精馏塔的原理

精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。

蒸气由塔底进入，与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移，蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸气愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。由塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸气返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。

精馏原理 (Principle of Rectify) 蒸馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度，α）的特性，实现分离目的的单元操作。蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。 本节以两组分的混合物系为研究对象，在分析简单蒸馏的基础上，通过比较和引申，讲解精馏的操作原理及其实现的方法，从而理解和掌握精馏与简单蒸馏的区别（包括：原理、操作、结果等方面）。

精馏塔的工作原理是酒精通过以上两塔蒸馏后,酒精浓度还需要进一步提高,杂质还需进一步排除,精馏塔的蒸馏目的就是通过加热蒸发、冷凝、回流,上除头级杂质,中提杂醇油,下排尾级杂质,获得符合质量标准的成品——酒精

在发酵成熟醪中，不单是含有酒精，还含有其它几十种成分的物质，若加上水，这些物质的含量远远超过酒精的含量，成熟醒中酒精含量仅为7—11％(容量)左右，而包括水、醇类、醛类、酸类、脂类的杂质几乎占90％，要得到纯净的酒精，就必须采用一定的方法，把酒精从成熟醪中分离出来。生产中是采用加热蒸馏的办法，把各种不同沸点、比重、挥发性的物质从不同的设备中分离出来，从而得到较高纯度的酒精。 粗馏塔的工作原理为发酵成熟醪通过预热后，进入粗馏塔中的上部，塔底不断均匀地通入加热蒸气，这时由于加热的作用就可将成熟醪中液态酒精转变为酒精气体，同时其它低沸点和挥发性的杂质，都成为气态，和酒精一同进入排醛塔中(也可直接进入精馏塔)，塔底将蒸馏后的废糟排出塔外。 粗馏塔运行正常时，塔顶温度不得低于93℃，但也不能过高，过高的顶温对分离无利，且耗蒸气量大。一般控制在95—96℃。温度过低，醒中的酒精没有完全蒸发出来，逃酒率明显增大。纯酒精的沸点是783℃，但混有水等成分的混合液体的沸点远远不止783℃，所以，粗馏塔底温控制不应低于105℃，一般在105℃—109℃之间。成熟醪进入粗馏塔前必须进行预热，减小温差，有利于粗馏塔稳定运行。一般应将醪预热温度控制在60—70℃之间，有些生产单位由于设备性能的影响，一般偏低5—10℃。 除醛塔的工作原理是成熟醪中的酒精经过粗馏后，由气态从粗馏塔顶进入除醛塔中，通过除醛塔内再适量的加热、冷凝、回流，使粗酒精中所含的醛、酯等低沸点、易挥发的杂质从排醛管中排出，脱醛酒精从醛塔底部进入液相精馏塔，部分酒头从酒头管中进入后发酵罐的醪中或成熟醪中。 正常情况下，除醛塔底部温度为86—89℃，塔顶温度控制在79℃，除醛塔上的1冷凝器水温不应低于60℃，最后一个冷凝器的温度不得低于25℃。 精馏塔的工作原理是酒精通过以上两塔蒸馏后，酒精浓度还需要进一步提高，杂质还需进一步排除，精馏塔的蒸馏目的就是通过加热蒸发、冷凝、回流，上除头级杂质，中提杂醇油，下排尾级杂质，获得符合质量标准的成品——酒精。 精馏塔的塔顶温度一般应控制在79℃，塔底温度应控制在105—107℃，塔中温度在取酒正常的情况下，在88—92℃之间。精馏塔上的1冷凝器水温应在60—65℃，2冷凝器应在35

常减压蒸馏原理是通过精馏过程，在常压和减压的条件下，根据各组分相对挥发度的不同，在塔盘上汽液两相进行逆向接触、传质传热，经过多次汽化和多次冷凝，将原油中的汽、煤、柴馏分切割出来，生产合格的汽油、煤油、柴油及蜡油及渣油等。

原油分馏塔的原理与一般精馏塔相同，但由于石油及其产品的组成比较复杂，其产品只是符合一定要求沸程的馏分，因此它又有不同的特点。

一般精馏塔要求有较高的分离精度，在塔顶和塔底出很纯的产品，一般只能得到两个产品。原油通过常压蒸馏要切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油和重油等四五种产品。

按照一般的多元精馏方法，需要有N-1个精馏塔才能把原料分割成N个产品。当要分成五种产品时就需要四个精馏塔串联或采用其它方式排列。

但是在石油精馏中，各种产品本身也还是一种复杂混合物，它们之间的分离精确度并不要求很高，两种产品之间需要的塔板数并不高，因此，可以把这几个塔结合成一个塔。

扩展资料

原油减压蒸馏油品在加热条件下容易受热分解而使油品颜色变深、胶质增加。在常压蒸馏时，为保证产品质量，炉出口温度一般不高于370

℃，通过常压蒸馏可以把原油中350

℃以前的汽油、煤油、轻柴油等产品分馏出来。

350

℃~500

℃的馏分在常压下则难以蒸出，而这部分馏分油是生产润滑油和催化裂化原料油的主要原料。根据油品沸点随系统压力降低而降低的原理，可以采用降低蒸馏塔压力（267~80KPa）的方法进行蒸馏。

减压蒸馏塔与常压蒸馏塔相同，关键是采用了抽真空设施，使塔内压力降到几十毫米、甚至小于10mmHg。减压蒸馏根据任务不同，分为两种类型：燃料型减压塔和润滑油型减压塔。

1、燃料型减压塔主要是生产二次加工原料，对分馏精度要求不高，在控制产品质量的前提下希望尽可能提高拔出率。

2、润滑油型减压塔以生产润滑油为主，要求得到颜色浅、残炭值低、镏程较窄、安定性好的减压馏分油，不仅应有较高的拔出率，还应具有较高的分馏精度。与常压蒸馏塔相比，减压蒸馏塔具有高真空、低压降、塔径大、板数少的特点

。

参考资料来源：搜狗百科-常减压蒸馏

精馏是化工生产中分离互溶液体混合物的典型单元操作，其实质是多级蒸馏，即在一定压力下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同，使轻组分（沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分）汽化，经多次部分液相汽化和部分气相冷凝，使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，从而实现分离。

精馏过程的主要设备有：精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐和输送设备等。精馏塔以进料板为界，上部为精馏段，下部为提留段。一定温度和压力的料液进入精馏塔后，轻组分在精馏段逐渐浓缩，离开塔顶后全部冷凝进入回流罐，一部分作为塔顶产品（也叫馏出液），另一部分被送入塔内作为回流液。回流液的目的是补充塔板上的轻组分，使塔板上的液体组成。精馏过程的主要设备有：精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐和输送设备等。精馏塔以进料板为界，上部为精馏段，下部为提留段。一定温度和压力的料液进入精馏塔后，轻组分在精馏段逐渐浓缩，离开塔顶后全部冷凝进入回流罐，一部分作为塔顶产品（也叫馏出液），另一部分被送入塔内作为回流液。回流液的目的是补充塔板上的轻组分，使塔板上的液体组成保持稳定，保证精馏操作连续稳定地进行。而重组分在提留段中浓缩后，一部分作为塔釜产品（也叫残液），一部分则经再沸器加热后送回塔中，为精馏操作提供一定量连续上升的蒸气气流。

塔顶采出率D/F=(xF-xw)/（xD-xw）增大，xD必须降低（不论xw如何变化，但变化的幅度不大，或者这样理解，分离效果极佳情况，塔底不含易挥发组分xw=0，D增大，xD必须降低），xw只有3种可能：增大、降低、不变；由于R不变，精馏段操作线平行下移，与q线的交点下移，关键看提馏段操作线斜率的变化。因为R不变，D变大所以L=RD变大，假设泡点进料 L'=L+F ，V'=V=（R+1）D， 所以L'/V'=L/V'+F/V' =R/(R+1)+F/(R+1)D,由此可以看出，D增大，L'/V'是变小的，原（Xw，0）点向左边移动，Xw变小。

恒摩尔流假设内容:

①恒摩尔气流 精馏操作时在精馏塔的精馏段内每层板的上升蒸汽摩尔流量都是相等的在提馏段内也是如此但两段的上升蒸汽摩尔流量却不一定相等即:

V1=V2==Vn=V V1＇=V2＇==Vm＇=V＇

式中 V----精馏段中上升蒸汽摩尔流量(kmol/h),

V＇---提馏段中上升蒸汽摩尔流量(kmol/h)

②恒摩尔液流 精馏操作时在塔的精馏段内每层板下降的液体摩尔流量都是相等在提馏段内也是如此但两段液体的摩尔流量却不一定相等即:

L1=L2==Ln=L L1＇=L2＇==Ln＇=L＇

式中 L----精馏段中下降液体摩尔流量(kmol/h),

L＇---提馏段中下降液体摩尔流量(kmol/h)

对于多数有机同系物和许多相近的理想体系各组分的摩尔气化热相差不大因而可以认为混合物的摩尔气化热与组成无关各板上混合物的摩尔气化热近似相等

由于组成不同引起泡点变化而导致液体焓的变化与其摩尔气化热相比相差较大是可以忽略的故可以认为液相的摩焓近似相等

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