板式精餾塔
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-17
板式精餾塔的實例教程
化工生產過程中，應用最多就是分離設備，其中又以精餾塔和吸收塔最為常見，無論是在煉油、煤化、高分子、精細化工精餾塔都是隨處可見的。你知道你每天都操作的精餾塔是如何設計出來的嗎？如何優化操作參數？
精餾塔設計
1、設計步驟
根據流程整體工藝路線，確定分離要求，進行工藝參數計算得到回流比、進料位置、塔頂溫度、塔底溫度、進料組成、測線采出位置（多組分）、塔板數（板式塔）或填料高度（填料塔）等。之后再進行流體力學計算，計算出板間距、壓降、塔高、塔徑等參數由此選出塔板類型或填料類型等塔內部件。之后進行強度計算及校核，選出塔體壁厚及材料，最后確定控制方案。
2、工藝計算
工藝計算是根據進料組成與分離要求計算工藝參數，分為手算與軟件計算兩種，目前工業上多用軟件進行模擬，我們在Aspen教程中會重點進行講解。這里我們舉一個最簡單二元物系板式精餾塔的手動計算流程方便大家理解計算原理。
? 物料衡算與物性估算
對于二元物性而言物料衡算很簡單，但是對于多元物系就必須先規定輕重關鍵組分。根據熱力學方程估算物性參數，多采用逸度法或活度系數法。同時計算出物系汽液相平衡方程。
? 確定塔板數
根據物料衡算結果計算R（min）＝L／D，實際回流比一般為最小回流比的1.2-2倍。然后分別計算出精餾段、提餾段操作線方程。采用操作線方程與汽液相平衡方程交替主板計算確定理論塔板數，或采用圖解法原理相同。再將理論塔板數除以塔板效率，得到實際塔板數。
展開 塔設備是石油化工行業最顯著的設備，在塔設備內可進行氣液或液液兩相間的充分接觸，實施相間傳質，因此在生產過程中常用塔設備進行精餾、吸收、解吸、氣體的增濕及冷卻等單元操作過程。
1. 填料吸收塔
填料吸收塔
介紹：填料塔是以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。填料塔塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支撐板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動。液體從塔頂經液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經氣體分布裝置(小直徑塔一般不設氣體分布裝置)分布后，與液體呈逆流連續通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬于連續接觸式氣液傳質設備，兩相組成沿塔高連續變化，在正常操作狀態下，氣相為連續相，液相為分散相。
優點：生產能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等。
缺點：填料造價高;當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面，使傳質效率降低;不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料;對側線進料和出料等復雜精餾不太適合等。
2. 板式精餾塔
板式精餾塔
板式精餾塔內部流動情況
板式塔為逐級接觸式氣液傳質設備，它主要由圓柱形殼體、塔板、溢流堰、降液管及受液盤等部件構成。
原理：液體依靠重力作用，由上層塔板的降液管流到下層塔板的受液盤，然后橫向流過塔板，從另一側的降液管流至下一層塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液層。氣體則在壓力差的推動下，自下而上穿過各層塔板的氣體通道（泡罩、篩孔或浮閥等），分散成小股氣流，鼓泡通過各層塔板的液層。在塔板上，氣液兩相密切接觸，進行熱量和質量的交換。
展開 塔設備是石油化工行業最顯著的設備，在塔設備內可進行氣液或液液兩相間的充分接觸，實施相間傳質，因此在生產過程中常用塔設備進行精餾、吸收、解吸、氣體的增濕及冷卻等單元操作過程。本期內蒙古化工微信公眾號小編就與大家聊聊這個。
1. 填料吸收塔
填料吸收塔
介紹：填料塔是以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。填料塔塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支撐板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動。液體從塔頂經液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經氣體分布裝置(小直徑塔一般不設氣體分布裝置)分布后，與液體呈逆流連續通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬于連續接觸式氣液傳質設備，兩相組成沿塔高連續變化，在正常操作狀態下，氣相為連續相，液相為分散相。
優點：生產能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等。
缺點：填料造價高;當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面，使傳質效率降低;不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料;對側線進料和出料等復雜精餾不太適合等。
2. 板式精餾塔
板式精餾塔
板式精餾塔內部流動情況
板式塔為逐級接觸式氣液傳質設備，它主要由圓柱形殼體、塔板、溢流堰、降液管及受液盤等部件構成。
原理：液體依靠重力作用，由上層塔板的降液管流到下層塔板的受液盤，然后橫向流過塔板，從另一側的降液管流至下一層塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液層。氣體則在壓力差的推動下，自下而上穿過各層塔板的氣體通道（泡罩、篩孔或浮閥等），分散成小股氣流，鼓泡通過各層塔板的液層。在塔板上，氣液兩相密切接觸，進行熱量和質量的交換。
展開 填料吸收塔
填料吸收塔
介紹：填料塔是以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。填料塔塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支撐板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動。液體從塔頂經液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經氣體分布裝置(小直徑塔一般不設氣體分布裝置)分布后，與液體呈逆流連續通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬于連續接觸式氣液傳質設備，兩相組成沿塔高連續變化，在正常操作狀態下，氣相為連續相，液相為分散相。
優點：生產能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等。
缺點：填料造價高;當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面，使傳質效率降低;不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料;對側線進料和出料等復雜精餾不太適合等。
2. 板式精餾塔
板式精餾塔
板式精餾塔內部流動情況
板式塔為逐級接觸式氣液傳質設備，它主要由圓柱形殼體、塔板、溢流堰、降液管及受液盤等部件構成。
原理：液體依靠重力作用，由上層塔板的降液管流到下層塔板的受液盤，然后橫向流過塔板，從另一側的降液管流至下一層塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液層。氣體則在壓力差的推動下，自下而上穿過各層塔板的氣體通道（泡罩、篩孔或浮閥等），分散成小股氣流，鼓泡通過各層塔板的液層。在塔板上，氣液兩相密切接觸，進行熱量和質量的交換。在板式塔中，氣液兩相逐級接觸，兩相的組成沿塔高呈階梯式變化，在正常操作下，液相為連續相，氣相為分散相。
3. 氣體冷卻塔
氣體冷卻塔
冷卻塔作用：工業生產過程中產生的廢熱，一般要用冷卻水來帶走。冷卻塔的作用就是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。
展開 塔設備是石油化工行業最顯著的設備，在塔設備內可進行氣液或液液兩相間的充分接觸，實施相間傳質，因此在生產過程中常用塔設備進行精餾、吸收、解吸、氣體的增濕及冷卻等單元操作過程。
1. 填料吸收塔
填料吸收塔
介紹：填料塔是以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。填料塔塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支撐板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動。液體從塔頂經液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經氣體分布裝置(小直徑塔一般不設氣體分布裝置)分布后，與液體呈逆流連續通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬于連續接觸式氣液傳質設備，兩相組成沿塔高連續變化，在正常操作狀態下，氣相為連續相，液相為分散相。
優點：生產能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等。
缺點：填料造價高;當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面，使傳質效率降低;不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料;對側線進料和出料等復雜精餾不太適合等。
2. 板式精餾塔
板式精餾塔
板式精餾塔內部流動情況
板式塔為逐級接觸式氣液傳質設備，它主要由圓柱形殼體、塔板、溢流堰、降液管及受液盤等部件構成。
原理：液體依靠重力作用，由上層塔板的降液管流到下層塔板的受液盤，然后橫向流過塔板，從另一側的降液管流至下一層塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液層。氣體則在壓力差的推動下，自下而上穿過各層塔板的氣體通道（泡罩、篩孔或浮閥等），分散成小股氣流，鼓泡通過各層塔板的液層。在塔板上，氣液兩相密切接觸，進行熱量和質量的交換。在板式塔中，氣液兩相逐級接觸，兩相的組成沿塔高呈階梯式變化，在正常操作下，液相為連續相，氣相為分散相。
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板式精餾塔原理圖
我們繼續回歸本體，精制塔塔釜液位過低，到底有什么危害？仔細看一下PID圖紙，可以知道底部再沸器的進口和塔釜泵的入口都是和塔釜底部封頭中間部位進行開孔連接的，也就是說，是和整個塔釜設備的液位最低點連接的，什么意思呢，只要這個塔內哪怕有少量的液位，泵和再沸器都是可以正常運行的，為什么呢？
填料塔與板式塔的比較
在化工操作中，精餾塔分為板式塔和填料塔兩種主要類型。對于操作要求、設備行性能、設備維修、試用場合都有各自的特點。
剛到某化工廠精餾車間工作，看到有一個操作工老師傅，他就問老師傅："你看，這個精餾塔，塔釜好容易把蒸汽蒸到塔頂，還讓它流回來，多浪費啊。”瞬間，老師傅無言以對，這個問題怎么講呢？
▲ 連續精餾工藝流程
精餾塔回流的主要作用
1.提供塔板上的冷回流，取走塔內多余的熱量，維持塔內的熱量平衡；
2.提供塔板上的冷流體，氣液兩相在塔板上逆向接觸，上行的氣體中重組分冷凝，下行的液體中的輕組分吸熱汽化，反復的冷凝汽化作用進一步增加產品分離的精度
▲ 連續精餾工藝流程
精餾塔回流的主要作用
1.提供塔板上的冷回流，取走塔內多余的熱量，維持塔內的熱量平衡；
2.提供塔板上的冷流體，氣液兩相在塔板上逆向接觸，上行的氣體中重組分冷凝，下行的液體中的輕組分吸熱汽化，反復的冷凝汽化作用進一步增加產品分離的精度
萃取精餾（Extractive Distillation）是化工工業中最重要的分離方法之一，作為可選擇性最高的特殊精餾工藝之一，很多人對它的認識并不深刻。今天小編就帶大家了解一下萃取精餾的基本概念及其應用。
導 讀
中國石油獨山子石化分公司1000kt/a乙烯裝置裂解氣分離工藝采用林德公司的前脫乙烷前加氫專利技術，裂解氣首先通過壓縮脫出汽油、水等重組分，經裂解氣干燥、預冷后進入脫乙烷塔，分離出的C3+組分送入熱分離單元進行分離，分離出的C2-組分在列管式反應器中進行加氫脫炔，加氫后的碳二及輕組分進入深冷系統進一步分離出氫氣及甲烷并得到碳二組分
萃取精餾（Extractive Distillation）是化工工業中最重要的分離方法之一，作為可選擇性最高的特殊精餾工藝之一，很多人對它的認識并不深刻。今天小編就帶大家了解一下萃取精餾的基本概念及其應用。
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原理：液體依靠重力作用，由上層塔板的降液管流到下層塔板的受液盤，然后橫向流過塔板，從另一側的降液管流至下一層塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液層。
