海德体育app官网:精馏塔原理_

   更新时间:2021-09-01 05:53:33    来源:海德体育app下载 作者:海德体育app下载ios

  精馏塔原理/ 精馏塔原理/精馏塔技能 精馏在出产,实验和科学研讨中均占着很重要的方位。无论是 质料的制备或产品的精制别离,都需求精馏。化学工程需求讨论精馏 进程的规则,以辅导精馏出产中的工程问题。 1. 精馏塔的类型 精馏塔一般分为两大类:填料塔和板式塔。板式塔又有筛板塔, 浮阀塔, 泡罩塔等多种型式。 但实验室的精馏塔多用玻璃或金属制成。 其间最常用的是玻璃精馏塔 玻璃精馏塔。其间最常用的是玻璃精馏塔 玻璃精馏塔。玻璃精馏 玻璃精馏塔 玻璃精馏塔 塔首要由塔釜 玻璃精馏柱 玻璃精馏头 塔釜、玻璃精馏柱 玻璃精馏头和冷凝器所组成。 塔釜 玻璃精馏柱、玻璃精馏头 2. 精馏柱 精馏塔的塔身称为精馏柱 精馏柱。若选用填料塔 填料塔,柱内堆着不规则的填 精馏塔 精馏柱 填料塔 料,使气液两相抵达杰出传质。填料层的高度即为精馏柱的有用 别离长度。为了消除避流和交流现象,可能将填料层分作多段, 而将每一柱段的回流液加以搜集,再从头散布到柱的中心。 需求绝热精馏的进程,可将填料柱制成真空夹套以便保温。依据 处理的物料量及所要求的别离功率来确认精馏柱的尺度 精馏柱的尺度。实验常 精馏柱的尺度 用精馏柱有直径为700MM、 1000MM 和1300MM。 柱的高度限制在500MM 和1500MM 之间。 影响别离才干的要素许多,其间以柱内装填的填料影响特别 重要。在必定的填料层高度内,填料的总外表积与填料的型式, 标准,原料以及填料的装填办法均有关,其影响到液膜的厚度, 压降和别离功率。一般规则填料尺度应小于柱径的1/10,并以柱 径与填料尺度之比坚持在10:1到12:1为宜。现已有许多高效填 不锈钢 环填料 不锈钢三角螺旋填料,所选填料应 料种类,如不锈钢 θ 环填料和不锈钢三角螺旋填料 不锈钢三角螺旋填料 能坚持恰当的持液量,使液体能彻底潮湿填料,以确保汽液充沛 触摸进行质的交流,这与填料的比外表及填料可潮湿性有关。填 料的别离功率常用等板高度表明。 3. 塔釜和馏分搜集器 馏分搜集器 实验室的精馏塔塔釜能够选用平底烧瓶或圆底烧瓶,一般运用标 实验室的精馏塔 准化的带有磨口接头的圆底烧瓶,且以短颈的三颈烧瓶为最好。 它的两根支颈与瓶中心的颈的轴线在瓶底相交,这两根带有磨口 的支颈是装温度计,加料或出料,气体或蒸气引进管以及取样管 运用的,颈上最好带有能供夹持绷簧拉拉的小钩,避免压力过大 而松脱。瓶中放置待别离的物质,其装料量最多为容积的三分之 二,而真空精馏 真空精馏时,则不超越二分之一。 真空精馏 塔釜液能够直接运用电加热,也能够间接地用热载体加热,用电 加热有简略调理和操控的长处。 精馏头/ 4. 精馏头/分馏头 分馏头是精馏柱 分馏头 精馏柱和冷凝器之间的衔接件, 带有调理 调理和丈量回流比 回流比的装 精馏柱 调理 回流比 置。依据塔顶回流 回流的办法不同,精馏头有部分冷凝和全冷凝精馏头之 回流 分。当内回流操控时,便是塔顶产品以气态取出时,一般选用分凝形 式。工业上常参加一个分凝器来发生回流,而把取出的馏出物在一个 产品冷凝器中加以冷凝。可是选用分凝器时,要操控必定的回流比是 蒸气组分和量发生很大改变。 所以实验室中最常用的和最牢靠的办法 仍是全冷凝,便是将塔顶的蒸气选用全凝办法,以液态出料,凝液再 经过精馏头以自流的办法流入塔内, 这样就能比较便利地依据回流比 回流比 来分配凝液。 特别是在要坚持高回流比 回流比的状况下更是如此。 回流方面, 回流比 为了精确地调理和丈量回流 回流比操控器 调理和丈量回流,回流比操控器 调理和丈量回流 回流比操控器应易于调理和丈量,精馏 头的滞料量少,结构简略和健壮,能精确地丈量蒸气温度,回流要在 沸点温度或略低下的温度下流回柱内。 精细精馏操作 发布日期:[2011-9-10] 共阅[335]次 1)精细精馏的设备精? 精细精馏的设备精? 精细精馏的设备精 实验室用的精细分馏设备 精细分馏设备虽然办法纷歧, 但都是由热源、 蒸馏釜、 精细分馏设备 蒸馏釜 精馏柱、精馏头、承受器、保温器等部分组成的。工业上则是以 各种办法的精馏塔 精馏塔来完成精细精馏 现精细精馏的。? 精馏塔 现精细精馏 ? 热源和蒸馏釜。精馏用的热源比简略蒸馏要求高,首要要求 是均匀、安稳、可调、不受或很少受外界要素(如风力、气温等) 的影响。小型精馏柱常用两口或三口玻璃烧瓶作蒸馏釜 蒸馏釜,可选用 蒸馏釜 油浴或电热套作为热源。 较大的精馏柱或工业用的精馏塔 精馏塔则选用 精馏塔 钢质的圆筒形容器作蒸馏釜,一般带有夹套、蛇管或列管,以水 蒸气或过热蒸气加热。也可用石棉或玻璃丝包缠的电热丝加热, 以变压器操控加热强度。? ② 精馏柱(柱身)和填料。实验室常用的是填料式精馏柱 填料式精馏柱。它是 填料式精馏柱 一根两端带磨口的玻璃管,内装填料,以添加外表积,使气相和 液相充沛触摸,有利于热交流,然后进步精馏功率。填料是决议 分馏功率的重要要素。其种类和款式许多,功率各异,可依据被 别离物质的性质与精制要求进行挑选。常用的几种绘于图3-13 中 。其间 a 为单环或多环螺旋形玻璃填料;b 为金属丝三角形 线圈填料;c 为金属丝制成的网圈填料;d 为波形填料,它是用 100意图金属网在滚网机上模压制成的,在柱中各波形填料之间 互成直角,阻力小而别离功率高。 (6.25 KB) ③ 精馏头 精馏头。 用以冷凝蒸气,调查温度,操控回流比 操控回流比。精馏头的办法许多,图 操控回流比 3-14是实验室常用的全回流可调分馏头 全回流可调分馏头。? 全回流可调分馏头 ? 精馏柱的保温设备 因为精馏柱内进行着上上下下的大面积 精馏柱的保温设备。 的热交流和物质交流,有必要很好地保温才干保持这种动态平衡。 常用的保温设备有两种:? a.电热保温夹套。在精馏柱 精馏柱外套上一根直径较大的玻璃管, 精馏柱 管上绕以电阻丝,用变压器操控加热保温,在加热管外再套上一 个保温玻璃管。 b.镀银真空保温套 镀银线)。在加工精馏柱 加工精馏柱时制造一个夹套, 镀银真空保温套 加工精馏柱 经镀银热处理并抽真空封口而成。镀银层上留有通明的狭缝,以 便调查柱内分馏状况。这种保温套操作便利,保温作用杰出。? (2)精细精馏的操作 精细精馏的操作 ?? 设备的设备 将洗净烘干的填料均匀严密地装填在柱身内。 设备的设备。 在选定的地址预先牢固地设备好铁架,并在铁架脚下安顿好热 源。在热源的上方装上蒸馏釜 蒸馏釜,调整到恰当的高度并用铁夹牢牢 蒸馏釜 地固定在铁架上。在其间口内侧涂上真空油脂。将装好精了填料 的柱身装在中口上。悄悄滚动柱身使接合严密,然后装上精馏头 和温度计。柱身和精馏头也要用铁夹牢牢固定在铁架上,最终装 上冷凝管和承受器。? ② 加料。用漏斗经过蒸馏釜 蒸馏釜的侧口参加待别离的液体,使抵达 蒸馏釜 约1/2容积。取下漏斗,参加沸石,在侧口装上温度计。? ③ 预液泛 液泛。以较快速度加热,使蒸气升腾进入柱身,在柱内形 液泛 成液柱。当液柱上升至能够浸及悉数填料后中止加热,待液柱下 降至柱身2/3处从头加热使之上升并滋润悉数填料。 ?? 树立柱 内平衡。调理加热速度使釜底和柱顶的温度逐步安稳下来,且柱 顶温度与最低沸点组分的沸点温度附近。? ⑤ 分馏 分馏和接纳。各要素抵达安稳的平衡后,当心调理回流比 调理回流比并 调理回流比 搜集各馏分。在精馏进程中应随时留意安稳操作,避免液泛。如 果发现有液泛现象发生,当即中止接纳,并调理蒸馏釜下部及保 温套的加热强度,待平衡再度树立后方可从头开端接纳。对馏出 的每个组分都需按馏头、馏分和馏尾三部别离离接纳,并在各部 分的承受瓶上别离作出记号或贴上标签,避免混杂。? 运用精馏柱 精馏柱将液体混合物各组别离脱离 精馏柱 来的操作称为精馏 精馏 精馏。精馏 精馏 精馏是别离沸点附近的液体混合物的首要手法,特 别是当需求别离的混合物量较大时往往是用其他办法所不能替代的, 因 而在实验室和工业出产中都有广泛的运用。 精馏可依其别离作用好坏粗 略地分为简略分精馏 精细精馏 简略分精馏和精细精馏 简略分精馏 精细精馏两大类。? (1)简略精馏柱 简略精馏柱图3-11是实验室中常用的几种简略分馏柱, 其间 a 称为 简略精馏柱 韦氏精馏柱(Vigreux column)。它是一支带有数组向心刺的玻璃管,每 韦氏精馏柱 组有三根刺,各组间呈螺旋状摆放。长处是不需求填料,分馏进程中液 体很少在柱内停留,易装易洗,缺陷是别离功率不高,一般为2~3个理 论塔板数,HETP 为7~10cm。依柱的尺度不同而不同。其间的 b 是装有 装有 填料的精馏柱,直径1.5~3.5cm,管长依据需求而定。图中的 c 是 b 的 填料的精馏柱 一种改进,它由克氏蒸馏管附加一支指形冷凝管组成。调理指形冷凝管 的方位和水流速度能够粗略地操控回流比,进步别离功率,但必定要控 制加热速度, 避免液泛。 c 两种分馏柱的填料能够是玻璃珠、 b, 6mm×6mm 的玻璃管、玻璃环及金属丝绕成的小螺旋圈等。挑选哪一种填料,视分 馏的要求而定。 图3-11 简略精馏柱 (2)简略分馏 简略分馏操作简略分馏操 简略分馏操作和简略蒸馏 简略蒸馏大致相同。将待分馏的 简略分馏 简略分馏操 简略蒸馏 混合物放入圆底烧瓶中,参加沸石,装上一般精分馏柱 一般精分馏柱,插上温度计。 一般精分馏柱 分馏柱的支管和冷凝管相连(如图3-12所示), 必要时可用石棉绳包绕精 馏柱保温。 温度计的设备高度应使其水银球的上沿与分馏柱支管下沿在 同一水平线 简略精馏设备 选用适宜的热浴加热,液体欢腾后要留意调理浴温,使蒸气渐渐升 入精馏柱,约10min 后蒸气抵达柱顶。开端有液体馏出时,调理浴温使 蒸出液体的速度操控在2~3s 一滴,这样能够得到比较好的精馏作用。 调查柱顶温度的改变,搜集不同的馏分。? 精馏塔的设备、调试和工作( 精馏塔的设备、调试和工作(一) 1. 精馏塔的设备 精馏塔内液体和蒸汽的逆流运动应以笔直方向进行。假如不笔直,则 下降液领会偏流,严得时则沿壁流下,构成填料呈现干区,发生无润 湿现象,这将大大下降别离功率。玻璃精馏塔在加工时就应选笔直度 好的资料,加工后不该呈现曲折。 2. 精馏塔填料的装填 装填前有必要清洗塔壁和填料。一般要用四氯化碳和二氯乙烯初洗,然 后用苯温热处理一次,烘干后才干装填。装填料时,从顶部用牛角勺 取少数填料,或用玻璃棒直接拨入。这时塔应斜放操作,避免笔直加 入时冲击支撑架构成损坏。这以后将小型填料少数屡次参加,边装边用 木制胶皮槌悄悄击振塔体,可避免架桥现象。装填结束后持续振荡敲 一段时间,直至填料方位不再下移中止。在填料上方参加一层网再放 些填料,最终设备于釜上。顶啊与塔头装置。若塔头磨口下部一个丝 网并被压在磨口管下,在发生液泛时可避免填料被冲击。假如不采纳 办法,当塔操作中发生液泛时,特别是在塔顶部分,必定使填料发生 起浮,严峻时可将填料冲至回流管内,故应注重这一问题。 3. 试漏 不论是玻璃制的填料 玻璃制的填料塔或不锈钢制的填料塔 在设备结束后都要对各 不锈钢制的填料塔, 玻璃制的填料 不锈钢制的填料塔 接口部分试漏 试漏,些步履不有省掉。特别是对减压或是有污染介质存在 试漏 时的操作。走漏构成真空度下降。某些介质在受热状况下与漏入空气 触摸,被氧化或碳化,不只下降别离功率,一起结炭严峻,影响传热 功率, 对操作极晦气。 毒物或影响物质走漏构成的污染也是不允许的。 4. 釜加热和塔的绝热 釜加热操作是精馏操作 釜加热操作 精馏操作的要害, 从前述的几种办法中选定某加热办法 精馏操作 后,应进行加热试操,以确认加热操控热量的操作参数。 塔身的保温绝热问题,在实验室总是经过是电热办法来处理,不能达 到真实绝热。塔体保温仅仅是弥补塔的热丢失,并不需很大热量。但 应留意,但应留意,保温 保温的电热温渡不能超越塔内正常的操作温度, 保温 并应有必定温度梯度。温度过高则会像再沸器相同,使悉数回流的液 体气化成蒸气,失掉别离作用;太低因热量缺乏,热丢失大构成塔壁 温度低而有液体在壁上冷凝,致使发生壁流。两种状况都不能使塔有 效操作。对衔接的部分和管路进行保温也不行少。实验室小型精馏塔 实验室小型精馏塔 的保温 保温选用夹套中绕电热丝或镀导电通明膜都是较好的办法。 保温 精馏塔的填料在装填前有必要清洗塔壁和填料。 精馏塔的填料 一般要用四氯化碳和二 氯乙烯初洗,然后用苯温热处理一次,烘干后才干装填。装填料时, 从顶部用牛角勺取少数填料,或用玻璃棒直接拨入。这时塔应斜放操 作,避免笔直参加时冲击支撑架构成损坏。这以后将小型填料少数屡次 参加,边装边用木制胶皮槌悄悄击振塔体,可避免架桥现象。装填完 毕后持续振荡敲一段时间,直至填料方位不再下移中止。在填料上方 参加一层网再放些填料,最终设备于釜上。顶啊与塔头装置。若塔头 磨口下部一个丝网并被压在磨口管下, 在发生液泛时可避免填料被冲 击。假如不采纳办法,当塔操作中发生液泛时,特别是在塔顶部分, 必定使填料发生起浮,严峻时可将填料冲至回流管内,故应注重这一 问题。 精馏的作用 欲将杂乱的混合物提纯为单一组分, 选用精馏技能是最常用的 办法,也是化工进程重要的单元操作之一。该技能特别适用有机物分 离。 精馏法别离是人们选用较早的一种办法。 虽然现在已开展了柱色谱层 法、吸附别离法、膜别离法、萃取法和结晶法等别离技能。可是跟着 操作都发生很多废弃物, 只要在别离一些特别物质或经过精馏法不易 抵达意图时才选用。处理很多物料时,精馏法显现了许多长处。从技 术和经济上考虑,精馏法也是最有价值的办法。 在实验室进化工开发进程时,精馏技能的作用首要表现在以下 几方面。 1. 进精馏理论和设备方面的研讨。 2. 为规划和出产供给数据,确认物质别离的难易,比较别离方 案,确认工艺流程和工艺条件。 3. 制备高纯物质,供给产品或中心产品的纯样,供剖析点评使 用。 4. 验证和校对核算结果。在开发某产品时可能对组分和抱负溶 液误差程度不甚清楚,核算经常按抱负溶液处理,最终用实验 数据再行验正或校对核算结果。 也可在测定了溶液平衡数据后, 先批改核算与实验比较。 5. 剖析工业塔的毛病。当工业出产呈现产品质量问题或其他故 障,又不能经过剖析和核算的办法去处理时,进行模仿精馏实 验常常是有用手法。 它乃至可用来剖析反应器呈现的异常现象, 并能判定产品质量。 6. 在食品工业和香料工业的出产中,经过精馏办法要求保存或 除掉某些微量杂质。这些杂质的色和香味对产品的质量有重要 的作用,有些要求保存,有些要求不要,这是靠其他别离办法 不易处理的。 7. 当不能用气液平衡计算高聚物和杂乱组分时不方便选用精馏方 法;当这些物质在精馏进程中有分化或聚合反应时就更不能用 精馏办法。 实验室精细精馏的操作办法 实验室精细精馏 1. 设备玻璃精馏柱 玻璃精馏柱 包含填充填料,各部分衔接磨口处 涂上、润滑脂,在运用前用溶剂回流清洗柱体,测定精馏柱 精馏柱功率 精馏柱 等。 2. 预液泛 在蒸馏瓶内参加蒸馏溶液后,先以较快的加 热速度使它欢腾,蒸气较多时,就会在精馏柱 精馏柱内构成液柱,液柱 精馏柱 不断上升,浸满整个填料,使填料外表充沛潮湿,这种现象称为 预液泛或液泛。液泛之后,中止加热,液柱下降至柱身2/3处,再 加热使之从头液泛,一般重复操作2﹀3次即可。液泛可使潮湿的 填料发挥正常的精馏 精馏作用。 精馏 3. 精馏柱的平衡 液泛后,调理加热温度,使蒸馏瓶及分 分 馏头的液和气两相的温度逐步安稳下来。关于电热保温夹套分馏 分馏 馏头 精细温度回流比操控仪来调 柱,需要操控夹套加热温度,可经过精细温度回流比操控仪 精细温度回流比操控仪 节,使之不变。精馏柱 精馏柱顶温度与最低沸点的组分附近。调查回流 精馏柱 量,直到上述各要素安稳后即抵达了柱的平衡。 4. 精馏搜集馏分 精馏 抵达柱平衡时,调理回流比操控器 回流比操控器, 回流比操控器 开端搜集各馏分。每一组分按精馏头、馏分和馏尾别离搜集。在 分馏进程中要安稳操作,应避免液泛等现象呈现。若呈现这类现 象,就应中止搜集馏分,待操作安稳,从头抵达平衡时,再康复 搜集馏分。

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