精馏试题库及答案.docx
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精馏试题库及答案
甲醇精馏题库
1、何为精馏?
精馏基本原理?
答:
把液体混合物进行多次部分汽化,同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。
精馏的基本原理:
是利用混合物各组分挥发度不同,从塔底加热物料,产生上升蒸汽与塔顶冷凝下来的回流液在塔盘或填料上充分地进行逆流接触,发生传热和传质过程,易挥发组分汽化进入气相,难挥发组分冷凝进入液相,如此反复多次,使混合物各组分得到分离。
通过整个精馏过程,最终由塔顶得到高纯度的易挥发组分,塔釜得到的基本上是难挥发的组分。
2、何为饱和蒸汽压?
答:
在一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压,它随温度的升高而增加。
众所周知,放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。
如果把纯水放在一个密闭容器里,并抽走上方的空气,当水不断蒸发时,水面上方气相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。
但是,当温度一定时,气相压力最中将稳定在一个固定的数值上,这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。
应当注意的是,当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是,液相的水分子仍然不断地气化,气相中的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,气体和液体达到平衡状态。
所以,液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时,气液两相即达到了相平衡。
3、什么是露点?
答:
把气体混合物在压力不变的条件下降温冷却,当冷却到某一温度时,产生的第一个微小的液滴,此温度叫做该混合物在指定压力下的露点温度,简称露点。
处于露点温度下的气体称为饱和气体。
从精馏塔顶蒸出的气体温度,就是处在露点温度下。
4、什么是泡点?
答:
液体混合物在一定压力下加热到某一温度时,液体中出现的第一个很小的气泡,即刚开始沸腾时的温度叫该液体在指定压力下的泡点温度,简称泡点。
处于泡点温度下的液体称为饱和液体,即精馏塔的釜温温度。
应该说明,这第一个很小的气泡,也不是纯组分,它的组成也是有相平衡关系决定的。
5、什么是沸点?
答:
当纯液体物质的饱和蒸汽压等于外压时,液体就会沸腾,此时的温度叫做该液体在指定压力下的沸点。
纯物质的沸点是随外界压力的变化而改变的。
当外界压力增大时,沸点升高,外界压力降低时,沸点降低。
对于纯物质来说,在一定压力下,泡点、露点、沸点均为一个数值。
6、什么是潜热?
答:
单位重量的纯物质在相变(在没有化学反应的条件下,物质发生了相态的改变,称相变。
如水结成冰或水汽化成水蒸气等成为相变过程。
)过程吸收或放出的热叫潜热。
如1公斤水由液态受热变成水蒸气的过程中所吸收的热叫水的汽化潜热,常用单位为千卡/公斤。
值得注意的是,在相变时温度和压力都是不变的,否则不能称之为潜热。
7、什么是显热?
答:
纯物质在不发生相变和化学反应的条件下,因温度的改变而吸收或放出的热量叫显热。
8、什么是回流液,回流比?
答:
精馏过程中混合液加热所产生的蒸汽,由塔顶蒸出,在塔顶冷凝器中冷凝为液体,将其中一部分冷凝液返回塔顶沿塔板下流,这部分液体称为回流液。
将另一部分回流液从塔顶采出作为产品。
回流比就是精馏段内液体回流量与馏出液量之比。
在精馏过程中,回流比大,分离效果好,产品质量高,但过大,生产能力下降,能量消耗增加。
通常以通常以R来表示,即
R=L/D
式中R-回流比,L-单位时间内塔顶回流液体量,D-单位时间内塔顶采出量。
9、什么是最小回流比?
答:
在规定的分离精度要求下,即塔顶、塔釜采出的组成一定时,逐渐减少回流比,此时所谓的理论板数逐渐增加。
当回流比减少到某一数值时,所需的理论板数增加至无数多,这个回流比的数值,成为完成该项预定分离任务的最小回流比。
通常操作时的实际回流比取为最小回流比的1.3~2倍。
10、什么是全回流?
答:
在精馏操作中,把停止塔进料、塔釜出料和采出,将塔顶冷凝液全部作为回流液的操作,成为全回流。
全回流操作,多半用在精馏塔的开车初期,或用在生产不正常时精馏塔的自生循环操作中。
11、最适宜回流比是怎样确定的?
答:
对固定分离要求的过程来说,当减少回流比时,运转费用(主要表现在塔釜加热量和塔顶冷量)将减少,所需塔板数将增加,塔的投资费用增大;反之,当增加回流比时,可减少塔板数,却增加了运转费用。
因此,在设计时应选择一个最适宜的回流比,以使投资费用和经常运转的操作费用之和在特定的经济条件下最小,此时的回流比称之为最适宜回流比。
最适宜回流比取为最小回流比的1.3~2倍。
13、什么是空塔速度?
它与孔速有什么关系?
答:
空塔速度是指单位时间内精馏塔上升蒸汽的体积与塔截面积的比,即塔内上升蒸汽在单位时间内流动的距离。
单位为米3/秒。
米2或米/秒。
公式为:
W=VsAa
式中W—空塔速度,米/秒;
Vs—上升蒸汽体积流量,米3/秒;
Aa—塔的总截面积,米2。
∵Aa=0.785D2(D是塔内径,米)
∴W=Vs/0.785D2
孔速度是指单位时间内通过升气孔道的上升蒸汽的体积与孔道总截面的比,即上升气体穿过升气孔道的流速,单位为m3/s。
m2或m/秒s,公式:
W孔=Vs/AT
式中:
W孔—孔速度,m/s;
AT—升气孔道总截面积,m2。
因为升气孔道总截面积是由塔板开孔率决定的,设开孔率为Φ,
则式为:
W孔=Vs/0.785D2Φ=W/Φ
空塔速度是影响精馏操作的重要因素之一。
对于已经确定的塔来说,如果在允许的范围内提高空塔速度,则能提高塔的生产能力。
当空塔速度提高到一定限度时,气液两相在塔板上因接触时间过短,而且会产生严重的雾沫夹带,破坏塔的正常操作。
一般是以雾沫夹带量不大于10%来确定空塔速度,称为最大允许速度。
当空塔速度过低时,不利于气体穿过孔道,甚至托不住上层塔板的液体,塔板上的液体可以经升气孔倒流至下层塔板,这种现象称之为液体泄漏。
泄漏严重时,会降低精馏塔的分离效果,特别是筛板塔、浮阀塔、舌形塔,尤其是这样。
14、什么是塔的开孔面积?
开孔率是怎样确定的?
答:
在精馏塔内流动着从下往上的蒸汽和从上往下的液体,而且它们要同时通过每层塔板。
气体通过塔板的通道叫升气孔道,升气孔道的总截面积就是每块塔板的开孔面积。
浮阀塔的开孔面积就是所有浮阀孔截面积的总和。
开孔截面积的选定,就是根据生产负荷的大小和允许蒸汽的速度确定的。
通常所说的开孔率就是选定的开孔面积和空塔总截面积的比值,以Φ表示,即:
Φ=AT/Aa×100%
式中Φ—开孔率
AT—开孔总截面积,m2Aa—空塔总截面积,m2
开孔率不同,其传质效率也不同。
开孔率对塔的处理能力也有很大的影响。
在相同塔径中,处理能力随开孔率的增加而相应的提高;对于同一处理能力而言,开孔率增加,则塔径可以减小,因此开孔率是设计中的重要指标之一。
15、什么是液泛?
答:
在精馏操作中,由于操作不当,使气、液两相中的某一项流量增大到某一数值,上下两层塔板间的压力降会增大到使降液管内的液体不能畅顺流下,管内液体满到上层塔板上去的现象称为液泛.
形成原因:
主要是由于塔内上升蒸汽的速度过大,超过了最大允许速度所造成的。
另外在操作中,也常常遇到液体负荷太大,使溢流管内液面上升,以至上下塔板的液体连在一起,破坏了塔的正常操作的现象,这也是液泛的一种形式。
以上两种现象都属于液泛,但引起的原因是不一样的。
16、什么是操作弹性?
答:
操作弹性是指上升气体速度的最小允许值(负荷下限)到最大允许值(负荷上限)之间的范围。
上升气体速度在此范围变动时,精馏塔能在一定的分离效果下,维持正常的操作。
精馏塔的负荷上限是以上升蒸汽的雾沫夹带量不超过蒸汽流量的10%为限制;负荷下限是以塔板上液体的泄漏量不超过液体流量的10%为限制。
有试验表明负荷上限与负荷下限之比可达7~9左右,应当注意的是,当上升气体速度变化时,塔板效率要变化,这会引起分离效果发生变化。
17、什么是返混现象?
答:
在有降液管的塔板上,液体横过塔板与气体呈错流状态,液体中易挥发组分的浓度降沿着流动的方向逐渐下降。
但是当上升气体在塔板上是液体形成涡流时,浓度高的液体和浓度低的液体就混在一起,破坏了液体沿流动方向的浓度变化,这种现象较做返混现象。
返混现象能导致分离效果的下降。
返混现象的发生,受到很多因素的影响,如停留时间、液体流动情况、流道的长度、塔板的水平度、水力梯度等。
18、什么是物料平衡?
答:
物料平衡是质量不灭和转换守恒定律在化工上的应用。
对于任何一个生产过程来说,按重量计,物料转化量应为产品生成量和物料损失量之和。
19、什么是塔板效率?
答:
在精馏塔操作中,受到传质时间和传质接触面积的限制,不能达到气液平衡状态,即塔板上蒸汽中所含的低沸点组分的浓度较与液相达到平衡时的蒸汽中所含的低沸点组分的浓度要低,因此一块实际塔板的作用总不及一块理论塔板的作用。
从这个概念出发,塔板效率可以表示为理论板数与实际板数之比。
影响塔板效率的因素主要有:
(1)气相与液相交换的快慢;
(2)塔板上气液相混合的程度;(3)上升蒸汽夹带液体雾滴进入上层塔板的数量和塔板的液体泄漏量。
上述三方面的因素又受塔板的设计和布置,操作条件以及所处理物料的物理性能等影响。
选择塔板型式时,塔板应满足如下要求
(1)板效率高;
(2)生产能力大,即允许的气液相负荷都较高,使尺寸较小的塔能完成较大的生产任务;(3)操作稳定,操作弹性好;(4)经济耐用,消耗钢材少;(5)便于操作和检修。
20、什么是填料的喷淋密度?
答:
填料的喷淋密度也叫液体的质量速度。
每小时每平方米塔的横截面所喷淋的液体千克质量数。
21、什么是填料层的持液量?
答:
填料层操作时,在填料空隙中及填料表面上所积存的液量称为持液量,其表示单位为(m3液体/m3塔容积)。
持液量可分为两部分:
(1)静持液量:
当填料塔停止喷淋液体及停止排滴后塔内所积持的液量称为静持量。
净持量只取决于填料的特性和液体的性质,而与液体喷淋量无关。
(2)动持量:
当填料塔停止喷淋液体后排出来的液体量称为动持量。
动持量除了与填料及液体特性有关外,还与液体的喷淋密度有关,但在载点以下时,与气速无关。
静持量与动持量之和,即为总持液量。
22、什么是填料塔?
有什么优、缺点?
答:
填料塔在塔内装有一定高度的填料,属于气液连续接触的传质设备。
塔内的上升蒸汽沿着填料的孔隙由下而上的流动;塔顶留下的液体沿着填料表面自上而下的流动。
气液两相间的物质与热的传递,是借助于在填料表面上形成较薄的液膜表面进行的。
填料塔突出的优点是:
流体流动的阻力小,结构简单,钢材用量少,造价低,安装检修方便,填料便于用耐腐蚀的材料制成。
23、何为边壁效应?
答:
由于填料和塔壁之间的缝隙较填料层中间的缝隙为大,故液体容易向塔壁流动而影响传质效果,通常称这为边壁效应。
24、浮阀塔板的结构是怎样的?
答:
浮阀塔的结构较为简单,主要结构有受液盘,降液管,溢流堰,浮阀和塔板。
25、浮阀塔板有哪些优缺点?
答:
浮阀塔板的性能兼有泡罩塔板与多孔塔板的优点,并改进了它们的缺点。
泡罩塔板由于齿缝开度是固定的,因此其对蒸汽负荷变动的适应性能不好。
汽速小时,气液接触不好,气速大时,又易使蒸汽吹开液体。
多孔塔板虽然结构简单,处理能力大,但操作弹性比较小,对于浮阀塔来说,阀片的开度则随汽速而变。
低气速时,阀片在重力作用下自动落下,以减少泄漏。
所以,浮阀塔的效率较高,操作弹性大,能较好的适应进料量的变化,有实验表明,其最大负荷与最小负荷的比可达到7~9左右。
浮阀塔结构简单,自由截面积较大,造价比泡罩塔降低12~15%,处理能力比泡罩塔板提高20~40%左右。
由于浮阀塔板的蒸汽是水平吹入液层,因此,气液搅动较好,雾沫夹带小,接触时间长,传质效果好,其效率比泡罩塔板药膏15%。
浮阀塔板的主要缺点是蒸汽沿上升蒸汽气孔的周边喷出,仍然有液体的逆向混合,因而会降低传质效率。
另外,阀片容易被卡住、锈住或粘住,影响开启。
26、塔高、塔径对产量和质量有什么影响?
答:
塔径主要影响生产能力,塔高主要影响产品纯度。
塔径与生产能力的关系可以用下式来说明。
D=(v/0.785w)1/2
式中D----塔的直径,米;
v----塔内蒸汽的体积流量,米3/秒
w----空塔流速,米/秒。
对一定的塔来说,空塔流速是有一定限制的。
在一定的空塔速度下,塔内蒸汽的体积流量越大,则需要的塔径越大;同理,塔径越大,则允许的塔内蒸汽负荷越大,即生产能力越大,因此塔径是影响生产能力的主要因素。
塔的高度,在板效率和板间距确定的情况下,决定与实际塔板数。
而实际塔板数又是由最小理论塔板数决定的。
最小理论塔板数愈多,而实际塔板数也愈多。
塔径、塔高对生产的影响是辩证地,不可截然分开的。
例如,增加塔高,则可减少回流比,从而提高生产能力;而增加塔径,则可加大回流比,达到降低塔高的目的。
27、精馏塔操作压力的变化对精馏操作有什么影响?
]
答:
塔的设计和操作都是基于一定的压力下进行的,因此一般的精馏塔总是先要保持压力的恒定。
塔压波动对塔的操作将产生如下的影响。
(1)影响产品质量和物料平衡
改变操作压力,将使每块塔板上的气液相平衡的组成发生改变。
压力升高,则气相中的重组份减少,相应的提高了气相中的轻组分的浓度;液相中的轻组分含量增加,同时也改变了气液相的重量比,使液相量增加,气相量减少。
总的结果是:
塔顶馏分中的轻组分浓度增加,但数量却相对减少;釜液中的轻组分浓度增加,釜液量增加。
同理,压力降低,塔顶馏份的数量增加,轻组分浓度降低;釜液量减少,轻组分浓度减少。
正常操作中应保持恒定的压力,但若操作不正常,引起塔顶产品中重组分浓度增加时,则可采用适当升高操作压力的办法,使产品质量合格,但此时液相中轻组分的损失增加。
(2)改变组分间的相对挥发度
压力增加,组分间的相对挥发度降低,分离效率下降,反之亦然。
(3)改变塔的生产能力
压力增加,组分的重度增大,塔的处理能力增大。
(4)塔压的波动
这将引起温度和组成间对应关系的混乱。
我们在操作中经常以温度作为衡量产品质量的间接标准,但这只有在塔压恒定的情况下才是正确的。
当塔压改变时,混合物的露点、泡点发生改变,引起全塔的温度分布发生改变,温度和产品质量的对应关系也将发生改变。
从以上分析来看,改变操作压力,将改变整个塔的工作状况,因此在正常操作中应维持恒定的压力,只有在塔的正常操作受到破坏时,才可以根据上述分析,在工艺指标允许的范围内,对塔的压力进行适当的调整。
应当指出,在精馏操作过程中,进料量、进料组成和进料温度的改变,塔釜加热蒸汽量的改变、回流量、回流温度、塔顶冷剂量的改变以及塔板的堵塞等,都有可能引起塔压的波动,此时我们应先分析塔压波动的原因,及时处理,使操作恢复正常。
28、精馏进料状态有几种?
答:
进料情况有五种
(1)冷进料;
(2)泡点进料;(3)气液混合进料;(4)饱和蒸汽进料;(5)过热蒸汽进料。
。
29、进料量的大小对精馏操作有什么影响?
答:
进料量的大小对精馏操作的影响可分为下述两种情况来讨论。
(1)进料量变动范围不超过塔顶冷凝器和加热釜的负荷范围时,只要调节及时得当,对顶温和釜温不会有显著的影响,而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。
进料量增加,蒸汽上升的速度增加,一般对传质是有利的,在蒸汽上升速度接近液泛速度时,传质效果为最好。
若进料量再增加,蒸汽上升速度超过液泛速度时,则严重的雾沫夹带会破坏塔的正常操作。
进料量减少,蒸汽上升速度降低,对传质是不利的,蒸汽速度降低容易造成漏液,降低精馏效果。
因此,低负荷操作时,可适当的增大回流比,提高塔内上升蒸汽的速度,以提高传质效果。
应该说明,上述结论是以进料量发生变动时,塔顶冷剂量或釜温热剂量均能作相应的调整为前提的。
(2)进料的变动范围超出了塔顶冷凝器或加热釜的负荷范围,此时,不仅塔内上升蒸汽的速度改变而且塔顶温度、塔釜温度也会相应的改变,致使塔板上的气液相平衡组成改变,塔顶和塔釜馏分的组成改变。
例如,液相进料时,若进料量过大,则引起提馏段的回流也很快增加,在热剂不够的前提下,将引起提馏段温度降低,釜温中轻组分浓度增大,釜液的流量增大,这同时也会引起上升蒸汽中轻组分量增加,致使全塔温度下降,顶部馏出物中的轻组分纯度提高。
当气液两相混合进料时,若进料量突然增加过快,将使精馏段内蒸汽量突然增加,同时使提馏段内回流液量也突然增加,在冷剂、热剂不够的前提下,前者是精馏段的温度上升,后者是提馏段的温度下降;前者引起塔顶馏分中重组份浓度增加,使产品质量不合格,后者引起塔釜馏份中轻组分的浓度增加,损失加大。
当全部为气相进料,进料量突然增加过大时,首先应想到是精馏段内上升蒸汽的量突然增加,随之而来的是塔顶的气相馏出物量增加,回流比减小,塔顶温度上升,提馏段的温度上升。
前者使塔顶产品中重组分含量增加,塔内回流液体中中组份含量也增加;后者使塔底产品中重组份的浓度增加。
综上所述,不管进料状况如何,进料量过大的波动,将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件,造成塔顶、塔釜产品质量不合格或者物料损失增加。
因此,应尽量使进料量保持平衡,即使在需要调节时,也应该缓慢进行。
30、进料组成的变化对精馏操作有什么影响?
答:
进料组成的变化,直接影响精馏操作,当进料中重组分的浓度增加时,精馏段的负荷增加。
对于固定了精馏段板数的塔来说,将造成重组份带到塔顶,使塔顶产品质量不合格。
若进料中的轻组分的浓度增加时,提馏段的负荷增加。
对于固定了提馏段塔板数的塔来说,将造成提馏段的轻组分蒸出不完全,釜液中轻组分的损失加大。
同时,进料组成的变化还将引起全塔物料平衡和工艺条件的变化。
组份变轻,则塔顶馏分增加,釜液排出量减少。
同时,全塔温度下降,塔压升高。
组份变重,情况相反。
进料组成变化时,可采取如下措施。
(1)改进料口。
组份变重时,进料口往下改;组份变轻时,进料口往上改。
(2)改变回流比。
组份变重时,加大回流比;组份变轻时,减少回流比。
(3)调节冷剂和热剂量。
根据组成变动的情况,相应地调节塔顶冷剂和塔釜热剂量,维持顶、釜的产品质量不变。
31、进料温度的变化对精馏操作有什么影响?
答:
进料温度的变化对精馏操作的影响是很大的。
总的来讲,进料温度降低,将增加塔底蒸发釜的热负荷,减少塔顶冷凝器的冷负荷。
进料温度升高,则增加塔顶冷凝器的冷负荷,减少塔底蒸发釜的热负荷。
当进料温度的变化幅度过大时,通常会影响整个塔身的温度,从而改变气液平衡组成。
例如:
进料温度过低,塔釜加热蒸汽量没有富余的情况下,将会使塔底馏份中轻组份含量增加。
进料温度的改变,意味着进料状态的改变,而后者的改变将影响精馏段、提馏段负荷的改变。
因此,进料温度是影响精馏塔操作的重要因素之一。
38、塔内上升蒸汽的速度和蒸发釜加热量的波动对精馏操作有什么影响?
答:
塔内上升蒸汽的速度的大小,直接影响着传质效果。
板式塔(例如泡罩塔)内上升蒸汽是通过泡罩的齿缝已鼓泡的形式与液体进行热量和质量交换的,一般的说,塔内最大的蒸汽上升的速度应比液泛的速度小一些。
工艺上常选择最大允许速度为液泛速度的80%。
速度过低会使塔板效率显著下降。
影响塔内上升蒸汽速度的主要因素是蒸发釜的加热量。
在釜温保持不变的情况下,加热量增加,塔内上升蒸汽的速度加大;加热量减少,塔内上升蒸汽的速度减小。
应该注意,加热量的调节范围过大、过猛,有可能造成液泛或漏液。
32、回流比的大小对精馏操作有什么影响?
答:
操作中改变回流比的大小,以满足产品的质量要求是经常遇到的问题。
当塔顶馏份重组份含量增加时,常采用加大回流的方法将重组份压下去,以使产品质量合格。
当精馏段的轻组份下到提馏段造成塔下部温度降低时,可以用适当减少回流比的方法以使釜温度提起来。
增加回流比,对从塔顶得到产品的精馏塔来说,可以提高产品质量,但是却要降低塔的生产能力,增加水、电、气的消耗。
回流比过大,将会造成塔内物料的循环量过大,甚至能导致液泛,破坏塔的正常操作。
33、塔顶冷剂量的大小对精馏操作有什么影响?
答:
对采用内回流操作的塔(例如冷凝蒸出塔),其冷剂量的大小,对精馏操作的影响是比较显著的;同时,也是影响回流量波动的主要因素。
内回流塔的回流量是靠塔顶冷凝器的负荷来调节的。
当冷剂量无相变时,冷凝器的负荷主要有冷剂量进入的多少来调节。
如果操作中冷剂量减少,塔顶温度升高,从而流量减少,塔顶温度升高,塔顶产品中重组份的含量增加,纯度下降;如冷剂量增加,情况正相反。
当冷剂有相变时,即液体冷剂蒸发吸热,在冷剂量充分的情况下,调节冷剂蒸发压力高低所带来的回流量变化,将更为灵敏。
对于外回流的塔,同样会由于冷剂量的波动,在不同程度上影响精馏塔的操作。
例如,冷剂量的减少,将使冷凝器的作用变差,冷凝液量减少,而在塔顶产品的液相采出量作定值调节时,回流量势必减少。
假如冷凝器还有过冷作用(即通常所说的冷凝冷却器)时,则冷剂量的减少,还会引起回流液温度的升高。
这些都会使精馏塔的顶温升高,塔顶产品中重组份含量增多,质量下降。
34、塔顶采出量的大小对精馏操作有什么影响?
答:
精馏塔塔顶采出量的大小和该塔进料量的大小有着相互对应的关系,进料量增加,采出量应增大。
采出量只有随进料量变化时,才能保持塔内固定的回流比,维持塔的正常操作,否则将会破坏塔内的气液平衡。
例如,当进料量不变时,若塔顶采出量增大,则回流比势必减少,引起各板上的回流液量减少,气液接触不好,传质效率下降;同时操作压力也下降,各板上的气液相组成发生变化。
结果是重组份背带到塔顶,塔顶产品的质量不合格。
在强制回流的操作中,如果进料量不变,塔顶采出量突然增大,则易造成回流液贮槽抽空。
回流液一中断,顶温就升高,这同样也会影响塔顶产品的质量下降。
如果进料量加大,但塔顶采出量不变,其后果是回流比增大,塔内物料增多,上升蒸汽速度增大,塔顶与塔釜的压差增大,严重时会引起液泛。
35、塔底采出量的大小对精馏操作有什么影响?
答:
塔釜保持稳定的液面,是维持釜温恒定的首要条件。
塔釜液面的变化,又主要决定于塔底采出量的大小。
当塔底采出量过大时,会造成塔釜液面降低或抽空。
这将是通过蒸发釜的釜液循环量减少,从而导致传热不好,轻组分蒸不出去,塔顶、塔釜的产品均不合格。
如果是利用列管式蒸发釜,由于循环液量太大,使釜液经过上半部列管时形成过热蒸汽,表现为挥发管的气体温度较高,而釜温却较低。
如果塔底采出量过小,将会造成塔釜液面过高,增加了釜液循环阻力,同样造成传热不好,釜温下降。
另外,维持一定的釜液面还起着液封的作用,以确保安全生产。
36、塔的安装对精馏操作有什么影响?
答:
(1)塔身
塔身要求垂直,一般的倾斜度不能超过千分之一,否则将会在塔板上造成死区,。
(2)塔板
塔板要求水平,其水平度用水平仪测定不能超过±2毫米。
如果塔板不水平,将造成板面上的液层高度不均,塔内上升蒸汽易从液层高度较小的浅处穿过,从而降低塔板的效率。
(3)溢流口
溢流口与下层塔板的距离,用根据生产能力和下层塔板的溢流堰的高度而定。
但必须满足溢流口插入受液盘的液体中,以封住上升蒸汽。
如果溢流口与下层塔板的距离太近,则可能造成上层塔板的回流也不能顺利流入下层塔板,使上层塔板的液层增高,下层塔板的压力增大,严重时造成液泛。
溢流口过高,超过溢流堰的高度时,上升的蒸汽“走短路”,从溢流管直接上升到上层塔板,起不到液封作用,影响塔板效率。
安装时,对于各种具体的塔板类型都有不同程度的要求,如果不按要求去安装,将可能使塔的生产效率大大下降。
37、填料塔在操作上有什么要求?
答:
填料塔的操作中,蒸汽速度的大小,对传质效率有直接的影响。
气速小时,接触面仅限于填料的表面,传质效率不高,随气速的增加,传质效率有所提高,但当气速超过了最大允许速度时,将会产生液泛现象,这就是操作中不允许的。
喷淋密度的大小对填料塔的精馏效果也有一定的影响。
当喷淋密度很小时,填料表面则不能完全被液体所湿润,使精馏效率下