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1、化工设备基础知识化工设备基础知识 塔设备塔设备第一页，编辑于星期六：十八点四十四分。主主 要要 内内 容容1 1 塔设备概述塔设备概述2 2 板式塔板式塔3 3 填料塔填料塔4 4 精馏塔精馏塔5 5 吸收塔吸收塔6 6 萃取塔萃取塔第二页，编辑于星期六：十八点四十四分。1 1 塔塔 设设 备备 概概 述述第三页，编辑于星期六：十八点四十四分。1.1 1.1 塔设备的概念塔设备的概念 化工生产过程中可提供气液或液液两相之间进行直接接触机会，达到相际传质及传热目的，又能使接触之后的两相及时分开，互不夹带的设备。1 塔设备概述塔设备概述第四页，编辑于星期六：十八点四十四分。外形特点：体型高，长宽比
2、大。1.2 1.2 塔设备的主要特点塔设备的主要特点常见的可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸、萃取及气体的洗涤、冷却、增湿、干燥等第五页，编辑于星期六：十八点四十四分。1.3 塔设备的种类塔设备的种类 1 1 塔设备概述塔设备概述 （1 1）按结构形式：按结构形式：板式塔和填料塔。板式塔和填料塔。（2 2）按操作单元特性按操作单元特性：精馏塔、吸收塔、萃取塔、反应塔、：精馏塔、吸收塔、萃取塔、反应塔、解吸塔、再生塔和干燥塔等。解吸塔、再生塔和干燥塔等。（3 3）按操作压力按操作压力：加压塔、常压塔和减压塔。：加压塔、常压塔和减压塔。第六页，编辑于星期六：十八点四十四分。1 塔塔 设设
3、 备备 概概 述述1.4 塔设备的主要外部构件及作用塔设备的主要外部构件及作用（1）板式塔（2）填料塔第七页，编辑于星期六：十八点四十四分。1.4.1 1.4.1 塔体塔体 塔体即塔设备的外壳，常见的塔体由等直径、等厚度的圆筒及上下封头组成。塔体承受一定的操作压力、温度，还要考虑风载荷、地震载荷、偏心载荷。满足在试压、运输及吊装时的强度、刚度及稳定性要求。1 塔塔 设设 备备 概概 述述 塔体与基础的连接结构。因为塔设备较高、重量较大，为保证其足够的强度及刚度，通常采用裙式支座，分为圆筒形和圆锥形两种。1.4.2 1.4.2 支座支座 第八页，编辑于星期六：十八点四十四分。1 塔塔 设设 备备
4、 概概 述述1.4.3 1.4.3 人孔及手孔人孔及手孔 为安装、检修、检查等需要，往往在塔体上设置人孔或手孔。不同的塔设备，人孔或手孔的结构及位置等要求不同。第九页，编辑于星期六：十八点四十四分。1.4.6 1.4.6 吊柱吊柱 安装于塔顶，主要用于安装、检修时吊运塔内件。1 塔塔 设设 备备 概概 述述1.4.4 1.4.4 接管接管 进液管、出液管、回流管、进气出气管、侧线抽出管、取样管、仪表接管、液位计接管等。1.4.5 1.4.5 除沫器除沫器 捕集夹带在气流中的液滴。第十页，编辑于星期六：十八点四十四分。2 2 板板 式式 塔塔第十一页，编辑于星期六：十八点四十四分。2 2 板板
5、式式 塔塔2.1 2.1 概念概念 一种逐级接触的气液传质设备。以塔板为基本构件，气体自塔底以鼓泡或喷射的形式穿过塔板上的液层，使气-液相密切接触而进行传质传热，两相的浓度呈阶梯式变化。第十二页，编辑于星期六：十八点四十四分。2.2 2.2 板式塔的类型板式塔的类型 2 2 板板 式式 塔塔泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、舌片塔等。2.2.1 2.2.1 泡罩塔泡罩塔 应用最早的板式塔。结构主要由泡罩(气液接触元件)、升气管、溢流堰、降液管及塔板等部分组成。第十三页，编辑于星期六：十八点四十四分。2 2 板板 式式 塔塔泡罩塔的优点：操作弹性大，气液比的范围大，不易堵塞。泡罩塔的缺点：结构复杂、造价高
6、、气相压降大、以及安装维修麻烦等。只是在生产能力变化大，操作稳定性要求高，要求有相当稳定的分离能力等要求时，才考虑使用泡罩塔。第十四页，编辑于星期六：十八点四十四分。2 2 板式塔：泡罩塔板式塔：泡罩塔第十五页，编辑于星期六：十八点四十四分。2.2.2 2.2.2 筛板塔筛板塔 应用历史较久的塔型，结构简单。筛板塔塔盘分为筛孔区、无孔区、溢流堰及降液管等部分。2 2 板板 式式 塔塔第十六页，编辑于星期六：十八点四十四分。筛板塔第十七页，编辑于星期六：十八点四十四分。2 2 板板 式式 塔塔筛板塔的优点：筛板塔的缺点：小孔径筛板易堵塞，不适于处理脏的、粘性大的和带固体粒子的料液。(1)结构简单
7、，制造和维修方便，生产 能力同比高于浮阀塔；(2)塔板压力降较低，适用于真空蒸馏；(3)塔板效率较高，但稍低于浮阀塔；(4)具有较高的操作弹性。第十八页，编辑于星期六：十八点四十四分。2.2.3 2.2.3 浮阀塔浮阀塔结构特点是在塔板上开有若干个阀孔，每个阀孔装有一个可上下浮动的阀片，阀片连有几个阀腿，插入阀孔后将阀腿底脚拨转90，以限制阀片升起的最大高度，并防止阀片被气体吹走。2 2 板板 式式 塔塔第十九页，编辑于星期六：十八点四十四分。浮阀塔的优点：浮阀塔板是对泡罩塔板的改进。(1)生产能力大；(2)操作弹性大；(3)塔板效率较高；(4)塔板结构及安装较泡罩简单，重量较轻。浮阀塔的缺点
8、：(1)低气速时塔板效率有所下降；(2)浮阀阀片有卡死的可能，导致操作运转及检修困难；(3)塔板压力降较大，妨碍了它在高气相负荷中的应用。2 2 板板 式式 塔塔第二十页，编辑于星期六：十八点四十四分。第二十一页，编辑于星期六：十八点四十四分。2.2.4 2.2.4 舌形塔舌形塔气体通道为在塔盘上冲出的以一定方式排列的舌片。舌片开启一定的角度，舌孔方向与液流方向一致。舌形塔板是为了防止过量液沫夹带而设计的一种塔型。舌形塔结构简单，安装检修方便，但弹性较小，效率较低2 2 板板 式式 塔塔第二十二页，编辑于星期六：十八点四十四分。第二十三页，编辑于星期六：十八点四十四分。2 2 板板 式式 塔塔
9、20世纪60年代研制的一种定向喷射型浮动舌形塔板。处理能力大，压降小，舌片可以浮动。操作弹性显著增加，板效率也较高，但其舌片容易损坏。第二十四页，编辑于星期六：十八点四十四分。2.2.5 2.2.5 板式塔的比较板式塔的比较 浮阀塔在蒸气负荷、操作弹性、塔板效率方面与泡罩塔相比都具有明显优势，获得了广泛应用。筛板塔的压降小、造价低、生产能力大，除操作弹性较小外，应用也较广。2 2 板式塔板式塔第二十五页，编辑于星期六：十八点四十四分。2.3 塔盘塔盘板式塔的塔盘主要分为溢流式和穿流式两大类，二者之间的区别就在于溢流式塔盘有降液管。穿流式塔盘处理能力较大，压力降较小，但效率及操作弹性较差。溢流式
10、塔盘由气液接触元件溢流式塔盘由气液接触元件（如浮阀、筛孔、泡罩等）、塔板、（如浮阀、筛孔、泡罩等）、塔板、降液管及受液盘、溢流堰等构成降液管及受液盘、溢流堰等构成。2 2 板板 式式 塔塔2.3.1 塔盘的结构塔盘的结构第二十六页，编辑于星期六：十八点四十四分。2.3.2 塔盘的分类塔盘的分类定距管式、重叠式和支撑圈式。塔体由若干个塔节组成，每个塔节中装有一定数量的塔盘，塔节之间采用法兰连接。（1）整块式塔盘2 2 板板 式式 塔塔直径较大的板式塔，为便于制造、安装、检修，可将塔盘板分成数块，装在焊于塔体内壁的塔盘支承件上。塔体通常为焊制整体圆筒，不分塔节。（2）分块式塔盘第二十七页，编辑于星
11、期六：十八点四十四分。2.3.3 2.3.3 降液管降液管作用：使夹带气泡的液流进入降液管后具有足够的分离空间，能将气泡分离出来。2 2 板板 式式 塔塔结构型式：圆形降液管通常用于塔径较小的场合，弓型降液管适用于大直径的塔。第二十八页，编辑于星期六：十八点四十四分。为了保证降液管出口处的液封，在塔盘上设置受液盘，受液盘有平型和凹型两种。2.3.4 2.3.4 受液盘受液盘2 2 板板 式式 塔塔第二十九页，编辑于星期六：十八点四十四分。溢流堰促使液流均匀分布。为使上层塔板流入的液体能在塔盘上均匀分布，常在液体进口处设置进口堰。2.3.5 2.3.5 溢流堰及进口堰溢流堰及进口堰2 2 板板
12、式式 塔塔第三十页，编辑于星期六：十八点四十四分。2.4 2.4 板式塔工作原理板式塔工作原理2 2 板板 式式 塔塔液体由塔底排出；气体由塔顶排出，在每块塔板上皆储有一定的液体，液体由塔底排出；气体由塔顶排出，在每块塔板上皆储有一定的液体，气体穿过时两相接触进行传质。气体穿过时两相接触进行传质。第三十一页，编辑于星期六：十八点四十四分。3 3 填填 料料 塔塔第三十二页，编辑于星期六：十八点四十四分。3.1 概念概念 3 填填 料料 塔塔填料塔属于微分接触型的气液传质设备。塔内以填料为气液接触和传质的基本元件。液体在填料表面呈膜状自上而下流动，气体呈连续相自下而上与液体做逆流流动，并进行气液
13、两相间的传质与传热。两相的浓度或温度沿塔高呈连续变化。第三十三页，编辑于星期六：十八点四十四分。3.2 3.2 结构结构 塔体、填料及支承、液体分布器及再分布器、除沫器等。3 3 填填 料料 塔塔3.3 3.3 填料填料填料是填料塔的核心内件，它为气液两相充分接触进行传热传质提供了表面积。可分为散装填料和规整填料两大类。第三十四页，编辑于星期六：十八点四十四分。3.3.1 3.3.1 散装填料散装填料以乱堆为主的填料，具有一定外形的颗体，又称颗粒填料（1）环形填料：拉西环填料、鲍尔环填料、阶梯环填料；（2）鞍形填料：弧鞍填料、矩鞍填料、改进矩鞍填料；（3）金属鞍环填料；3 3 填填 料料 塔塔
14、第三十五页，编辑于星期六：十八点四十四分。3.3.1.1 3.3.1.1 拉西环（拉西环（Raschig ringRaschig ring）填料）填料缺点：存在沟流和壁流。内表面润湿率较低，传质速率不高。环、十字环及螺旋环等，其基本改进是在拉西环内增加一结构，以增大填料的比表面积。优点：易于制造，价格低廉。3 填填 料料 塔塔第三十六页，编辑于星期六：十八点四十四分。3.3.1.2 3.3.1.2 鲍尔环（鲍尔环（Pall ringPall ring）填料）填料在拉西环基础上发展起来的鲍尔环是在其侧壁上开一层或两层长方形小孔鲍尔环填料的优良性能使它一直为工业所重视，应用十分广泛。可由陶瓷、金属
15、或塑料制成。鲍尔环有较大的生产能力和较低的压降，效率较高，沟流现象大大降低。3 3 填填 料料 塔塔第三十七页，编辑于星期六：十八点四十四分。3 3 填填 料料 塔塔阶梯环填料的性能在鲍尔环的基础上又有提高，生产能力提高10%，压降降低25%，较好地避免了沟流现象。结构与鲍尔环相似，环壁上开有长方形小孔，环内有两层交错 45的十字形叶片，环的高度为直径的一半，环的一端成喇叭口形状的翻边。阶梯环一般由塑料和金属制成，其性能优于其它侧壁开孔填料，获得广泛应用。3.3.1.3 3.3.1.3 阶梯环填料（阶梯环填料（Stair ringStair ring）第三十八页，编辑于星期六：十八点四十四分。
16、弧鞍是较早开发的一种表面全部展开的具有马鞍形状的瓷质型填料，又称马鞍填料优点：与拉西环相比，空隙率高，气体阻 力小，液体分布性能较好，性能优于 拉西环。缺点：相邻填料易发生互套叠现象，使填料有 效表面降低，从而影响传质速率，弧鞍 填料很快就被矩鞍填料所取代。3.3.1.4 3.3.1.4 弧鞍形填料弧鞍形填料3 3 填填 料料 塔塔第三十九页，编辑于星期六：十八点四十四分。在弧鞍基础上发展起来的一种结构不对称填料。矩鞍填料的两端为矩形，且填料的两面大小不等。克服了弧鞍填料相互重叠的缺点，填料的均匀性得到改善。气液传质速率提高。瓷矩鞍填料是目前采用最多的一种瓷质填料。3.3.1.5 3.3.1.
17、5 矩鞍形填料矩鞍形填料3 3 填填 料料 塔塔第四十页，编辑于星期六：十八点四十四分。3.3.1.6 3.3.1.6 金属英特洛克斯（金属英特洛克斯（IntaloxIntalox）填料）填料将环形结构与鞍形结构的特点集于一体而形成的一种独特结构的填料，具有生产能力大、压降低、液体分布性能好、传质速率高及操作弹性大等优良性能，获得广泛应用，如减压蒸馏优势显著。3 3 填填 料料 塔塔第四十一页，编辑于星期六：十八点四十四分。金属丝网制成的填料称为网体填料，如网环和鞍型网。3.3.1.7 3.3.1.7 网体填料（网体填料（Wire gauze packingsWire gauze packin
18、gs）缺点：造价很高，故多用于实验室 中难分离物系的分离。因网丝细密，填料的空隙很高，比表面积很大。由于毛细管作用，填料表面润湿性能很好。故网体填料气体阻力小，传质速率高。3 3 填填 料料 塔塔优点：第四十二页，编辑于星期六：十八点四十四分。3.3.2 3.3.2 规整填料规整填料在塔内按均匀的几何图形规则、整齐堆砌的填料，空隙大，故生产能力大，压降小，且因流道规则，所以只要液体初始分布均匀，则在全塔中分布也均匀，因此规整填料几乎无放大效应，通常具有很高的传质效率。适用范围：适用范围：造价较高，易堵塞难清洗，一般用于较难分离或分离要求很高的情况。3 3 填填 料料 塔塔第四十三页，编辑于星期
19、六：十八点四十四分。规整填料种类：丝网波纹填料和板波纹填料。叠成圆筒形整块放入塔内或分块拼成圆筒形在塔内砌装。各种陶瓷规整填料各种陶瓷规整填料金属板波纹金属板波纹规整填料规整填料3 3 填填 料料 塔塔第四十四页，编辑于星期六：十八点四十四分。3.3.3 3.3.3 填料用材的选择填料用材的选择（1）塑料：要求设备操作温度较低，除强酸外，体系对塑料无溶胀。（2）陶瓷：用于腐蚀性介质，尤其是高温时，但对HF和高温下的H3PO4与碱不能使用。（3）金属：耐高温，但不耐腐蚀。不锈钢可耐一般的酸碱腐蚀（含Cl-的酸除外），但价格较昂贵。3 3 填填 料料 塔塔第四十五页，编辑于星期六：十八点四十四分。
20、3.4 3.4 填料的支撑装置填料的支撑装置支承装置安装在填料层底部。支承操作时填料层的重量；保证足够的开孔率，使气液两相能自由通过。结构最简单、最常用的填料支承装置3.4.1 3.4.1 栅板型支撑栅板型支撑3 3 填填 料料 塔塔第四十六页，编辑于星期六：十八点四十四分。3.4.2 3.4.2 气液分流型支承气液分流型支承属于高通量低压降的支承装置。为气体及液体提供不同通道，避免了液体在板上的积聚，有利于液体的均匀再分配。驼峰式支承装置孔管式填料支承装置3 3 填填 料料 塔塔第四十七页，编辑于星期六：十八点四十四分。3.5 3.5 填料塔的液体分布器填料塔的液体分布器3 3 填填 料料
21、塔塔第四十八页，编辑于星期六：十八点四十四分。3.6 3.6 液体收集再分布器液体收集再分布器3.6.1 3.6.1 填料层分段填料层分段“壁流”倾向使液体分布不均，降低传质效率。填料段间液体收集再分布装置作用为：（1）收集上层填料液体，使其在下一层均匀分布；（2）消除塔内气液相出现的径向浓度差。3 3 填填 料料 塔塔第四十九页，编辑于星期六：十八点四十四分。23.6.2 3.6.2 典型结构典型结构3 3 填填 料料 塔塔第五十页，编辑于星期六：十八点四十四分。3.7 3.7 填料的压紧和限位装置填料的压紧和限位装置（1）填料压紧器:又称填料压板。将其自由放置于填料层上部，靠其自身的重量压
22、紧填料。丝网压板3 3 填填 料料 塔塔第五十一页，编辑于星期六：十八点四十四分。（2）填料限位器:又称床层定位器。防止高气速、高压降或塔的操作出现较大波动时，填料向上移动而造成填料层出现空隙，从而影响塔的传质效率。3 3 填填 料料 塔塔第五十二页，编辑于星期六：十八点四十四分。3 3 填填 料料 塔塔3.8 3.8 除沫器除沫器安装在液体分布器上方。第五十三页，编辑于星期六：十八点四十四分。3.9 3.9 工作原理工作原理液体自塔上部进入，并通过液体分布器均匀喷洒于塔截面上，并在填料表面呈膜状流下；气体自塔下部进入，通过填料层中的空隙由塔顶排出。气液两相在液膜表面进行传质。3 3 填填 料
23、料 塔塔第五十四页，编辑于星期六：十八点四十四分。3 3 填填 料料 塔塔3.10 3.10 板式塔与填料塔的比较板式塔与填料塔的比较 填料塔操作范围较小，对于液体负荷的变化更为敏感；填料塔不宜于处理易聚合或含有固体悬浮物的物料；需要冷却移出热量不适宜用填料塔。填料塔塔径可以很小，但板式塔的塔径一般不小于0.6m；板式塔设计更为可靠，安全系数可以取得更小。第五十五页，编辑于星期六：十八点四十四分。3 3 填填 料料 塔塔 当塔径不很大时，填料塔造价便宜；对于易起泡的物系，填料塔更合适；对于腐蚀性物系，填料塔更合适；对于热敏性物系，采用填料塔较好；填料塔压降小，更适于真空操作。第五十六页，编辑于
24、星期六：十八点四十四分。4 4 精精 馏馏 塔塔第五十七页，编辑于星期六：十八点四十四分。液体混合物的蒸馏操作，是提纯物质和分离混合物的一种方法。4.1 4.1 精馏塔的结构精馏塔的结构4 4 精精 馏馏 塔塔第五十八页，编辑于星期六：十八点四十四分。4 4 精精 馏馏 塔塔4.2 4.2 精馏塔操作的基本概念精馏塔操作的基本概念4.2.1 4.2.1 沸点、泡点、露点沸点、泡点、露点在一定压力下，将某液体混合物加热至刚刚开始气化时保持的平衡温度，称为该液体混合物的泡点温度（简称泡点）。继续加热，直至全部气化并将这种气体混合物在一定压力下，冷却至刚刚出现第一滴液珠所保持平衡时的温度，称为露点温
25、度（简称露点）。第五十九页，编辑于星期六：十八点四十四分。4 4 精精 馏馏 塔塔4.2.2 4.2.2 精馏基本原理精馏基本原理精馏是把液体混合物在传质设备中，进行多次部分汽化，同时把产生的蒸汽多次部分冷凝，达到完全分离混合物，获得所要求纯度的组分的操作。第六十页，编辑于星期六：十八点四十四分。通过整个精馏过程，最终由塔顶得到纯度较高的易挥发组分产品，由塔釜排出不易挥发的物质。4.2.3 4.2.3 板式精馏塔正常状态板式精馏塔正常状态4 4 精精 馏馏 塔塔第六十一页，编辑于星期六：十八点四十四分。4 4 精精 馏馏 塔塔4.2.4 4.2.4 液泛液泛当气液两相之一的流量增大，使降液管内
26、液体不能顺利下当气液两相之一的流量增大，使降液管内液体不能顺利下流，造成两板间液体相连。出现淹塔现象。流，造成两板间液体相连。出现淹塔现象。（1 1）控制气液速度；）控制气液速度；采取措施：采取措施：（2 2）采用较大板间距；）采用较大板间距；第六十二页，编辑于星期六：十八点四十四分。4 4 精精 馏馏 塔塔4.2.5 4.2.5 液沫夹带液沫夹带上升气流穿过塔板液层时将板上液体带入上层塔板上升气流穿过塔板液层时将板上液体带入上层塔板后果：过量液沫夹带造成返混，导致板效率下降。采取措施：（1）控制气速；（2）增大板间距；第六十三页，编辑于星期六：十八点四十四分。4.2.6 4.2.6 漏液漏液
27、指当上升气体流速减小，气体动压指当上升气体流速减小，气体动压不足以阻止液体经孔道流下，便会不足以阻止液体经孔道流下，便会出现漏液现象。出现漏液现象。增大气速，使气流分布不均。后果：塔板效率下降，严重时塔无法正常工作。采取措施：漏液气速操作气速 液泛速度4 4 精精 馏馏 塔塔第六十四页，编辑于星期六：十八点四十四分。4.2.7 4.2.7 塔的操作弹性塔的操作弹性指最大允许负荷至最小允许负荷的范围。精馏塔的负荷上限为不导致“液泛”为止；负荷下限是以漏液量接近10%为准的最小负荷。一般，浮阀塔操作弹性较大，可达9左右；泡罩塔约为5；筛板塔较小；填料塔最小。4 4 精精 馏馏 塔塔第六十五页，编辑
28、于星期六：十八点四十四分。4.3 4.3 影响精馏操作的工艺因素影响精馏操作的工艺因素4.3.1 4.3.1 塔釜温度塔釜温度提高塔釜温度，塔内液相中的易挥发组分减少，上升蒸汽速度增大，有利于提高传质效率。（a）塔顶得到产品，则塔釜排出难挥发物中，易挥发组分减少，可减少工艺损失；（b）塔釜排出物为产品，则可以提高产品质量，但塔顶排出的易挥发组分中夹带的难挥发组分增多，从而增大工艺损失。因此在提高温度时，要考虑到产品质量和工艺损失两个因素。4 4 精精 馏馏 塔塔第六十六页，编辑于星期六：十八点四十四分。4.3.2 4.3.2 操作压力操作压力提高操作压力，可以相应地提高塔的生产能力。但是在塔釜
29、难挥发产品中，易挥发组分含量增加。如果从塔顶得到产品，则可以提高产品的质量和易挥发组分的浓度。4.3.3 4.3.3 进料温度进料温度常见的进料情况有沸点进料、冷液进料、饱和蒸气进料、气液混合进料和过热蒸气进料。冷液进料，且进料温度低于加料板上的温度，那么加入的物料全部进入提馏段，使提馏塔负荷增加，塔釜消耗蒸汽量增加，塔顶难挥发组分降低。若塔顶为产品，则会提高产品质量。4 4 精精 馏馏 塔塔第六十七页，编辑于星期六：十八点四十四分。饱和蒸气进料饱和蒸气进料：进料温度高于加料板上温度，物料全部进入精馏段，精馏段负荷增加，塔顶产品质量降低。较为理想的进料情况是沸点进料，它较为经济和最为常用。4.
30、3.4 4.3.4 加料量加料量在允许负荷范围内，提高加料量，可提高产品产量。超出允许负荷会产生夹带，甚至液泛。如果加料量过低，平衡操作不好维持，蒸汽速度减小，塔板容易漏液，精馏效率降低。4 4 精精 馏馏 塔塔第六十八页，编辑于星期六：十八点四十四分。4.3.5 4.3.5 回流比回流比提高回流比，可以提高产品质量。但是回流比过大，消耗增加，操作费用提高。回流比减小时，传质效率下降，塔顶产品质量不合格。4 4 精精 馏馏 塔塔第六十九页，编辑于星期六：十八点四十四分。4.4 4.4 精馏塔的操作技术精馏塔的操作技术4.4.1 4.4.1 精馏塔原始开车操作技术精馏塔原始开车操作技术 原始开车
31、：（1）检查 （2）吹除和清除4 4 精精 馏馏 塔塔（3）系统水压试验和气密性试验（4）单机试车和联动试车（5）系统的置换：惰性气体置换空气 （6）系统开车第七十页，编辑于星期六：十八点四十四分。4.4.2 4.4.2 精馏塔正常开、停车操作技术精馏塔正常开、停车操作技术 （1）正常开车a.短期停车后的开车。选定加料量，向塔釜加料。当看见液面后，缓慢升温，随着塔压的升高，塔内的惰性气体逐渐被排出，逐渐加大冷凝液量，进行全回流操作。当塔釜液面控制在1/22/3时，开始加料，塔温正常后停止加料，让塔内自身循环，回流液分析合格后，开始采出产品，并继续投料生产。4 4 精精 馏馏 塔塔第七十一页，编
32、辑于星期六：十八点四十四分。操作要点：空塔投料升温速度要缓慢，因为这时没有液体回流，塔板上还没有气液交换，气体上升速度快。随着温度升高，塔顶蒸出的气体被冷凝后，回流到塔顶并沿塔板流下，逐渐形成液体层，塔内便将进行传质和传热过程。如不按此操作，难挥发组分就会带到塔顶，产品不合格。b.长期停车后的开车一般是指检修后的开车。首先检查各设备、管道、阀门、各取样点、电气及仪表等是否完好正常；然后对系统进行吹净、清洗、强度和气密性试验，以及对系统置换，一切正常合格后，按短期停车后的开车操作步骤进行。4 4 精精 馏馏 塔塔第七十二页，编辑于星期六：十八点四十四分。（2）停车a.正常停车正常停车逐渐减少物料
33、加入，直到完全停止。物料蒸完，停止供气加热、降温并卸压，停止供水，系统排放干净。打开放空阀，并对系统进行清洗。若含有易燃、易爆气体，要用惰性气体对进行置换。4 4 精精 馏馏 塔塔丙烯精馏塔第七十三页，编辑于星期六：十八点四十四分。b.紧急停车紧急停车停止加料，调节塔釜加热蒸汽和冷凝液采出量，使设备处于待生产的状态。故障排除后按开车程序恢复生产。c.全面紧急停车全面紧急停车当突然发生停电、停水、停气或发生重大事故时，为了防止全面紧急停车，一般的化工厂均有备用电源。4 4 精精 馏馏 塔塔第七十四页，编辑于星期六：十八点四十四分。4.4.3 4.4.3 精馏塔工艺操作指标调节精馏塔工艺操作指标调
34、节 （1）塔压的调节正常操作中，采出量少塔压升高。采出量大塔压下降。异常现象处理：操作时，釜温、加料量以及塔顶采出量都未发生变化，塔压却升高。可能是冷凝剂的冷剂量不足或冷剂温度升高、压力下降。应联系供冷单位予以调节。如果一时不能恢复正常，则应采取措施保证不超压。4 4 精精 馏馏 塔塔第七十五页，编辑于星期六：十八点四十四分。（2）塔温的调节温度由塔釜加热器的蒸汽用量来控制。塔釜温度波动时，还要考虑其他因素的影响。如塔压升降能引起釜温变化。当塔压突然升高时，虽然釜温随之升高，但上升蒸气却在下降，使塔釜轻组分变多。要分析原因予以排除。4 4 精精 馏馏 塔塔第七十六页，编辑于星期六：十八点四十四
35、分。（3）回流量的调节回流量是直接影响产品质量和塔的分离效果的重要因素。回流量增加，塔顶产品纯度提高；回流量减少，塔顶产品纯度变差。4 4 精精 馏馏 塔塔第七十七页，编辑于星期六：十八点四十四分。（4）塔压差的调节塔压差是判断精馏塔操作加料、取料是否均衡的重要标志之一。在加料、取料保持平衡和回流量保持稳定的情况下，塔压差基本不变。塔压差增大必然引起塔板温度变化，可能是塔板堵塞、采出量太少、回流量太大等所致，应提高采出量平衡操作。否则将引起液泛。当塔压差小时，可能是塔内物料太少，精馏段处于干板操作，产品质量下降。应及时减少塔顶采出量，加大回流量，使塔压差保持稳定。4 4 精精 馏馏 塔塔第七十
36、八页，编辑于星期六：十八点四十四分。（5）塔顶温度调节塔顶温度由回流温度来控制，但不是以回流量来控制。当操作压力提高时，塔顶温度就会下降。必须恢复正常的操作压力。操作压力正常，塔顶温度随塔釜温度升高而升高，下降而下降，可适当调节釜温，恢复塔顶温度。4 4 精馏塔精馏塔第七十九页，编辑于星期六：十八点四十四分。（6）塔釜液面的调节：一般以塔釜排出量来控制4 4 精精 馏馏 塔塔第八十页，编辑于星期六：十八点四十四分。4.5 4.5 精馏塔操作中的异常现象及处理精馏塔操作中的异常现象及处理异常现象原因处理方法釜温及压力不稳1）蒸汽压力不稳2）疏水器不畅通3）加热器漏1）调整蒸汽压力至稳定2）检查疏
37、水器3）停车检查漏处釜温突然下降而提不起温度1）疏水器失灵2）蒸发器内冷凝液未排除，蒸汽加不进去3）蒸发器内水不溶物多1）检查疏水器2）吹凝液3)清理蒸发器淹塔1）塔温突然升高2）回流比大3）塔釜列管有漏1）调加料量，降釜温，停采出2）降回流，增大采出量3）停车检修4 4 精精 馏馏 塔塔第八十一页，编辑于星期六：十八点四十四分。异常现象原因处理方法釜顶温度不稳定1）釜温太高2）回流液温度不稳定3）回流管不畅通4）操作压力波动5）回流比小1）调节釜温至规定值2）检查冷凝剂温度或冷剂量3）疏通回流管4）稳定操作压力5）调节回流比系统压力增高1）冷剂温度高或循环量小2）采出量太小3）塔釜温度突然上
38、升4）设备有损或堵1）与供冷单位联系2）增大采出量3）调节加热蒸汽4）检查设备进行修理塔釜液面不稳定1）塔釜排出量不稳定2）塔釜温度不稳3）加料成分有变化1）稳定釜液排出量2）稳定釜温3）稳定加料成分4 4 精精 馏馏 塔塔第八十二页，编辑于星期六：十八点四十四分。5 5 吸吸 收收 塔塔第八十三页，编辑于星期六：十八点四十四分。5 5 吸吸 收收 塔塔5.1 5.1 基本概念基本概念吸收分为物理吸收和化学吸收。被选用具有吸收能力的液体，称为吸收剂或溶剂。气体吸收过程属于传质过程。第八十四页，编辑于星期六：十八点四十四分。吸收是选用适当的液体作为吸收剂，与气体混合物逆向接触，利用混合物中各组分
39、在吸收剂中溶解度的不同，以除去其中一种或多种组分的过程，即气体中的可吸收组分（溶质）从气相转入液相（吸收剂）的传质过程。5.2 5.2 吸收的原理吸收的原理5 5 吸收塔吸收塔第八十五页，编辑于星期六：十八点四十四分。5.3 5.3 影响吸收操作的因素影响吸收操作的因素5.3.1 5.3.1 吸收质的溶解性吸收质的溶解性溶解度不同，吸收速率不一样。对于易溶气体，加大气体流速，可以提高吸收速率。5 5 吸吸 收收 塔塔第八十六页，编辑于星期六：十八点四十四分。5.3.2 5.3.2 吸收剂性能吸收剂性能（1）要有较好的选择性；（2）具有较好的化学稳定性；（3）要求粘度小；（4）较小的比热和密度；
40、（5）无毒、无腐蚀等性能。5.4 5.4 影响吸收操作的工艺因素影响吸收操作的工艺因素5.4.1 5.4.1 温度温度温度越低、气体越容易溶解在溶液中，吸收效率越高。吸收是放热反应，通常设置中间冷却器。5 5 吸吸 收收 塔塔第八十七页，编辑于星期六：十八点四十四分。5.4.2 5.4.2 压力压力提高操作压力，增大吸收的推动力，有利于气体的吸收。但是过高地增加操作压力，会增大操作难度和生产费用。5.4.3 5.4.3 气体流速气体流速当气流速度增大呈湍流状态时，吸收速率大大增加；当气流速度增大到某一值，气液接触不良，甚至造成液泛，无法进行操作。5 5 吸吸 收收 塔塔第八十八页，编辑于星期六
41、：十八点四十四分。5.4.4 5.4.4 吸收剂流量吸收剂流量流量越大，气液的接触面越大，吸收效率可以得到提高。5 5 吸吸 收收 塔塔第八十九页，编辑于星期六：十八点四十四分。5 5 吸吸 收收 塔塔5.5 5.5 吸收塔的操作技术吸收塔的操作技术5.5.1 5.5.1 装填料装填料经检查吹扫，向塔内装入用清水洗净的填料，即先在塔内注满水，然后从塔的人孔部位或塔顶将填料轻轻地倒入，待填料装至规定高度后，把漂浮的杂物捞出，并放净塔内的水，将填料表面整平，最后封闭人孔或顶盖。第九十页，编辑于星期六：十八点四十四分。木格填料的装填方法，是从塔底分层地向上装填，每两层木格之间的夹角为45，装完后，用
42、两根工字钢压牢，避免开车时气流将木格吹翻。填料装完后进行气密性试验。5.5.2 5.5.2 设备的清洗设备的清洗在运转设备联动试车同时，用清水或稀碱液清洗设备，除去杂质。5 5 吸吸 收收 塔塔第九十一页，编辑于星期六：十八点四十四分。5.5.3 5.5.3 系统的开车系统的开车 （1）向填料塔内充压至操作压力；）向填料塔内充压至操作压力；（2）启动吸收剂循环泵；）启动吸收剂循环泵；（3）按要求调节塔顶喷淋量；）按要求调节塔顶喷淋量；（4）启动液面调节器控制液面；）启动液面调节器控制液面；（5）运转平稳后连续导入原料气，）运转平稳后连续导入原料气，用放空阀调节系统压力；用放空阀调节系统压力；（
43、6）原料气成分符合生产要求时，）原料气成分符合生产要求时，投入正常生产。投入正常生产。5 5 吸吸 收收 塔塔第九十二页，编辑于星期六：十八点四十四分。5.5.4 5.5.4 系统的停车系统的停车（1）短期停车a.通告系统前后工序或岗位；b.停止送气，关闭出口阀；c.停止向系统送循环液；d.关闭其他设备的进出口阀门；5 5 吸吸 收收 塔塔第九十三页，编辑于星期六：十八点四十四分。（2）紧急停车a.迅速关闭原料混合气阀门；b.迅速关闭系统的出口阀门；c.按短期停车方法处理。（3）长期停车a.按短期停车操作停车，然后开启系统放空阀卸压；b.溶液排放，清水洗净；c.若原料气中含有易燃易爆物，用惰性
44、气体置换。5 5 吸吸 收收 塔塔d.用鼓风机进行空气置换。第九十四页，编辑于星期六：十八点四十四分。5.5.5 正常操作要点正常操作要点a.进塔气体压力和流速不宜过大以确保操作不稳定；b.防范吸收剂中杂物堵塞填料缝隙。在保证吸收率的前提下，尽量减少吸收剂的用量；c.控制进料温度，将吸收温度控制在规定的范围；d.控制塔底与塔顶压力，防止塔内压差过大。压差过大，防范吸收操作过程恶化。5 5 吸吸 收收 塔塔第九十五页，编辑于星期六：十八点四十四分。e.经常调节排放阀，保持吸收塔液面稳定；f.检查泵的运转情况，以保证流量的稳定；g.作好巡回检查记录。5 5 吸吸 收收 塔塔第九十六页，编辑于星期六
45、：十八点四十四分。d.定期排放塔底积存脏物和碎填料；e.经常观察塔基是否下沉，塔体是否倾斜。5 吸吸 收收 塔塔5.6 吸收塔操作正常维护要点吸收塔操作正常维护要点a.定期检查清理喷淋装置或溢流管，保持不堵、不坏；b.定期检查篦板的腐蚀程度，防止塌落；c.定期检查塔体有无渗漏，及时补修；第九十七页，编辑于星期六：十八点四十四分。5.6 常见的异常现象及处理方法常见的异常现象及处理方法异常现象原因处理方法尾气夹带液体量大1）原料气量过大2）吸收剂量过大3）吸收塔液面太高4）吸收剂太脏、粘度大5）填料堵塞1）减少进塔原料气量2）减少进塔喷淋量3）调节排液阀，控制在规定范围4）过滤或更换吸收剂5）停
46、车检查，清洗或更换填料吸收剂用量突然下降1）溶液槽位低、泵抽空2）水压低或停水3）水泵损坏1）补充溶液2）使用备用水源或停车3）启动备用水泵或停车检修尾气中溶质含量高1）进塔原料气中溶质含量高2)进塔吸收剂用量不够3）吸收温度过高或过低4）喷淋效果差5）填料堵塞1）降低进塔入口处溶质浓度2）加大塔吸收剂用量3）调节吸收剂入塔温度4）清理、更换喷淋装置5）停车检修或更换填料5 5 吸吸 收收 塔塔第九十八页，编辑于星期六：十八点四十四分。异常现象原因处理方法塔内压差太大1）进塔原料气量大2）进塔吸收剂量大3）吸收剂太脏、粘度大4）填料堵塞1）降低原料气进塔量2）降低吸收剂进塔量3）过滤或更换吸收
47、剂4）停车检修或清洗、更换填料塔液面波动1）原料气压力波动2）吸收剂用量波动3）液面调节器出故障1）稳定原料气压力2）稳定吸收剂用量3）修理或更换鼓风机有响声1）杂物进入机内2）水带入机内3）轴承缺油或损坏4）油箱油位过低、油质差5）齿轮啮合不好，有活动6）转子间隙不当或轴向位转1）紧急停车处理2）排出机内积水3）停车加油或更换轴承4）加油或更换油5）停车检修或启动备用鼓风机6）停车检修或启动备用鼓风机5 吸吸 收收 塔塔第九十九页，编辑于星期六：十八点四十四分。6 6 萃萃 取取 塔塔第一百页，编辑于星期六：十八点四十四分。6.1 6.1 基本概念基本概念萃取是利用各溶质组分在两个液相中分布
48、的差别实现混合物组分分离。在萃取设备中，原料液与萃取剂密切接触，然后再分离成两个单独的液相：以萃取剂为主的并含有提取组分的称萃取相，以原料液为主的而有关组分已被提取的称为萃余相。6 6 萃萃 取取 塔塔第一百零一页，编辑于星期六：十八点四十四分。6.2 6.2 萃取设备类型萃取设备类型无搅拌萃取塔：如填料塔和筛板塔。外能输入萃取塔：如脉动筛板塔和震动筛板塔，工业上应用较多。6 6 萃萃 取取 塔塔第一百零二页，编辑于星期六：十八点四十四分。6.3 6.3 典型萃取设备典型萃取设备6 6 萃萃 取取 塔塔第一百零三页，编辑于星期六：十八点四十四分。谢谢大家谢谢大家第一百零四页，编辑于星期六：十八点四十四分。