超重力精馏设备原理及操作过程

作者：新创兴科技来源：必赢体育唯一官网更新时间：2023-12-4 10:49:50 点击次数：

简单蒸馏为间歇操作过程。将料液加人蒸馏釜中，在恒压下加热沸腾，使液体不断气化。陆续产生的蒸汽经冷淋后作塔顶产物，其中易挥发组分相对地富集。在蒸馏过程中，釜内液体的易挥发物浓度不断下降，蒸汽中的易挥发物浓度也相应地随之下降。

因此，通常是分罐收集顶部产品，最终将釜液一次排出。由于混合液中轻、重组分都有一定的挥发性，上述过程只能达到有限程度的提浓，而不能满足高纯度分离的要求。要达到高纯度的分离可采用超重力精馏设备操作，超重力精馏设备是最常用的蒸馏方式。图1为连续超重力精馏设备操作流程。

料液自塔的中部某适当位置连续地加人塔内。塔顶设有冷凝器将塔顶蒸汽冷凝为液体。冷凝液的一部分回人塔顶，称为回流液，其余作为塔顶产品(馏出液)连续地排出。在塔内上半部(加料位置以上)上升蒸汽和回流液之间进行着逆流接触和物质与能量传递。

塔底部装有再沸器(蒸馏釜)以加热液体产生蒸汽。蒸汽沿塔上升，与下降的液体逆流接触并进行物质能量传递，塔底连续排出部分液体作为塔底产品。上升的蒸汽多次部分冷凝，温度逐渐下降，其中易挥发组分A的浓度逐渐增加，下降的液体多次部分气化，温度逐渐升高，难挥发组分B的浓度逐渐增加，而A的浓度逐下降，塔内温度分布由底部到顶部逐渐降低，而A组分的浓度由底部到顶部逐渐增高，塔的上半部分完成了上升蒸汽的精制，即除去其中的重组分因而称为超重力精馏设备段，塔的下半部分完成了下降液体中重组分的提浓，即提出了轻组分，因而称为提馏段，在这样的塔内可将一个双组分混合物连续地分离出高纯度轻、重两组分。

由此可知，超重力精馏设备之区别于蒸馏就在于，’回流”。回流是构成气、液两相接触传质的必要条件，超重力精馏设备过程的基础依然是组分挥发性的差异。

蒸馏操作是通过气化、冷凝达到提浓的目的。加热气化需要耗热，液相冷凝则需要供冷却量。因此，加热和冷却费用是蒸馏过程的主要操作费用。如何以最少的加热量和冷却量获得最大程度的提纯量是蒸馏和超重力精馏设备过程研究的重要课题。

液体的沸腾温度和蒸汽冷凝温度均与操作压强有关。加压蒸馏可使冷凝温度提高以避免使用冷冻剂;减压蒸馏可使沸点降低，以避免使用高温载体，另外，当组分在高温下容易发生分解、聚合等变质现象时，必须采用减压蒸馏以降低温度。

回流量的大小通常以回流比衡量即塔顶回流量与塔顶产品采出量之比。增大回流比的措施是增大塔底的加热速率和塔顶的冷凝量。加大回流比既增加超重力精馏设备段的液气比，又增加了提馏段的气液比，对提高两组分的分离程度均起积极作用。但增加回流比的代价是增加能耗，同时也受塔设备制约。