精餾設(shè)備的結(jié)構(gòu)介紹
2019-09-26
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? ? ? ? 是指用于精餾操作的設(shè)備,主要包括精餾塔(精餾機(jī))、重沸器和冷凝器。完成精餾操作的主要設(shè)備。塔體為圓柱形,塔內(nèi)有塔板(見板式塔)或填料(見填料塔)進(jìn)行氣液接觸傳質(zhì)。在一個(gè)簡(jiǎn)單的精餾塔中,只有一股原料被引入塔中,從塔的頂部和底部分別抽取一種產(chǎn)品。隨著化工生產(chǎn)的發(fā)展,出現(xiàn)了多股進(jìn)料、多股出料或中間傳熱的復(fù)合塔。在實(shí)際生產(chǎn)中,需要分離出幾種成分相同、成分不同的物料。如果這些材料混合分離,能耗會(huì)更高。為此,可在塔身的適當(dāng)位置設(shè)置多個(gè)進(jìn)出口,每種物料可分別加入塔中。例如,深冷分離裂解氣的預(yù)冷過(guò)程是將四種不同組成和溫度的液化裂解氣分別送入不同位置的脫甲烷塔進(jìn)行精餾。在精餾塔中,氣相和液相組成隨塔高的變化而逐漸變化。因此,在塔身不同高度設(shè)置出口,可以得到不同的產(chǎn)品,稱為邊線放電。煉油工業(yè)中的常減壓塔是通過(guò)側(cè)向放電獲得不同產(chǎn)品的例子。
在精餾塔中,氣液兩相溫度由上到下逐漸升高,最高溫度在上,最高溫度在下。塔底與塔頂溫差較大時(shí),可在精餾段設(shè)置中間冷凝器,在精餾段設(shè)置中間再沸器,降低運(yùn)行成本。加熱成本取決于熱傳遞量和所用熱載體的溫度。安裝在塔內(nèi)的中間凝汽器,可以利用溫度較高、價(jià)格較低的冷卻器,使部分上升的凝析油,減少塔頂使用的低溫冷卻劑量。同樣,中間再沸器中可以使用低溫加熱器來(lái)蒸發(fā)部分下降的液體,以減少底部再沸器中使用的高溫加熱器的數(shù)量。
精餾設(shè)備的填料塔或板式塔一直用于有機(jī)物的精餾分離。在塔設(shè)備中,液膜流動(dòng)緩慢,氣液接觸比表面積小,傳質(zhì)效率相對(duì)較低。因此,該設(shè)備體積大,空間利用率低,占地面積大。近年來(lái),用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的數(shù)十萬(wàn)倍重力場(chǎng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)重力場(chǎng)的高重力精餾技術(shù),大大加強(qiáng)了氣液傳質(zhì)過(guò)程,使傳質(zhì)單元高度降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此,可以將大型塔設(shè)備改造成高度小于2米的高重力精餾裝置,從而提高效率,減少體積。目前,浙江工業(yè)大學(xué)與杭州科力化工設(shè)備有限公司合作研制的折流式高重力床已成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的連續(xù)精餾過(guò)程。它改變了傳統(tǒng)的塔設(shè)備精餾方式,只要在室內(nèi)車間就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)精餾過(guò)程。用它代替?zhèn)鹘y(tǒng)的塔式設(shè)備,可以節(jié)約鋼鐵資源,延長(zhǎng)地球資源的使用壽命,促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展;對(duì)企業(yè)的發(fā)展,可以節(jié)約場(chǎng)地和空間資源,減少污染排放,提高產(chǎn)品質(zhì)量,改進(jìn)管理模式,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,增加生產(chǎn)安全性。
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