多效精馏工作原理
2024-01-30 [ 255]

  精馏在化工生产中有着广泛的应用,为了降低能耗,通常可以采用多种节能措施,多效精馏就是一种广泛使用的节能措施。

  

  多效精馏原理

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  多效精馏的工作原理是通过重复使用供给精馏塔的能量,提高能量利用效率。以多塔代替单塔,将一个分离任务分解为由若干个操作压力不同的塔来完成,每一个精馏塔成为一效,将前一塔的塔顶蒸汽作为后一塔再沸器的加热蒸汽,以此类推,直至最后一个塔。即利用高压塔顶蒸汽的潜热向低压塔的再沸器提供热量。

   

  多效精馏节能效率

  多效精馏效数N与理论节能效率η的关系如下:


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  根据上式可以计算,双效精馏的理论节能效率为50%,三效精馏的理论节能效率为66.7%,四效的为75%。因此多效精馏加热蒸汽的用量与效数成反比,效数越多,用量越少。

   

  多效精馏缺点

  尽管多效精馏有明显的好处,但其应用仍然受到一定的限制,首先,效数要受到投资的限制,效数增加,塔数增加,设备投资费用增大。同时,效数增加,第一效塔的压力增加,塔底再沸器所用的加热蒸汽的品质提高,将削弱因能耗降低而减少的操作成本;同时又使换热器传热温差减小,使换热面积增大,故换热器的投资费用增大。其次,效数受到操作条件的限制。第一效塔中的最高压力和温度,受系统临界压力和温度、热源的最高温度以及热敏性物料的许可温度的限制;而压力最低的塔通常受塔顶冷凝器冷却水温度的限制。最后就是多效精馏系统操作相对困难,对设计和控制的要求较高。

  因此,在实际应用中,可考虑采用双效精馏。

  多效精馏分类

  根据进料与压力梯度方向的一致性,多效精馏可分为:

  1、并流结构,即原料分配到各热集成塔进料。

  2、顺流结构,进料方向与压力梯度方向一致,即从高压塔进料。

  3、逆流结构,进料方向与压力梯度方向相反,即从低压塔进料。

  4、混流结构,从高压塔进料,塔顶冷凝液进入低压塔。

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