蒸馏及精馏过程安全分析.ppt

1 10 蒸馏及精馏过程安全分析 2 蒸馏是分离液体混合物的重要单元操作之一 它广泛地应用于化工 石油 医药 冶金及环保等领域 其原理是利用混合液中各组分在热能驱动下 具有不同的挥发能力 使得各组分在气液两相中的组成之比发生改变 即易挥发组分 轻组分 在气相中增浓 难挥发组分 重组分 在液相中浓缩 蒸馏就是利用混合物中各组分挥发能力的差异 将各组分分开的单元操作过程 3 10 1蒸馏过程及危险性分析 蒸馏是分离液体混合物的重要单元操作之一 它广泛地应用于化工 石油 医药 冶金及环保等领域 其原理是利用混合液中各组分在热能驱动下 具有不同的挥发能力 使得各组分在气液两相中的组成之比发生改变 即易挥发组分 轻组分 在气相中增浓 难挥发组分 重组分 在液相中浓缩 4 蒸馏分离举例 醪液中提炼酒石油炼制空气液化制氧气 5 蒸馏原理 对大多数混液 各组分的沸点相差越大 其挥发能力相关越大 则用蒸馏方法分享越容易 对于恒沸液 组分沸点的差别不能说明溶液中组分挥发能力的大小 此类溶液有能用普通蒸馏方法分离 6 蒸馏就是利用混合物中各组分挥发能力的差异 将各组分分开的单元操作过程 凡是根据蒸馏原理进行组分分离的操作都属蒸馏操作 常见方式 闪蒸 平衡蒸馏 简单蒸馏精馏特殊精馏 7 蒸馏分类 间歇式连续常压 沸点100度左右减压 难挥发 沸点150度以上高压 沸点低于30度 8 蒸馏中的安全问题 常压蒸馏易燃液体禁用明火防腐防自燃防水汽化 直接用火加热高沸点物料 9 举例 苯 甲苯加热分离过程精馏 多次运用部分汽化和部分冷凝的方法 使混合液得到完全分离 以获得接近纯组分的操作 精馏操作应注意的问题物料平衡塔板数量热量平衡 10 2精馏原理及危险性分析 10 10 3精馏的物料衡算 10 3 1全塔物料衡算F D WFxF DxD WxW回收率 某组分通过精馏回收的量与其在原料中的总量之比 11 10 4回流比影响分析 回流比 塔顶回流的液体量与馏出液的比值 D全回流 R 最小回流比 R Rmin适宜回流比 R Ropt 12 10 8 精馏设备安全技术 精馏装置包括精馏塔 再沸器和冷凝器等设备 主要设备是精馏塔 其基本功能是为气液提供充分接触的机会 使传热和传质过程迅速而有效地进行并且使接触后的气 液邻里分开 互不夹带 根据接触部件结构的不同 精馏塔分为板式塔为填料塔两大类型 板式塔是逐级接触 混合物浓度呈阶跃式变化 而填料塔则不同 气液两相是微分接触 气液的组成变化呈连续性 13 10 8 1板式塔塔体为一圆筒体 塔体内装有多层塔板 液相在重力作用下自上而下最后由塔底排出 气相在压差推动下经塔板上的开孔由下而上穿过塔板上液层最后由塔顶排出 呈错流流动的气液两相在塔板上进行传质 塔板的功能是使气液两相充分接触 为传质提供足够大而且不断更新的相际接触表面 减少传质阻力 14 15 10 8 2 危险分析及安全运行塔板上气 液两相接触状态是决定塔板上流体力学及传热和传质规律的重要因素 研究表明 当液体流量一定 气体速度从小到大变化时 可以观察到以下 种接触状态 16 安全运行控制漏液液沫夹带和气泡夹带液泛现象