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精餾塔

精餾塔

精餾是利用混合物中各組分揮發(fā)度不同而將各組分加以分離的一種分離過程,常用的設(shè)備有板式精餾塔和填料精餾塔。精密精餾的原理及設(shè)備流程與普通精餾相同,只是待分離物系中的組分間的相對揮發(fā)度較小(<1.05~1.10),因而采用高效精密填料以實現(xiàn)待分離組分的分離提純。在單離香料的生產(chǎn)原料一天然精油中經(jīng)常有同分異構(gòu)體并存的情況,例如在香葉油、玫瑰油、玫瑰草油等天然精油中同時存在的香茅醇和玫瑰醇就是旋光異構(gòu)體。

相關(guān)介紹

精餾是利用混合物中各組分揮發(fā)度不同而將各組分加以分離的一種分離過程,常用的設(shè)備有板式精餾塔和填料精餾塔。精密精餾的原理及設(shè)備流程與普通精餾相同,只是待分離物系中的組分間的相對揮發(fā)度較小(<1.05~1.10),因而采用高效精密填料以實現(xiàn)待分離組分的分離提純。在單離香料的生產(chǎn)原料一天然精油中經(jīng)常有同分異構(gòu)體并存的情況,例如在香葉油、玫瑰油、玫瑰草油等天然精油中同時存在的香茅醇和玫瑰醇就是旋光異構(gòu)體。這些同分異構(gòu)體的沸點差比較小,用一般的精餾過程很難實現(xiàn)這種單離香料的有效分離,因此精密精餾在單離香料的生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。在精密精餾塔中使用的高效填料包括Q 網(wǎng)環(huán)(Dixon)填料、網(wǎng)鞍(McMahon)填料等散裝填料和以絲網(wǎng)波紋填料(Sulyer 填料)為代表的規(guī)整填料。這些填料的比表面大,潤濕性好,持液量和流體阻力都小,但是散裝填料塔的直徑不宜太大,否則傳質(zhì)分離效率會急劇下降,此即填料塔的“放大效應(yīng)”。規(guī)整填料的放大效應(yīng)較小,因此絲網(wǎng)波紋規(guī)整填料的應(yīng)用越來越廣泛。

工作原理

精餾通常在精餾塔中進行,氣液兩相通過逆流接觸,進行相際傳熱傳質(zhì)。液相中的易揮發(fā)組分進入氣相,氣相中的難揮發(fā)組分轉(zhuǎn)入液相,于是在塔頂可得到幾乎純的易揮發(fā)組分,塔底可得到幾乎純的難揮發(fā)組分。料液從塔的中部加入,進料口以上的塔段,把上升蒸氣中易揮發(fā)組分進一步增濃,稱為精餾段;進料口以下的塔段,從下降液體中提取易揮發(fā)組分,稱為提餾段。從塔頂引出的蒸氣經(jīng)冷凝,一部分凝液作為回流液從塔頂返回精餾塔,其余餾出液即為塔頂產(chǎn)品。塔底引出的液體經(jīng)再沸器部分氣化,蒸氣沿塔上升,余下的液體作為塔底產(chǎn)品。塔頂回流入塔的液體量與塔頂產(chǎn)品量之比稱為回流比,其大小會影響精餾操作的分離效果和能耗。

設(shè)備與工藝

組分混合液的分離是 簡單的精餾操作。典型的精餾設(shè)備連續(xù)精餾裝置(圖1),包括精餾塔再沸器、冷凝器等。精餾塔供汽液兩相接觸進行相際傳質(zhì),位于塔頂?shù)睦淠魇拐魵獾玫讲糠掷淠?部分凝液作為回流液返回塔頂,其余餾出液是塔頂產(chǎn)品。

1.再沸器 2. 精餾塔 3. 塔板4. 進料預(yù)熱器 5. 冷凝器6.塔頂產(chǎn)品冷卻器 7. 塔底產(chǎn)品冷卻器
位于塔底的再沸器使液體部分汽化,蒸氣沿塔上升,余下的液體作為塔底產(chǎn)品。進料加在塔的中部,進料中的液體和上塔段來的液體一起沿塔下降,進料中的蒸氣和下塔段來的蒸氣一起沿塔上升。在整個精餾塔中,汽液兩相逆流接觸,進行相際傳質(zhì)。液相中的易揮發(fā)組分進入汽相,汽相中的難揮發(fā)組分轉(zhuǎn)入液相。對不形成恒沸物的物系,只要設(shè)計和操作得當,餾出液將是高純度的易揮發(fā)組分,塔底產(chǎn)物將是高純度的難揮發(fā)組分。進料口以上的塔段,把上升蒸氣中易揮發(fā)組分進一步提濃,稱為精餾段;進料口以下的塔段,從下降液體中提取易揮發(fā)組分,稱為提餾段。兩段操作的結(jié)合,使液體混合物中的兩個組分較完全地分離,生產(chǎn)出所需純度的兩種產(chǎn)品。當使n組分混合液較完全地分離而取得個高純度單組分產(chǎn)品時,須有個塔。
精餾之所以能使液體混合物得到較完全的分離,關(guān)鍵在于回流的應(yīng)用。回流包括塔頂高濃度易揮發(fā)組分液體和塔底高濃度難揮發(fā)組分蒸氣兩者返回塔中。汽液回流形成了逆流接觸的汽液兩相,從而在塔的兩端分別得到相對純凈的單組分產(chǎn)品。塔頂回流入塔的液體量與塔頂產(chǎn)品量之比,稱為回流比,它是精餾操作的一個重要控制參數(shù),它的變化影響精餾操作的分離效果和能耗

精餾塔
圖1 連續(xù)精餾裝置的流程圖

相關(guān)產(chǎn)品

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