)內(nèi)回流控制時(shí),即是塔頂產(chǎn)物以氣態(tài)取出時(shí),通常采用分凝形式。工業(yè)上常加入一個(gè)分凝器來產(chǎn)生回流,而把取出的餾出物在一個(gè)產(chǎn)物冷凝器中加以冷凝。但是采用分凝器時(shí),要控制一定的回流比是蒸氣組分和量發(fā)生很大變化。所以實(shí)驗(yàn)室中zui常用的和zui可靠的方法還是全冷凝,即是將塔頂?shù)恼魵獠捎萌问?,以液態(tài)出料,凝液再通過精餾頭以自流的形式流入塔內(nèi),這樣就能比較方便地根據(jù)回流比來分配凝液。尤其是在要保持高回流比的情況下更是如此?;亓鞣矫妫瑸榱藴?zhǔn)確地調(diào)節(jié)和測量回流,回流比控制器應(yīng)易于調(diào)節(jié)和測量,精餾頭的滯料量少,結(jié)構(gòu)簡單和結(jié)實(shí),能準(zhǔn)確地測量蒸氣溫度,回流要在沸點(diǎn)溫度或略低下的溫度下流回柱內(nèi)。