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    塔器工程

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      A、常壓精餾:精餾是利用混合物中各組分揮發度不同而將各組分加以分離的一種分離過程,常壓精餾在設備投資和運行成本上有優勢,對于一般的物系分離且無特殊要求的優先采用常壓精餾。
      B、負壓精餾:負壓精餾一般應用有以下幾種:
      1)高沸點物質
      2)常壓精餾時未達到沸點就已受熱分解、氧化或聚合的化合物的分離和提純
      3)負壓下物系相對揮發度變大。
      4)多效精餾
      C、加壓精餾:
      采用加壓精餾一般應用有以下幾種:
      1)物料沸點比較低,如常壓操作,塔頂可能會用到冷凍水,為了省卻制冷系統,采用加壓精餾;
      2)有時提高壓力可以打破某些物料的共沸,比如:可以采用兩塔變壓操作得到無水乙醇,從低壓塔塔頂采出常壓共沸物進到加壓塔,再在加壓塔塔頂采出共沸物,此時的共沸組成一發生改變(水含量升高),返回低壓塔,塔釜可以采出無水乙醇。這只是理論計算,實際應用較少,因為能耗較高。
      3)多效精餾。
      D、間歇精餾:間歇精餾適用于小批量的生產過程。
      E、多效精餾(節能工藝):采用多個塔來進行精餾分離,塔的壓力依次升高,同時高壓力的塔頂汽相作為壓力比其低一級塔的再沸器的熱源為低壓塔加熱。在若干個塔中,只有壓力最低的塔設置冷凝器,壓力最高的塔設置其它熱源的再沸器,如此用多個塔完成一個塔的任務,從而使加熱能耗及冷卻水大大降低。
      F、隔壁塔精餾(節能工藝):分壁塔是精餾過程集成強化的一個有效手段。在分離三組分混合物時,傳統的分離方法是采用二塔流程,即必須要兩個精餾塔才能完成所要求的分離任務,而采用隔壁精餾塔,只需一個塔就可完成相同的分離任務。該精餾技術不但可節能30%——50%,而且由于節省了一個冷凝器和一個換熱器,其設備投資也大為減少。
      G、共沸精餾
      共沸精餾是加入的第三組份和溶液中某一組份形成更低共沸物,從塔頂蒸出。
      H、萃取精餾
      萃取精餾和恒沸精餾相似,也是向原料液中加人第三組分(稱為萃取劑或溶劑),以改變原有組分間的相對揮發度而得以分離。不同的是,要求萃取劑的沸點較原料液中各組分的沸點高很多,且不與組分形成恒沸液。萃取精餾常用于分離各組分沸點( 揮發度) 差別很小的溶液。
      萃取精餾的添加劑(又稱萃取劑)的選擇原則是:①選擇性高,即加入少量添加劑就可大幅度增加組分間的相對揮發度;②揮發度小,即具有比料液組分高得多的沸點;③與原料液有足夠的互溶度,在塔板上不出現液體分相現象;④來源充足,價格便宜,水和某些極性有機化合物是最常用的添加劑。
      I、反應精餾
      反應精餾是伴有化學反應的精餾方法,有的用精餾促進反應,有的用反應促進精餾。用精餾促進反應,就是通過精餾不斷移走反應的生成物,以提高反應轉化率和收率。如醇加酸生成酯和水的酯化反應是一種可逆反應,將這個反應放在精餾塔中進行時,一邊進行化學反應,一邊進行精餾,及時分離出生成物酯和水。這樣可使反應持續向酯化的方向進行。這種精餾在同一設備內完成化學反應和產物的分離,使設備投資和操作費用大為降低。反應精餾有以下優點:
      1)破壞了可逆反應平衡,增加了反應的選擇性和轉化率,使反應速度提高,從而提高了生產能力。
      2)精餾過程可以利用反應熱,節省了能量。
      3)反應器和精餾塔合成一個設備,節省投資。
      4)對某些難分離的物系,可以獲得較純的產品。
      J、汽提塔
      汽提是用來回收被吸收的溶質、并使吸收劑與溶質分離獲得再生的單元操作。同時在某些情況下,汽提還用于去除液體中的輕組分,如煉油工業中常以蒸氣為汽提劑將油品種的輕組分脫除。所以汽提可以與吸收聯合使用,也可以單獨使用。
      K、吸收塔
      吸收塔是實現吸收操作的設備。按氣液相接觸形態分為三類。第一類是氣體以氣泡形態分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、攪拌鼓泡吸收塔;第二類是液體以液滴狀分散在氣相中的噴射器、文氏管、噴霧塔;第三類為液體以膜狀運動與氣相進行接觸的填料吸收塔和降膜吸收塔。塔內氣液兩相的流動方式可以逆流也可并流。通常采用逆流操作,吸收劑以塔頂加入自上而下流動,與從下向上流動的氣體接觸,吸收了吸收質的液體從塔底排出,凈化后的氣體從塔頂排出。
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