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公斤级集束(多塔)精馏装置

时间:2025-02-10   访问量:1180

公斤级精馏试验必须确定精馏塔高,由于塔釜容积增大,为保持正常的气液交换,塔径必须相应放大,这带来了塔效的下降问题,传统的办法是精馏塔扩径后,用增加小试时的塔高来补偿因塔径扩大后造成的塔效下降,如果中试不想扩径造成塔效下降,仍要保持小试时的塔高,则可采用“集束精馏”(多塔精馏)技术。

公斤级精馏所用精馏塔的塔高,应随小容量精馏塔釜容积的增加,相应放大精馏塔的直径,同时增加小试实验时的塔高数,来获得相同的分离效果,也即是中试放大所用塔高,应由小试塔高去乘以小试精馏填料的理论塔板数,同中试精馏所用填料的理论塔板数的倍数来获得。例如;小试时1L塔釜,采用24口径精馏塔,塔高1.0米,填料理论塔板数45块/m,试验获得成功。放大中试,精馏塔釜30L,塔径50mm,所用填料理论板数25块/m,为确保分离效率,放大中试时的精馏塔高应为1×45/25=1.8m。考虑到填料的因素,填装的因素,想要获得填料正确的理论塔板数,最为合理的办法,是用实验来实际测定中试精馏塔的理论塔板数,填料理论塔板数的测定以获得可靠的中试精馏塔之塔高。

当精馏放大试验进入公斤级阶段时,采用多高的精馏塔?传统的办法是随塔釜容积的增大而增加精馏塔的塔径,以确保气液相能正常平衡交换,但塔径的增大带来的问题是塔效下降,这时为确保小试时的分离效率,势必增加精馏塔的高度,以弥补扩径所造成的塔效损失。如果中试不想增加塔高,例如有时受实验室房屋层高的限制,无法成倍增加精馏塔的高度,则可采用集束精馏技术,〔集束精馏技术详细介绍请见P227第三章3-9集束精馏实验装置〕中试放大集束精馏最大的特点是:小试时用多大塔径的精馏塔,中试时仍可采用多大塔径,但其多个相等的小塔塔径之和必须达到传统中试放大塔径的面积,例如:小试时采用5L塔釜,1.3m高、40口径精馏塔,其塔的截面积为12.56cm2,中试放大塔釜为50L,传统放大塔径应为80mm,则其截面积为50.24cm2,要使多个小塔径面积之和达80口径塔之面积,就须要配置1.3m高、40口径的精馏塔4条,这样中试放大塔釜虽比小试时放大了一个数量级,但仍可在不增加精馏塔高的情况下,保持小试实验时的分离效率。实验室中试集束精馏装置示意图如图。

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