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1、10 、蒸馏及精馏过程安全分析蒸馏及精馏过程安全分析1 1蒸蒸馏馏及精及精馏过馏过程安全分析程安全分析n蒸馏是分离液体混合物的重要单元操作之一。它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、冶金及环保等广泛地应用于化工、石油、医药、冶金及环保等领域。领域。n其原理是利用混合液中各组分在热能驱动下其原理是利用混合液中各组分在热能驱动下,具有具有不同的挥发能力不同的挥发能力,使得各组分在气液两相中的组成使得各组分在气液两相中的组成之比发生改变之比发生改变,即易挥发组分即易挥发组分(轻组分轻组分)在气相中增在气相中增浓浓,难挥发组分难挥发组分(重组分重组分)在液相中浓缩。
2、在液相中浓缩。n蒸馏就是利用混合物中各组分挥发能力的差异蒸馏就是利用混合物中各组分挥发能力的差异,将将各组分分开的单元操作过程。各组分分开的单元操作过程。 2 210.1蒸馏过程及危险性分析蒸馏过程及危险性分析n蒸馏是分离液体混合物的重要单元操作之一。它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、冶金及环保等广泛地应用于化工、石油、医药、冶金及环保等领域。领域。n其原理是利用混合液中各组分在热能驱动下其原理是利用混合液中各组分在热能驱动下,具有具有不同的挥发能力不同的挥发能力,使得各组分在气液两相中的组成使得各组分在气液两相中的组成之比发生改变之比发生改变,即易挥发
3、组分即易挥发组分(轻组分轻组分)在气相中增在气相中增浓浓,难挥发组分难挥发组分(重组分重组分)在液相中浓缩。在液相中浓缩。3 3n蒸馏分离举例：蒸馏分离举例：n醪液中提炼酒n石油炼制n空气液化制氧气4 4n蒸馏原理：蒸馏原理：挥发能力挥发能力不同溶液不同溶液加热加热气相：气相：易挥发浓度高易挥发浓度高液相：液相：难挥发浓度低难挥发浓度低n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；n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。5 5n蒸馏就是利用混合物中各组分挥发能力的差异蒸馏就是利用混合物中各组分挥发能力的差
4、异,将将各组分分开的单元操作过程。各组分分开的单元操作过程。n凡是根据蒸馏原理进行组分分离的操作都属蒸馏凡是根据蒸馏原理进行组分分离的操作都属蒸馏操作。操作。n常见方式：常见方式：n闪蒸（平衡蒸馏）n简单蒸馏n精馏n特殊精馏6 6n蒸蒸馏分分类：n间歇式n连续n常压：沸点100度左右n减压:难挥发，沸点150度以上n高压：沸点低于30度7 7n蒸蒸馏中的安全中的安全问题：n常压蒸馏n易燃液体n禁用明火n防腐n防自燃n防水汽化nn直接用火加热高沸点物料8 8n举例：例：n苯甲苯加热分离过程n精精馏：n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。n精精馏操作操作
5、应注意的注意的问题n物料平衡n塔板数量n热量平衡n10.2精精馏馏原理及危原理及危险险性分析性分析9 910.3精馏的物料衡算精馏的物料衡算n10.3.1全塔物料衡算全塔物料衡算nF=D+WnFxF=DxD+WxWn回收率：某组分通过精回收率：某组分通过精馏回收的量与其在原料馏回收的量与其在原料中的总量之比。中的总量之比。101010.4回流比影响分析回流比影响分析n回流比：塔顶回流的液体量与馏出液的比值回流比：塔顶回流的液体量与馏出液的比值n/Dn全回流:R-n最小回流比:R=Rminn适宜回流比:R=Ropt111110.8.精馏设备安全技术精馏设备安全技术n精馏装置包括精馏塔、再沸器和冷
6、凝器等设备，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。进行并且使接触后的气、液邻里分开，互不夹带。n根据接触部件结构的不同，精馏塔分为板式塔为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。填料塔两大类型。n板式塔是逐级接触，混合物浓度呈阶跃式变化，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，气液的而填料塔则不同，气液两相是微分接触，气液的组
7、成变化呈连续性。组成变化呈连续性。1212n10.8.1板式塔板式塔n塔体为一圆筒体，塔体内装有多层塔体为一圆筒体，塔体内装有多层塔塔板板。n液相在重力作用下自上而下最后由塔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的开孔由下而上穿过塔板上液层最后 由由 塔塔 顶顶 排排 出。呈错流流动的气液两出。呈错流流动的气液两相相 在在 塔塔 板板 上上 进进 行行 传质。传质。n塔板的功能是使气液两相充分接触，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。际接触表面，减少传质阻力。13131414n10.8.2.危险分析及安全运行危险分析及安全运行n塔板上气、液两相接触状态是决定塔板上流体力塔板上气、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，可以液体流量一定，气体速度从小到大变化时，可以观察到以下观察到以下 种接触状态，种接触状态，1515n安全运行控制安全运行控制n漏液n液沫夹带和气泡夹带n液泛现象1616
