乙醇水系筛板塔精馏实验装置.doc

羂羁膈目录膆一、概述…………………………………………………………………1蒁二、设备流程……………………………………………………………1螁三、设备技术数据和性能……………………………………………1-2羆四、使用和维修…………………………………………………………2-8芄袁蒂肇蚆薄羈肈螅羄蚈袆袃莃湘潭祺润教学设备科技有限公司葿乙醇-水系筛板塔精馏实验装置羇芆概述袂蒸馏原理是利用混合物中组分间挥发度的不同来分离组分,经多次平衡分离的蒸馏过程称为精馏。由于精馏单元操作流程简单、设备制作容易、操作稳定、易于控制,其设计理论较为完善与成熟,从而在化工企业中,尤其在石油化工、有机化工、煤化工、精细化工、生物化工等企业中被广泛采用。常见的精馏单元过程由精馏塔、冷凝器、再沸器、加料系统、回流系统、产品贮槽、料液贮槽及测量仪表等组成。精馏塔本身又分为板式精馏塔和填料精馏塔,本产品为板式精馏塔。可进行连续或间歇精馏操作,回流比可任意调节,也可以进行全回流操作。本装置的料液槽和产品槽全部放置在控制屏的下部,设备结构紧凑美观。腿二、设备流程:罿莄节设备技术数据和性能羀精馏塔:本装置精馏塔体和塔板均采用不锈钢制作,塔径为φ50mm,塔板数13块,板间距100mm,孔径为2mm,开孔率为6%。为便于学生实验时观察操作工况,特设置了两节玻璃塔节。精馏塔设置了两处进料口,同时在再沸器上也设置了进料口,以便于开车时直接向再沸器加料。本精馏塔的回流比通过回流控制阀和馏出液控制阀可以任意调节。螆冷凝器:精馏塔冷凝器壳体采用不锈钢制作,换热管采用传热效率较高的铜管制作。管径为φ12×1mm,,冷凝器下部与精馏塔体直接相连,以减少热损失。冷凝液储存在馏出液槽中,一部分通过回流控制阀和转子流量计计量后再返回精馏塔顶板。另一部分则通过馏出液控制阀和转子流量计计量后送至产品槽。螆再沸器:精馏塔再沸器直接置于精馏塔下部,采用不锈钢制作,内置电加热管加热。总加热功率为2000W,分两组,各1000W,两组采用自动无级控制,承担精馏塔的温度控制调节,以确保控温精度。蚁料液泵:本料液泵采用微型增压泵,扬程为6m,输入功率为90W。进行连续精馏实验时可通过加料出口阀、流量计向精馏塔加料。蚀控制屏:本装置的釜液加热温度的给定和调节、加料量的调节、回流比的调节、离心泵出口流量的调节,以及塔釜、塔顶温度、料液温度的显示、加料量、产品量、回流量和离心泵出口流量的显示,均集中在控制屏。精馏塔的料液槽、产品槽、以及料液泵也集中设置在控制屏内(下部)。控制屏的后门可以打开,以便加料及维修用。袇(6)璃塔节:为便于学生实验时观察塔内的操作工况,本装置特别设置了两节玻璃塔节。为防止泄漏,玻璃塔节和两端法兰采用密封连接。在使用过程中,应尽量不拆开玻璃塔节为宜。袅使用与维修莄(1)精馏塔的正常与稳定操作蒀精馏塔从开车到正常稳定操作是一个从不稳定到稳定、不正常到正常的渐进过程。在这一过程中,塔内的浓度分布会从不正常到正常,经历“逆行分馏”之后,才会转入正常正常操作状态。因为刚开车时,塔板上均没有液体,蒸汽可直接穿过干板到达冷凝器,被冷凝成液体后再返回塔内第一块塔板,并与上升的蒸汽接触。而后,逐板溢流至塔釜。因为首先返回塔釜的液体经过的板数最多,从而经过的气液平衡次数也最多,显然首先到达最底下一块塔板的液体其轻组分的含量必然是最高的。而第一块塔板上的液体中轻组分的含量反而会比它下面的塔板上的液体中轻组分的含量会低一些,这就是“逆行分馏”现象。从“逆行分馏”到正常精馏,需要较长的转换时间。对实验室的精馏装置,这一转换时间至少需30分钟以上。而对于实际生产装置,转换时间有可能超过2小时。所以精馏塔从开车到稳定、正常操作的时间也必须保证在30分钟以上。判断精馏塔是否已经进入正常、稳定操作状态,还必须经过采样分析才知道。如果在同一采样点连续三次采样分析(至少两次,间隔10分钟以上)结果均相近(不超过1%),则可认为已进入正常、稳定操作状态。罿(2)维持精馏塔正常稳定操作的条件羃①根据给定的工艺要求严格维持物料平衡;螄若总物料不平衡,进料量大于出料量,会引起淹塔;反之,若出料量大于进料量则会导致塔釜干料。从精馏的组分衡算方程:FXfi=DXdi+WXwi我们可以导出:D/F=(Xfi-Xwi)/(Xdi-Xwi);W/F=1-D/F。两式告诉我们,在F、Xfi、Xdi、Xwi一定的情况下,还应严格保证馏出液D和釜液W的采出率满足组分衡算的要求。如果采出率D/F过大,即使精馏塔有足够的分离能力,在塔顶仍不能取得合格的产品。膁②根据设计要求,严格控制回流量;螆在塔板数一定的情况下对于精馏操作必须有足够的回流比,才能保证有足够的分离能力来取得符合工艺要求的产品。要取得合格的产品,必须严格控制回流量(=R