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为什么我总是不能用rar呢?有的海友的附件就是压缩文件嘛!
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  没办法,只能这样了--
1蒸馏; 分馏; 馏出液; 连续, 间歇精馏; 汽提; 馏分; 馏程(窄,宽); 回流比;
2精馏段; 提馏段; 板效率; 理论塔板数
3溶液; 溶质; 溶剂; 溶解; 重量, 体积, 分子百分数;
4设计型计算;简单塔; 复杂塔; 操作型计算; 轻, 重关键组分; 收率;
5传质设备; 传质系数; 传质单元数; 传质分离; 传质单元高度; 等板高度;
6精馏系统之间的热集成
7自由度分析; 自由度; 过程变量; 设计变量; 非独立变量
8恒沸点混合物; 恒沸蒸馏; 反应蒸馏;
9石油分馏; 石油馏分; 恩氏蒸馏; 实沸点蒸馏; 平衡气化曲线;
10假组分和假多元系; 常压蒸馏塔; 减压蒸馏;
11分子蒸馏与短程蒸馏; 溶盐蒸馏; 精密蒸馏; 不稳态蒸馏; 干馏;
12萃取; 抽提; 双水相萃取; 萃取剂; 萃取率;
13分配常数; 萃合常数; 分散相,连续相、分散相滞存率;
14饱和度;半萃取pH 值;平衡级萃取;错流萃取; 分馏萃取; 萃取段; 洗涤段;
15萃取器; 萃取蒸馏; 超临界流体(SCF)萃取(SPE);
16吸收; 吸附; 吸收剂; 吸收因子; 吸收设备;
17解吸; 物理与化学吸收; 非等温吸收; 贫气,富气吸收; 多组分吸收; 飘流因数;
18填充塔的放大问题; 喷洒吸收器
1-3-1蒸馏;精馏;分馏;馏出液;残液;连续精馏;间歇精馏;汽提; 馏分; 窄馏程;宽馏程; 回流比;
    蒸馏   distillation 利用液体混合物中各组分挥发度的不同以分离组分的方法。将液体混合物加热至沸腾,分出生成的蒸气而使冷凝为液体。由于生成的蒸气(或冷凝的液体)中比原混合物含有较多的易挥发组分,在剩余的混合物中就含有较多的难挥发组分,因而蒸馏可使原混合物中各组分得到部分或完全分离。蒸馏方法很多,有简单蒸馏、真空蒸馏.蒸汽蒸馏.精馏. 革取蒸馏、恒沸蒸馏和分子蒸馏等。主要用于物质的精制和混合物的分离。例如应用蒸馏可以清除天然水中的杂质而得蒸馏水,可以分离发酵醪中的杂醇油等而得乙醇。广泛应用于化学.石油、医药、食品、香料、冶金、原子能等工业。
    精馏rectification又称分馏。蒸馏方法的一种,在一个设备内同时进行多次部分气化和部分冷凝以分离液体混合物中的组分.操作时,将由精馏塔顶凝缩而得的液体的一部分,由塔顶回流入塔内,使与从蒸馏釜连续上升的 蒸气密切接触。可得到与重复简单蒸馏若干次相当的效果,从而提高各组分的分离程度。通常可将液体混合物分离为塔顶产品(馏出液)和塔底产品( 蒸馏釜残液) 两个部分,也可分离成两个以上部分。精馏根据操作方法分为:
(1)连续精馏。原料液不断地送入连续式的精馏塔内,馏出液和残液不断地排出。主要用于大量生产,并同时可得到几种馏出液。
(2)间歇精馏。原料液送入间歇式的精馏塔后,精馏进行到蒸馏釜中液体达到指定的组分时为止,排出后再送入新的原料液而重新开始蒸馏。用于处埋数量不大的液体混合物。或对产品进行提纯,或在连续精馏前将液体混合物进行粗馏。精馏一般在常压下进行,但也可在高于或低于大气压的压强下进行。当混合液在常压下是气态时,可用高压蒸馏。当分离高沸点的混合液时,可用减压精馏,精馏广泛应用于石油、化学、冶金等工业。例如可用于提取石油产品如石油醚、汽油、煤油等。又可用于分离或提纯金属及其他合物,如铌的氯化物的分离;粗锌中铅等杂质的除去;以及锗、硅的氯化物的提纯等。
    蒸气蒸馏 steam distlliation;(steam)stripping 又称水蒸气蒸馏或汽提,蒸馏方法一种。被蒸馏物质与水不相混溶,且在常压下沸点较高,或在较高温度下容易分解的物质常用蒸汽蒸馏,操作时,将蒸汽直接通入,使被分离的物质能在比原沸点低的温度下沸腾,生成的蒸气和蒸汽一同逸出,经凝缩分成两液层,可用澄清分层或离心分离等法将水除去而得产品。用于硝基笨、苯胺.精油等的精制和提炼。
    馏分cut fraction在精馏塔中,因液体混合物各组分的沸点不同(即挥发度不同)而从塔顶或塔身某高度处馏出的产物。主要是液体,有的是气体。例如精馏原油时分离出的碳二馏分,碳三馏分、碳四馏分、碳五馏分等。
    馏程distillatim range一般指液体或液体混合物的初溜(沸)点与终馏(沸)点之间的范围。是产品质量的一种指标,有些较窄,有些较宽。纯粹物质沸点不变,只有两组分以上的液体混合物才有馏程,混合物各组分的沸点差别愈大馏程也愈宽。例如汽油的馏程是40
~200℃。
    回流比reflux  tatio在精馏塔各段内液体回流量与馏出液量之比。对于精馏操作有很大的影响,一般当回流比增大时,精馏的主要设备费先行减小,经过一最小值,而后又增大,蒸馏釜中加热蒸汽的消耗量和分(冷)凝器中冷却水的消耗量也增加。最宜回流比须通过经济衡算决定。例如乙醇在精馏时的回流比往往在2与3之间。
1-3-2 精馏段; 提馏段; 板效率; 理论塔板数
精馏段, 提馏段
中间加料板将精馏塔分成两段,加料板以上称为精馏段;加料板以下(包括加料板),称为提馏段。
板效率 plate efficiency对于板式分离塔,两相在板上接触进行传质分离,若假设两相间达到了相平衡,达到所需分离程度的板数称为理论板数。但实际上两相间不大可能达到相平衡,达到所需分离程度所需的实际板数比理论板数多。把理论板数与实际板数之比定义为平均板效率。
    理论塔板数theoretical plate number在传质分离过程中,假定两相流体充分接触己达到相平衡,而其组分间的关系合乎平衡曲线所规定的关系时的塔板数。在指定操作条件下,较实际塔板数为小。
1-3-3 溶液; 溶质; 溶剂; 溶解; 重量百分数; 体积百分数; 分子百分数; 摩耳百分数
    溶液  solution 又称溶体。由两种或两种以上的物质组成,在相当大的范围内可连续改变成分的高度分散(分散度达分子大小的数量级)的均匀混合物。依聚集态,溶液可分为气态溶液(亦称气溶体或气体混合物)、液态溶液(简称溶液)和固态溶液(筒称固溶体,如某些成分的合金)。溶液中被分散的物质称为溶质(solute);  溶质分散其中的介质称为溶剂(也曾称溶媒,solvento。这种区分实质上是以其在 混合物中 相对含量 的多寡为依据,不甚严格,因此也就不是绝对的。不过对气体或固态物质同液体构成的溶液,则不论液体的多少,一般均称液体为溶剂。
    溶解 dissolve  一种物质(溶质)均匀地分散在另一种物质(溶剂)中的过程。例如食盐或糖溶解于水而成均匀的水溶液。在溶解过程中,往往有放热或吸热现象。例如烧碱溶解于水中时放热,食盐溶解于水中时吸热。
    混合相中某一物质的含量与混合相总含量之比
重量百分数:混合相中某一物质的重量 / 混合相总重量*100%;
体积百分数:混合相中某一物质的体积 / 混合相总体积*100%;
分子(摩耳)百分数:混合相中某一物质的分子数 / 混合相总分子数*100%。
1-3-4 设计型计算;常规塔; 复杂塔; 操作型计算; 轻关键组分; 重关键组分; 收率;
设计型计算是指已知进料条件、塔顶塔底关键组份收率和出料状态,求取能满足给定分离要求的设计参数。对精馏过程,常规(简单)塔指仅有单股进料,塔顶、釜各一股产品出料的分离过程,可根据已知条件求出最小回流比,实际回流比,理论板数,进料位置,并给出各物流的物料平衡和相平衡数据,冷凝器和再沸器的热负荷。对吸收过程,常规塔指由塔顶加入贫液,富液由塔釜引出,含有溶质的气体由塔釜进入塔内,与液体逆流接触而从塔顶排出的分离过程,可计算出所需理论板数和各股物流平衡数据。
复杂塔 指有多股进料,多股产品出料的分离过程。
    利用设计型计算,可给出精馏计算的多数初值,然后由模拟型校核。
    操作型计算即模拟型计算,指已知进料状态、组成、位置、精馏塔的操作参数和设备参数,如理论板数、实际回流比、操作压力等,采用严格的数学模型和热力学模型,通过对全塔各板进行物料、热量衡算及相平衡计算,得到全塔各板上的温度、汽液相流率、组成分布、塔顶、釜换热器热负荷,各股物流平衡数据等。
轻关键组分序号(指本物系中组分排列的顺序号).一般取在塔顶,塔釜均能出现的并规定分离要求的分布组分为关键组分。相对挥发度较大的为轻关键组分,与轻关键组分相邻的组分为重关键组分。
    轻关键组分在塔釜的收率,为该组分在塔釜产品的摩尔量与进料中该组分总摩尔量的比值。重关键组分在培顶的收率,为该组分在塔顶产品的摩尔量与进料中该组分总摩尔量的比值。
1-3-5传质设备; 传质系数; 传质单元数; 传质分离过程; 传质单元高度; 等板高度(HETP);
    传质设备 mass transfer apparatus  实现传质过程的设备。如蒸馏塔、吸收塔,萃取塔、吸附塔等都属于传质设备。
    传质系数coefficient of mass transfer 传质过程方程式中的一个比例系数。以传质速率G
与传质面积F 和传质推动力N成正比为依据。传质面积是相际接触面积。推动力可采用各种不同浓度差或压力差的平均值。即G=KFN。式中的K就是传质系数。由于传质速率和传质推动力可采用各种不同单位,传质系数必须采用相应的单位,使等式两边的单位互相一致。例如K 的单位为千摩/米2·小时·(千牛/米2), 千摩/米3 ·小时·(千牛/米2
)等等。由于相际接触面积不能直接求出,往往用体积传质系数Ka,单位为公斤分子/小时·米3·大气压,等等。传质系数并能反映这一具体传质过程的强化程度(在单位面积,单位浓度或压力差时,单位时间内物质从一相传递人另一相内的数量)。传质系数一般须由实验测定,也可引用相似论或因次分析,根据实验数据整理而得出。
传质单元数number of mass transfer units 简称NTU。对于一个象填料塔那样的连续接触的传质设备,可以人为地看作由若干段填料所构成。定义为当一流体相流经这一段填料后,某组分浓度的变化等于两相间传质平均推动力(以此组分的浓度差表示)时,这一段填料称为一个传质单元。对任一个传质过程,都规定某一相的入口和达到的出口浓度,要满足此要求所必需传质单元数目称为传质单元数。
    传质分离过程mass transfer process  蒸馏、吸收、萃取等过程都是通过把物质从一个相传递到另一相中;达到把不同组分分离的目的。所有这些传质的过程都属于传质分离过程。
    传质单元高度herght of the transferunit简称HTU。一个传质单元所需要的填料塔的高度。传质单元数与传质单元高度的乘积就是整个填料塔填料层的总高度。
    等板高度(HETP,当量理论塔板高度)
一般来说可以认为一个填料塔的精馏分离效果等价于一个具有一定理论塔板数的板式塔,与一块理论塔板相当的填料高度称为当量理论塔板高度HETP。
1-3-6 精馏系统之间的热集成
    若能把精馏塔塔顶气体冷凝的热量传给塔釜再沸器,就能大幅度地降低能量消耗,对于同一个精馏系统要做到这点必须自外界输入功,通过热泵就能实现上述设想。但对于两个精馏系统,精馏塔A的冷凝温度可能高于精馏塔B 的再沸器温度,这时就可以把精馏塔A塔顶气体的冷凝热作为精馏塔B 的再沸器热源,这就是精馏系统问的热集成。
    精馏塔冷凝器的物料冷凝温度取决于物料的组成和压力,因此要使精馏系统之间的热集成可行,可以采取的措施有:
   (1)提高精馏塔A的压力和(或)降低精馏塔B 的压力;
   (2)采用非清晰切割代替清晰切割,减小相邻两个精馏塔顶底物料的沸点差以实现热集成。
    精馏系统与全过程的热集成
    必要性    化工装置中有各种用途的换热器,不仅有精馏塔的冷凝器和再沸器,还有反应器进出口的加热器、冷却器,压缩机出口冷却器以及其他单元过程的吸收、萃取、结晶等过程所需要的换热器。精榴塔和过程中其他换热器进行热集成有无必要取决于精馏塔与过程热挟点的相对位置,有以下三种可能:
   (1)冷凝器和再沸器位于热挟点两侧,即挟点温度在冷凝器温度TD和再沸器温度TW
之间;
   (2)TD和TW都高于挟点温度、即冷凝器和再沸器都处于热端。
   (3)TD和TW都低于挟点温度、即冷凝器和再沸器都处于冷端。
    设计可采取的措施:
    使精馏与过程的其余单元的热集成成为必要与可能的措施都是为了下列两个目的:
   (1)改变塔顶、底的温度,使精馏塔从位于挟点两侧移到位于挟点的一侧。
   (2)减少精馏塔的冷凝器和(或)再沸器负荷,使进行热集成时各换热子网络之间的热流量不出现负值。
    现从有利于实现热集成的角度简述于下:
    为达到第一个目的,可以研究的措施有:
   (1 )改变精馏塔的压力以提高塔顶温度或降低塔釜温度。
   (2)将精馏培从清晰切割改为非清晰切割,使塔顶、底的温差减小。
   (3)采用中间再沸器,研究是否能使中间再沸器位于冷端,使冷凝器和中间再沸器同时位于挟点的一侧。
   (4)采用中间冷凝器,研究是否能使其位于热端,使中间冷凝器和再沸器同时位于挟点的一侧。
除了改变塔压这个措施外,所有(2)(3)(4)点措施都同时有利于达到第二个目的。
1-3-7自由度分析; 自由度; 过程变量; 设计变量; 非独立变量
自由度分析
    对精馏分离问题进行设计计算一般要经过以下三个步骤:
    明确精馏过程所包含的变量数,以及用多少个独立的方程式就能完全地描述该过程。对于简单的问题可以利用相律进行分析,但对于比较复杂的精馏系统采用自由互分析的方法更为有效。
    正确地列出全部独立的方程式,也就是建立精馏过程的数学模型,并且指定各个设计变量的数值。
    选择合适的方法求解数学模型。
    对于其中第一个步骤,早期Dunstan,Gilliand和Reed等曾作过研究,1956年郭募荪提出了一个严格的分析方法,1981年Henley和Seader又作了改进,形成一套完整的自由度分析计算方法。
    一个精馏系统可能包括若干个精馏塔。每个精馏塔都是一个操作单元。每个操作单元又由一些操作要素构成,下面将分别介绍操作要素和操作单元的自由度分析。
自由度
    无论一个操作单元或是一个操作要素总要包含许多过程变量,设它门的总数为Nv,这个单元或要素又可以通过若干个相互独立的方程式完全地描述,每一个方程式都表示过程变量之间的一个约束关系式,它们的数目称为约束关系式数目或独立方程式数目,记为Ne
。一般情况下Nv要比Ne 大得多。从数学上着,只有当未知的过程变量数与独立的方程式数目相等时,问题才可能有唯一解。能够通过方程组求解的未知量称为非独立变量。
它们也是数学模型的输出变量,其数目等于Ne 。而其余的过程变量同必须在求解方程组之前赋值,即预先指定它们的数值,这些变量称为独立变量或设计变量,是数学模型的输入变量,它们的数目,即独立变量数,称为自由度Nf.  Nf=Nv-Ne.
    过程变量
    精馏过程的过程变量分为三类:
    强度变量,如温度,压力和流股的浓度等。
广度变量,如流股的流量、传递的热量等。
    设备参数,如平衡级数。进料级位置等。
    精馏过程还包含一些物性参数和热力学参数,如焓、相平衡常数(K值)等,都不作为过程变量,但它们都是过程变量的函数。
设计变量
    对精馏过程进行计算之前必须指定足够的设计变量,它的数目Nf可由自由度分析确定。但是在Nv个过程变量中,哪些作为设计变量,哪些作为非独立变量,则与具体的精馏过程和具体的计算间体有关。一般可将设计变量分为两类:
    ①限定性设计变量:有些过程变量必须由计算者指定,否则计算工作就无从下手,如进料的性质(流量、组成、压力、温度或焓)和系统的压力等等,称为限定性设计变量。
    ②非限定性设计变量:除了限定性设计变量以外,其余的过程变量为非限定做设计变量。一般来说,精馏计算问题包括两种类型,第一类是操作型问题,即对于现有的精馏设备,计算其在一定操作条件下的分离效果,这时需要指定平衡级数和进料位置等,这些就作为设计变量,而产品的纯度或组分的回收率等则作为非独立变量由求解数学模型而得到。第二类是设计型问题,即为了完成一定的分离任务而设计一个新的精馏装置。在这种情况下,产品的纯度或关键组分的回收率等作为设计变量被指定,而平衡级数和进料位置等则成为非独立变量。上述的这些过相变量在某些问题中可能作为设计变量,在另一些问题中又可能成为非独立变量,称为非限定性设计变量。一个分离过程问题所包含的非限定性设计变量越多,问题的灵活性就越大。
非独立变量
非独立变量可以通过求解过程的独立方程式而得到。由于精馏过程的数学模型往往是数目庞大的非线性的联立方程组,无法直接求解,一般要利用迭代计算方法。在有些计算方法中所有的非独立变量都作为迭代变量,同时进行迭代收敛计算。而在另一些计算方法中只将一部分非独立变量作为迭代变量使过程的独立方程组线性化,从而使方程组可以解析求解。究竟选择哪些非独立变量作为迭代变量则与具体的计算方法有关。
1-3-8恒沸点混合物; 恒沸蒸馏; 反应蒸馏;
恒沸点混合物  azeotrope;azeotropic mixture:constant boiling(-point) mixture 又称恒沸点溶液。指沸点不因蒸馏的进行而改变的溶液。某些溶液蒸发时所产主的蒸气的组成与溶液完全相同,浓度并不因蒸发的进行而有所改变,因此它保持固定的沸点,即具有恒沸点。例如在常压下20.24%的盐酸和95.57%的乙醇溶液都是恒沸点溶液,它们的沸点分别为110
℃和78.10℃。
    恒沸蒸馏  azeotropic distillation 一种特殊的精馏方法,用以分离恒沸点混合物或组分挥发度相近的液体混合物。通常是在精馏时加入某种较易挥发的物质,以增大液体混合物中各组分的择发度的差异。而更容易分离。加入的物质与液体混合物中的一个或几个组分生成新的恒沸点混合物而由精馏塔顶馏出,另一个组分则主要聚集于塔底,取出而得产品。用于不能或难于用普通精馏方法进行分离的场合。例如在乙醇和水的恒沸点混合物中加入苯,苯与水和少量乙醇由塔顶馏出,无水乙醇产品则由塔底取出。苯经回收后,可重新使用。
反应蒸馏
    化学反应和蒸馏是化工生产中常用的两个单元操作,它们通常是在单独的设备中完成的,反应过程在各种形式的反应器中进行,而未反应的反应物、产物和副产物则在蒸馏塔中得到分离,反应蒸馏过程即"伴有化学反应的蒸馏过程",是将反应和蒸馏两个过程结合于一个设备中进行。反应蒸馏过程可以提高产品的收卒,降低设备的投资和能耗,反应蒸馏过程的优势主要有以下几个方面:
    1.反应的选择性高,如在连串反应中,反应中生成的中间目的产品很快离开反应段,避免了进一步的连串反应,即提高了选择性。
    2.节省能源,在放热反应中,反应热直接用于蒸馏过程液相气化,减少了外供热量,节省了能源。
    3.由于沸点温度只和压力、组成有关热量输入的变化只改变气化速度。在反应蒸馏,每一级(例如每一块塔板)的组成、压力不改变,反应温度亦不变化,因此反应稳度易于控制,减少了温度波动和随之而来的副产物生成。
    4.由于蒸馏的存在,使反应产物及时蒸出,破坏了化学平衡,加快了化学反应速度,增加转化率,提高生产能力。
    5.反应器和蒸馏塔合成一个设备,节省了投资,简化了流程。
    6.对于某一反应物大量过剩的反应过程,反应蒸馏过程可以大大减少过剩反应物,减少循环费用。
    但并不是所有的反应过程和蒸馏过程都可以合成反应蒸馏过程;反应蒸馏过程必须使反应和蒸馏匹配,即反应蒸馏在较低温度和压力下能达到满意的反应速率才能有效。对于高温、高压下的气相反应下不能采用。
    自七十年代以来,反应蒸馏的研究不再限于均相反应,已扩大到非均相催化反应系统,出现了"催化蒸馏"过程,即将催化剂粒子布于蒸馏塔中,它既有加速组分间化学反应的作用,又起到了填料的作用,能使气液分布均匀,比表面积大,催化剂磨损小。催化蒸馏过程要比均相的反应蒸馏过程复杂。
    反应蒸馏过程的反应和蒸馏之间存在者极其复杂的互相影响。如板数,进料位置,停留时间,传热速率,副产物浓度等参数的微小变化,都有可能引起过程的强烈波动。对于一个新的反应蒸馏过程的开发和推广应用,必须首先对它进行详尽的数学模拟。
    反应蒸馏的数学模型与单纯的蒸馏数学模型原则上没有太大的区别,只是在组分物料平衡式中考虑由于化学反应而引起的该组分的生成或消失,在能量平衡中考虑化学反应热效应项,还应将化学反应速度表达式动和化学平衡式联立求解。但是,由于化学反应与精馏之间存在着非常复杂的相互影响,系统往往呈现强烈的非理想性而使求解迭代过程难以收敛或不收敛。同前已有多种方法模拟平衡级稳态反应蒸馏过程。为适应反应蒸馏过程设计和操作的需要,一些化工模拟公司业已研制出专门模拟反应蒸馏过程的软件。
    反应蒸馏技术目前已在乙酸甲酯过程和催化合成甲基叔丁基醚(MTBE,一种新型汽油抗爆剂)工艺上实现了工业化,又如用催化合成蒸馏来合成异丙苯、乙苯等重要化工产品。反应蒸馏过程的应用将会日益广泛。
1-3-9石油分馏; 石油馏分; 恩氏蒸馏; 实沸点蒸馏; 平衡气化曲线;
石油分馏
    石油及石油馏分是极其复杂的混合物,其中的组分数之多,使我们无法确知其详细的化学组成。将原油分割成不同沸程的馏分,可以得到多种多样的燃料油、润滑油和其他化工原料和产品。蒸馏是一种最经济和容易实现分离的有效手段。
    原油的一次加工过程,就是指原油蒸馏过程,例如拔顶蒸馏、常减压蒸馏等。一次加工过程将原油分割成相应的直馏汽油、煤油、轻柴油、重柴油以及各种润滑油馏分等,也可以按不同的生产方案分割出一些二次加工所用的原料,如催化裂化原料,重整原料,加氢裂化原料等。
    在原油的二次加工过程中,蒸馏仍然是不可缺少的分离手段,用它来实现原料的进一步精确分割或反应物和产物的分离。
    在天然气和炼厂气加工过程中,通常需要把其中的烃类逐个分离,得到精细化工产品,也是借助于蒸馏过程来实现的。
    由此可见,蒸馏是炼油工业中一种基本的分离方法。
石油及石油馏分
    天然石油通常是淡黄色到黑色的、流动或半流动的粘稠液体。石油主要是由碳氢混合物构成,其中碳的含量为83~87%,氢含量为11~14%。除此之外,还有硫、氧,氮以及一些徽量元素。
    石油是一个极多组分的复杂混合物,石油加工的第一步是初馏,把石油按照沸点范围"切割"成若干个"馏分",每个馏分还是一个复杂混合物,只不过所包含的组分数目比原油少一些而已。石油馏分进一步加工,才能变成石油产品。从原油直接分馏得到的馏分,称为直馏馏 分,其产品为直馏产品。它们基本上不含不饱和烃。石油直馏馏分经过二次加工后,所得的馏分与相应的直馏馏分的组成就不一定相同。
石油及其馏分的蒸馏曲线
    石油及其馏分都是极其复杂的混合物,测定其单体组成是非常因难甚至是不可能的,际上也是没有必要的,石油及其馏分的汽- 液平衡关系按惯例不是以其详细的化学组成来表示,而是以宏观的方法通过实验室蒸馏来测定的。石油和石油馏分的汽-液平衡关系一般是通过三种实验室蒸馏方法来取得,即:恩氏蒸馏、实沸点蒸馏和平衡气化。所得的结果可以用馏分组成数据表达,也可以用蒸馏曲线(馏出温度-馏出百分率)表示。
    (1)恩氏蒸馏曲线
    恩氏蒸馏是一种简单蒸馏,它是以规格化的仪器和在规定的试验条件下进行的,故而是一种条件性的试验方法。将馏出温度对馏出量(体积百分数)作图,就得到恩氏蒸馏曲线。恩氏蒸馏是渐次气化过程,基本上没有蒸馏作用,因而不能表达油品中各组分的实际沸点,但它能反映油品在一定条件下的气化性能,而且方法简单易行,所以广泛用于反映油品气化性能的一种规格试验。由恩氏蒸馏数据可以计算油品的一部分性质参数,因此它也是油品的最基本的特性数据之一。
    (2)实沸点蒸馏曲线
实沸点蒸馏是一种实验室间歇蒸馏。实沸点蒸馏设备是一种规格化的蒸馏设备,规定其蒸馏柱应相当于十七块理论板,而且是在规定的试验条件下运行。所得到的馏出温度-
馏出百分率的数据曲线可以近似地表示石油混合物中众多组分沸点变迁的情况。
    实沸点蒸馏主要用于原油评价。原油的实沸点蒸馏实验是相当费时间的。为了节省试验时间,近十几年出现了用气相色槽分析来取得原油和石油馏分的模拟实沸点数据的方法,但还不能完全代替实验室的实沸点蒸馏。
    (3)平衡气化曲线
    在实验室平衡气化设备中,将油品加热气化,使气,液两相在恒定的压力和温度下密切接触一段足够长的时间后迅速分离,即可测得油品在该条件下的平衡气化曲线,在恒压下选择几个合适的温度(一般至少要五个)进行试验,就可以得到恒压下平衡气化率与温度的关系,根据平衡气化曲线,可以确定油品在不同气化率时的温度、泡点温度、露点温度等。
    (4)三种蒸馏曲线的关系
    从三种蒸馏曲线可以看到,平衡气化曲线最平缓,恩氏蒸馏曲线比较陡一些,实沸点蒸馏曲线的斜率最大。实际上反映三种蒸馏方式分离效率的差别,即实沸点蒸馏是精馏过程,分离精度最高;恩氏蒸馏基本上是渐次气化过程,分离精度次之,而平衡气化的分离精度最差。但平衡气化可以用较低的温度得到较高的气化率,这对炼油过程有重要的实际意义。
    三种蒸馏曲线的换算主要借助于经验的方法。通常是通过大量实验数据,制成各种曲线之间的图表以供换算之用。由于石油和石油馏分之间性质的差异,制得的经验图表会有一定的误差,应用时需加注意。如有可能,应尽量采用实例的实验数据,三种蒸们曲线的换算参见文献。
1-3-10假组分和假多元系; 常压蒸馏塔; 减压蒸馏;
假组分和假多元系
    蒸馏曲线经验方法迄今仍然是处理石油馏分汽液平衡的一种基本方法。但该法有两个主要缺点,即精度不高和不能用于计算机计算。随着电子计算机在炼油蒸馏中的广泛应用,需要对复杂物系的汽液平衡进行理论或半理论的解析计算,因此而提出了假组分的概念。假多元系法把石油或石油馏分按沸程分为一系列窄馏分,每一个窄馏分都可以被当作一个纯组分处理,称为假组分或虚拟组分,同时以窄馏分的平均沸点、密度、平均分子量等表征各假组分的性质。这样,石油馏分这一复杂混合物就可以看作是由一定数量假组分构成的假多元物系,然后按多元系汽液平衡的处理方法进行计算。
    作为假组分,窄馏分的宽度和假多元系所包含假组分数目视具体情况而定。原则上馏分愈窄,愈接近于纯组分,计算误差也愈小,但计算工作量也愈大。窄馏分的宽度多数力10~
20℃,一般不超过30℃。在设计计算中,窄馏分的切割是借助于实沸点蒸馏曲线来完成。严格来说,每个窄馏分的平均沸点应按图解积分法求得。当窄馏分足够窄,在其沸程内的蒸馏曲线接近直线时,可取该窄馏分的中沸点为平均沸点。
    现代石油馏分汽液平衡和石油蒸馏的解析计算都无例外地采用假多元系的处理办法。实沸点蒸馏曲线实际上是一条连续曲线,目前用连续分布函数来代替对馏分的切割已诸见报道。
石油分馏
    石油蒸馏是典型的复杂系精馏。石油蒸馏的精确度要求一般都不如化工产品的要求高,一般只要求分割为一定沸程的馏分。
    原油常压蒸馏塔在接近大气压力下操作。原油通过常压蒸馏要切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油和重油等产品,原油常压蒸馏塔是一个复杂塔,产品是从各侧线馏出,侧线产品一般都设气提段,用水蒸汽气提(也有个别情况用再沸器提馏),所用的过热水蒸汽量一般为侧线产品的2~3%(wt).常压塔底也需要水蒸汽气提,吹入的过热水蒸汽量一般为2~4%(wt).  
    常压塔的热量是靠进料提供的,常压塔的回流比由全塔的热平衡确定。常压塔往往采用中段回流的方式取热,已使塔内气液负荷分布均匀,同时起到节省能源的目的。中段回流取热量一般占全塔取热量的40~60%。
     原油减压蒸馏
     常压重油一般是原油中沸点高于350℃的重组分,原油中350℃以上的高沸点馏分是润滑油和催化裂化、加氢裂化的原料,常压下面加热到500℃以上才能分离,但在高温下会发生分解反应。因而将常压重油在减压条件下蒸馏,温度条件限制在420℃以下。减压塔的真室度一般都在700(mmHg)左右或更高。
    减压塔一般都要求有尽可能高的拔出率,减压蒸馏常用的有舌型塔板、网孔塔板、筛板等。为降低压降以增加拔出率,近年来国内外已有不少减压塔部分或全部用各种型式的散堆或高效规整填料。
    在设计减压塔时,要考虑塔内各段的气液流量尽量均匀以减少塔径。为此,减压塔一般采用多个中段取热循环回流。     
    根据生产任务的不同,减压塔分为润滑油型和燃料油型两种。润滑油型减压塔为后续的加工过程提供润滑油料,要求有较高的分馏效果。从蒸馏过程本身来说,要求润滑油料的粘度合适、残碳值低、色度好,在一定程度上要求馏程要窄。润滑油型减压塔各侧线间一般3~5块塔板。燃料油型减压塔的主要任务是为催化裂化和加氢裂化提供裂化原料。对裂化原料的质量要求主要是残碳值和重金属含量尽可能低,至于对馏分组成的要求是不严格的。
    传统的减压蒸馏塔使用塔底水蒸汽气提,以降低油气分压而提高拔出率。但同时使塔内气相负荷增大。近年来,用提高减压塔顶的真空度、使用各种填料降低塔内的压力降来实现降低油气分压的干式减压蒸馏技术,在润滑油型减压塔和燃料油型减压塔中已有了很多应用。
1-3-11分子蒸馏与短程蒸馏; 溶盐蒸馏; 精密蒸馏; 不稳态蒸馏; 干馏;
分子蒸馏与短程蒸馏              
    分子蒸馏是在高真空条件下,蒸发面和冷凝面的间距小于或等于被分离物料的蒸气分于的平均自由程,由蒸发面逸出的分子,既不与残余空气的分子碰撞,也不自身相互碰撞,毫无阻碍地奔射到并凝集在冷凝面上。通常,分子蒸馏在10-3--10-4(mmHg)的真空下操作,分子蒸馏过程由分子从液体向蒸发表面扩散、分子在液层表面上的自由蒸发、分子从蒸发表面向冷凝面飞射以及分子在冷凝面上的冷凝四个步骤。
    分子蒸馏过程可以在任何温度下进行,只要冷、热两面存在温度差即可。另外,分子蒸馏是在液层表面上的自由蒸发,不存在鼓泡、沸腾现象,蒸发和冷凝过程都是不可逆的。
    分子蒸馏广泛用于科学研究及化工、石油,医药、轻工、油脂等行业中,用于浓缩或纯化高分子量、高沸点、高精度物质以及热稳定性极差的有机化合物。
    分子蒸馏的条件有时并不严格,例如若操作真空度有所降低(即绝对压力略增加).则冷、热两面的距离有时就略大于蒸气分子平均自由程,这种蒸馏称为短程蒸馏。短程蒸馏与分子蒸馏一般差别不大,但在设计计算时需加入校正系数。
溶盐蒸馏的基本原理
在处于相平衡的热力学体系中,加入不挥发性的盐使平衡点发生移动的现象叫做相平衡中的盐效应。绝大数含水有机物质加入第三组分盐后,可以增大有机物质的相对挥发度。而对于具有共沸性质的含水有机溶液加盐后会使其共沸点发生移动,甚至消失。另外,加盐萃取蒸馏为萃取蒸馏的一种,是似含盐混合溶剂代替单纯液体萃取溶剂的萃取蒸馏方法。
    采用溶盐蒸馏工艺,一般讲具有如下优点:
①可以节省能耗、提高效率;
②盐一般为不挥发组分,故仅仅在塔釜中出现,可以使产品的纯度提高,盐的分离也较容易。盐可以循环回用。
    精密蒸馏系指用蒸馏的方法分离气、液相平衡组成十分相近的物系。例如对相对挥发度接近于1的物系的蒸馏属精密蒸馏。另外当物系中某组分纯度极高时,即使相对挥发度较大, 沸点差较大,该组分的气、液和平衡组成亦很接近,因此有高纯度要求的蒸馏亦属精密蒸馏。精密蒸馏具有理论板数高,回流比大,达到稳定操作的时间长等特点,但从过程原理上说,精密蒸馏与普通蒸馏并无本质区别。通过精密蒸馏才能达到要求纯度的物质一般称为难分离物质。相对挥发度接近1的系统在蒸馏馅中通常称为难分离禽系统。
    精密蒸馏在近代分离技术中占有重要地位,它的基本理论,设计方法和过程设备不仅用于同位素产品和精细化工产品的分离和提纯,而且已广泛用于普通化学工业,石油化工和多种产业领域,如同应素系列产品(重水,重氧水以及碳,氮的同位素产品等),重芳烃产品(
二甲苯、乙苯、苯乙烯、三甲苯和均四甲苯等)。苯的卤素衍生物异构体,脂肪酸系列产品,以及许多香料的分离和提纯等。
    早期精密蒸馏技术主要用于实验室制备、难分离物质的小批量生产,石油产品的评价和高效填料的性能测定等。所采用的塔型主要为填料塔。近二十年来,精密蒸馏技术已广泛用于石油化工等生产部门及稳定同位素的分离。塔型已有多种选择,包括多种类型的规整填料塔,高效乱堆填料搭和新型板式塔等。
不稳态蒸馏过程的分类
    蒸馏过程中,若某些状态参数(如温度、压强及浓度等)是随时间而变化的,则这过程称做不稳态蒸馏过程。不稳态蒸馏过程是广泛存在的,稳态蒸馏可以说是不稳态蒸馏的一种特例。
    ①分批蒸馏是典型的不稳态蒸馏过程。对于小批量、多产品的分离,常采用分批蒸馏过程,精细化工的发展促进了分批蒸馏的进步。
    ②动态循环蒸馏是另一类不稳态蒸馏过程,如控制循环蒸馏、循环料液蒸馏及重复蒸馏均属于不稳态蒸馏过程,它们是靠循环或重复不稳态蒸馏小过程来实现分离过程的。虽然目前尚应用不广,但开发应用该过程仍存在着潜力。
    ③蒸馏开工过程也属于不稳态蒸馏过程。任何稳态蒸馏均需经历或长或短的开工过程,在开工过程中塔内料液浓度随时间而变化,以建立沿塔高的浓度梯度。对分离难分离系统的精密精馏塔来说,开工时间很长(可达几天,甚至数月),已构成不可忽视的一段过程。
    ④连续蒸馏的控制过程也是不稳态蒸馏过程。在大规模连续化蒸馏生产中,调节控制是不可缺少的,虽然力求稳定操作但若干外来因素的作用(如进料组成的变化,热源、冷源及环境温度的变化等)常使蒸馏操作偏离理想状态,此时须及时调节某些参数便操作尽快恢复到理想状态。这种情况是经常遇到的,甚至有的蒸馏塔一直处于波动之中。所以说稳态蒸馏是基于不稳态蒸馏的调节来维持的。
干馏  dry distillation  又碳化。固体燃料的热化学加工方法。将煤、木材、油页岩等在隔绝空气下加热,使分解为气体(如煤气)、液体(如焦油)和固体(如焦炭)产物,煤气由炉窑逸出,并带有焦油蒸气,可以回收。焦炭则残留在炉窑中。根据加热的最终温度,一般可分为高温干馏(约900~1100℃)、中温干馏(约660~750℃)和低温干馏(约500~
580℃)。此外,还有成堆干馏或煤堆干馏等。
1-3-12 萃取; 抽提; 双水相萃取; 萃取剂; 萃取率;
    萃取 extraction利用不同物质在选定溶剂中溶解度的不同以分离混合物中的组分的方法。用溶剂分离液体混合物中的组分的,称做液液萃取,又称溶剂萃取。用溶剂分离固体混合物中的组分的称做浸取,又称固液萃取。习惯上萃取仅指液液萃取。
    液液萃取 liquid-liquid extraction 又称萃取或抽提,用溶剂分离和提取液体混合物中的组分的过程。在液体混合物中加入与其不相混溶(或稍相混溶)的选定的溶剂,利用其组分在溶剂中的不同溶解度而达到分离和提取目的。例如用苯为溶剂从煤焦油分离酚,用异丙醚为溶剂从稀醋酸溶液中提浓醋酸等。实验室中用分液漏斗等仪器进行。工业上在填料塔、筛板塔、离心式萃取器、喷洒式萃取腋器等中进行,应用于有机化学、石油、食品、制药、稀有元素,原子能等工业方面。
    双水相萃取 two aqueous phase extraction萃取是在两个液相间进行。大部分情况为一个是水相,另一个是有机相。最近,发现有一些高分子水溶液(如分子量从几千到几万的聚乙二醇硫酸盐水溶液)可以分为两个水相,蛋白质在两个水相中的溶解度有很大的差别,故可以利用双水相萃取过程分离蛋白质等溶于水的生物产品。这是一个很有前途的新的分离方法,特别适用于生物工程得出的产品的分离。
    萃取剂extractant;extractiny agent  萃取所用的溶剂,要求对液体或固体混合物中的组分具有选择性的溶解能力。如果是液液萃取,则还要求不溶或仅稍溶干被萃取的溶液中,此外,并须具有大的热稳定性和化学稳定性、小的毒性和腐蚀性等。例如用烧碱水溶液为萃取剂以除去石油馏分中的硫化物,用苯为萃取剂以分离煤焦油中的酚等。
    萃取率extraction  tate被萃取物质在有机相中的总量与被萃取物质在两相中的总量之比称为萃取率,常以E%表示. 萃取率与分配比D的关系是:
    E%=D/(D+V水/V有)*100%
式中V水和V有分别为水相和有机相的体积,V水/V有 称为相比,因此萃取率是由分配比和相比决定的。如D较小时,可采用连续多次萃取的方法提高萃取率。用同样体积的萃取剂,分多次萃取比一次萃取的效率高。在分析工作中对萃取率的要求,是根据被分析物质的含量和对结果准确度的要求而定。一般对微量元素的分离,要求E%达到95%甚至85%以上就可以了。对常量元素的分离常要求达到99.9%以上。
1-3-13分配常数; 萃合常数; 分散相;连续相;分散相滞存率;
分配常数
    在原料液与萃取剂相两者之间物质的重新分配服从能斯特(Nernst)分配定律,即同一物质在两相之间的能斯特分配平衡常数称为分配常数(Partition  EquilibriumConstant或
Nernst  Partition  Constant)
    为了定量表示某种萃取剂分离原料液中两种物质的难易程度,对两种被分离的物质在同一萃取体系内和同一条件下分配比的比值,称为分离系数(Separation  Coefficient),也称为分离因子(separation  Factor).常用BA表示.  BA值大小表示A、B两物质分离效果的好坏。BA值越大,分离效果越好,即萃取剂对某物质的选择性越高。若BA=1,表明用该萃取剂不能把A、B两物质分离开。
萃合常数
    将萃取化学反应的平衡常数称为萃合常数(Extracrtion  Equilibrium constant),常以Kex
表示,是两相反应的平衡常数。
分散相,连续相、分散相滞存率
    在液-液萃取设备中,通常把分散成液滴或液膜的一相亦为分散相,而另一相称为连续相,分散相可以取密度大或小的液相,也可以取萃取相或萃余相。分散相的选择一般取体积流率大的一相。因为当液滴是同样尺寸时,就可以得到较大的接触界面积。但是,尚需考滤诸如传质方向、萃取体系的特殊物性、设备特点及其内构件的表面性能等因素,总之,要在通量、传质和操作稳定性等方面综合考虑优化选择分散相。
    通常把在萃取设备稳定操作期间设备内分散相所占体积与整个设备中两相所占有效体积之比称为分散相的操作滞存率,用F 表示。在任何液-液接触设备中,总是有一部分分散相保持静止,滞留在内构件的连接处和死角处,这部分分散相称之为静杰而存率,对传质贡献很小。滞存率一词就指分散相的操作滞存率。
1-3-14饱和度; 半萃取pH 值;平衡级萃取; 多级错流萃取; 分馏萃取流程; 萃取段; 洗涤段;
饱和度
    在确定的萃取条件下,单位体积含一定浓度萃取剂的有机相所能萃取某物质的极限量,称为实际饱和容量(Practical saturation Capacity), 用g/L表示。根据萃取化学反应式计算得到或从萃取平衡曲线求得的容量,称为理论饱和容量(Theoretical Saturation Capacity).实际饱和容量与理论饱和容量的比值,就称为饱和度(Sat urability) 用%表示。
    在萃取时,希望饱和度尽可能大,使萃取剂得到充分利用,以减少萃取剂的消耗,一般说来,萃取剂趋饱和,萃取进入萃取剂相的杂质越少,分离效果赵好。所以饱和度也是表示萃取剂获得充分利用的程度。
半萃取pH 值
    在相比R= 1的条件下,萃取一半(萃取卒E=50%或分配比D=1)时的pH值,称为半萃取pH值(pH ofSemiextraction)。
平衡级萃取
    逐级萃取过程是工业生产中广泛应用的一类萃取过程。对于这类逐级萃取过程的分析和设计通常是借助于平衡级的概念进行的。单级萃取过程,原始料液F 和溶剂S以一定的速率加入混合器,所得的混合液M再经一澄清分离器进行澄清分相,从而得到萃取液E和萃余液R,此两液相以一定的速率离开澄清器。该过程可以连续也可以分批进行。设此萃取体系为一三元体系,A和B 为欲分离的两种组分,C为溶剂。如果两相有足够的接触时间,混合器内每个相内的浓度均匀,被萃取组分在两相间的分配满足热力学平衡条件,接触后再把两相分开,即可认为已达到了一个平衡级接触。平衡级的概念广泛地用于互级萃取过程的设计,计算达到所要求的分离程度需要的平衡级数(或叫做理论级数)。当与基于质量传递过度有关的级效率相联系起来时,由平衡级数可确定所需的实际级数。
多级错流萃取
多级错流萃取流程  原料液从第一级引入,每一级均加入新鲜溶剂S,由第一级所得的萃余相R1 引人第二个萃取器与新鲜溶剂相遇再次萃取。由第二级萃取器所得的萃余相R2
可再引入萃取器3继续萃取,由且后一级引出的萃余液中所含的溶质量已符合分离要求,将各级排除的萃取液汇集,一起成为混合萃取液、因其中含有大量溶剂,所含溶质浓度低;因此除分离所含溶质外,还需经溶剂回收设备以回收溶剂,在多级错流萃取流程中,由于各级均加人新鲜溶剂,萃取的传质推动力大,因而效果较好,但是溶剂耗用量大,溶剂回收费用大。
    多级逆流萃取流程,原料液从左侧加入,溶剂从右侧如入,两相呈逆流流动,两相的组成在各级之间呈阶梯式变化。在逆流萃取操作中,可能从左端获得的最浓产品是其浓度与进料溶液达到相平衡。与多级错流流程相比,溶剂用量减少,溶剂中溶质浓度提高。
分馏萃取流程
    多级逆流萃取过程中,被萃取组分可以获得很高的萃取率,对萃取体系中两种或多种分配系数差别较大的组分也可能得到一定程度的分离效果,但是对于部些分配系数差别较小或差别较大但分离效果要求狠高的体系,单纯采用多级逆流萃取则往往不能达到分离的要求。例如核燃料的后处理过程中用萃取法分离铀和裂变元素时,一般都要求铀的回收率在
99.9%以上,而且要求在一次萃取过程中进入萃取液的裂变元素不大于原料液中含量的0.1
%。对于这种分离效果要求较高的萃取过程,通常是在多级逆流萃取(萃取段)之后增加一个洗涤过程(洗涤段),用一定组成的洗涤液在洗涤段中与从萃取段出来的萃取液进行多级逆流接触,将其中分配系数较小的组分反洗到洗涤液中,而分配系数较大的组分则基本上不进入洗涤液或进入的量很小。经洗涤后的萃取液中分配系数较大的组分的纯度就有了进一步的提高,这种流程通称为分馏萃取。
1-3-15萃取器; 萃取蒸馏; 超临界流体(SCF)萃取(SPE);
    萃取器extractor用于萃取操作的设备。一般指液液萃取的设备。有搅拌萃取塔,脉动萃取塔、喷淋萃取塔、填料萃取塔等。
    萃取蒸馏ertrative  distillation有一些被分离之组分(例如A和B的沸点很相近,或是能够生成共沸物,采用普通蒸馏的分离方法很难把它们分开。可以加入沸点比它们都高得多的第三组分,以改变A,B的蒸汽压,或破坏所形成的共沸物,使A、B比较容易用蒸馏的方法分离。这第三组分称为萃取剂。这种蒸馏方法称为萃取蒸馏。
    超临界流体(SCF)萃取是近十几年兴起的一种新型分离技术,不仅特别适用于提取和分离难挥发和热敏性的物质,而且对于进一步开发利用能源,治理环境,以及在医药和食品工业中都有广泛的应用前景。
    超临界流体萃取简称SFE,是气体溶剂在接近或超过临界点的低温,高压条件下具有高密度时,萃取所需的有效成分,然后采取恒压升温或恒温降压等的方法,可将溶剂与所萃取到的有效成份分离,它兼利用蒸气压之间的差异和溶解度之间的差异,故又称Distraction,即具备有精馏和萃取两者的分离作用。
1-3-16吸收; 吸附; 吸收剂; 吸收因子; 吸收设备;
    吸收absorption常指气体吸收。除气体吸收外,还有固体吸收、液体吸收、光吸收等。
    吸附adsorption固体和液体表面对气体或溶质的吸着现象。可以分为物理吸附与化学吸时两类。物理吸附(physical adsorption)是以分子间力相互吸引的,在一般情况下吸附热较小,如活性炭的吸附气体,被吸附的气体可以很容易地(特别在升高温反时)从固体表面逐出,并不改变其原来的牲状,所以物理吸附是可逆的作用。化学吸附(chemical adsorption)是以类似于化学键的力相互吸引的,在一般情况下吸附热较大,由于其活化能高,所以有时称做活化吸附,例如镍催化剂的吸附氢气。被吸附的气体往往需要在很高的温度下才能逐出,且所释出的气体往往已经起了化学变化,不再具有其原来的佐状,所以化学吸附大部是不可逆的作用。同一物质,可能在较低的温度下进行物理吸附,而在较高的温度下往往进行化学吸时,也可能同时发生两种吸附,如氧气为木炭所吸附的情况,在防毒、脱色、脱臭、染色、催化等方面,吸附都起着重要作用。
    吸收剂absorbent一般是对气体混合物的各组分具有不同的溶解度而能选择性地吸收其中一种组分或几种组分的液体。由于吸收操作的目的不同,吸收剂的功用即不同有些是吸收气体而获得产品,有些是除掉混合物中的一种或几种组分,以达到分离目的。
    吸收因子absorption factor在计算吸收设备时·需要对吸收组分作气、液两相的物料衡算,所得出在气、液相浓度的关系式称为操作线方程。另外还须求得两相的相平衡方程式。把操作线方程的斜率与相平衡方程的斜率之比定义为吸收因于。
    吸收设备absorption equipment用于吸收操作的设备,主体是各种吸收塔(absorption tower;absorption column)或吸收器(aborteI)。提供气液两相大的接触面积,以使吸收剂(液相)吸收混合气中易溶的气体组分,吸收塔常用的是板式塔和填充塔。吸收器有表面吸收器、膜式吸收器、喷洒吸收器和鼓泡式吸收器等。
1-3-17解吸;物理吸收与化学吸收;非等温吸收; 贫气吸收; 富气吸收; 多组分吸收; 飘流因数;
    解吸desorption又称脱吸。与气体吸收或吸附相反的过程。使所吸的气体或溶质从吸收剂或吸附剂中放出。工业上往往与吸收或吸附相结合。可用以获得纯净的气体或溶质,或用以回收吸收剂或吸附剂而供循环使用。例如用水或碱液吸收工业气体中的二氧化碳后,如果将操作压力降低或将吸收溶液加热,可使二氧化碳从溶液中逸出,而获得纯净的二氧化碳。
  物理吸收与化学吸收
    若气体溶质与液体溶剂并不发生明显的化学反应,所进行的过程称为物理吸收,例如用水吸收二氧化碳,用水吸收乙醇或丙酮蒸气,用液态烃吸收气态烃。若气体溶质进入液相之后与溶剂或预先溶解在溶剂里的其他物质进行化学反应,则所进行的过程称为化学吸收。例如用稀硫酸吸收氨,用氢氧化钠或碳酸钠溶液吸收二氧化碳、二氧化硫或硫化氢。
    物理吸收所形成的溶液中,若所含溶质浓度为某一数值,在一定条件下(温度、总压)平衡蒸气中溶质的蒸气压也为一定值。吸收的推动力是气相中溶质的实际分压与溶液中溶质的平衡蒸气压之差。在化学吸收中,进入溶液的气体溶质一部分或全部转变为其他化合物,此溶质的平衡蒸气压便有所降低,甚至可以降到零。这样就使吸收推动力提高,从而提高吸收速率,并且使一定量溶剂能吸收的溶质量也有所增加。因此,化工生产中常用到化学吸收。若所进行的化学反应是可逆的,可用加热、减压等方法将溶剂回收以重行使用。若所进行的化学反应是不可逆的,溶剂的回收较为困难。
非等温吸收
    气体溶入液体时,一般都放出溶解热。物理吸收的溶解热由冷凝热与混合热构成,化学吸收中则还有反应热。若混合气中被吸收组分的浓度低,溶剂用量大,则系统温度的变化并不显著,,可以按等温过程来考虑。有些吸收过程,例如用水吸收HCl 蒸气或NO2 蒸气,用稀硫酸吸收氨,放热量很大,若不进行冷却,则气液两相的温度都有很大改变,称为非等温吸收。工业上一般都采取冷却措施,但仍不能令气液两相的温度在吸收过程中维持衡定。
贫气吸收  贪气中可被吸收的组分浓度都很低.
富气吸收  富气中可被吸收的各组分浓度高,吸收过程塔内气、液两相的摩尔流速都发生显著变化,因此气体和液体都不恒定。吸收量多则热效应亦大,使各板上的温度都不等。
多组分吸收
    若被吸收的组分不止一个,则称多组分吸收。用液态烃混合物吸收气态烃混合物是典型的多组分吸收。其实,混合气体中所谓不能溶解的惰性组分,多少也能溶解一些,只是溶解量甚少,可不加考虑而已。能溶解的各组分,在混合气中的含量及其溶解度也各不相同,因而它们分离的完全程度也不一样。
P/pbm称为飘流因数,它反映混合气体中被吸收的溶质A进入界面后留下了空间所引起的A与B总体滚动的效应。Cm/csm 是由此类比而得,也称为漂流因数 。
P--气相的总压,kPa;
pbm--惰性组份B在气相主体中与在界面处的分压的平均值,kPa;
Cm--液相中溶质与溶剂的浓度之和(总浓度), kmol/m3;
csm--溶剂S在液相主体中与在界面处的浓度的平均值,  kmol/m3;
1-3-18填充塔的放大问题; 喷洒吸收器
填充塔的放大问题
    填充吸收塔的设计,一般是依据所用填料与操作条件估计出传质系数,从而计算工业塔的尺寸。很少先在小塔内用小填料进行试验取得结果后将塔放大,除非是为了探索工艺条件。这一点与化学反应器(包括化学吸收设备)的设计常由实验室小设备逐步放大到大型工业设备不同。然而,塔内所充的填料类型尺寸不变,塔径加大则传质效率往往就下降,这就是所谓放大效应。其原因是直径越大,填料层中液体的分布越不均匀,气体通过未被液体润湿的部位,就不能被吸收,液体在已润湿的各部分停留时间不一致,各个局部的气/
液也会有差异,导致吸收程度不同,这种情况在接近平衡时影响尤其大。在小直径的塔内采用大直径的填料,又会使壁流严重,影响效率。虽有这些把握不准的因素存在,填充塔还是按两相在整个塔截面上成活塞流而设计的,关于液体的分布问题虽然已有不少研究结果,但根据它们来对设计作校正,还是把握不大。目前采用的办法是尽量设计完善的液体分布装置,力求使淋洒的液体分布均匀。此外,塔直径与填料的直径比要大于10.以免近壁处空隙大大而使壁流严重,填料层高度与直径之比应不大于5,超过了应分段安装并在两段之间设液体再分布装置。
    液体流量大有利于分布好,但对气流的反混有影响,使得逆流的效果减小,这在回收率高时影响比较显著。关于轴向分布(反混)对设备性能的影响及设计时对此应如何考虑。
喷洒吸收器
    喷酒器适合于用大量水吸收混合气中浓度很低的易溶溶质,例如NH3,HCL等)。此情况下,平衡气相浓度极小。95%的回收率需要3个传质单元。99%的回收率需要5个传质单元。
    Hansen and Dannos用喷洒器作SIF收试验,得出粗略的数据如下:一个旋风式喷洒器最多可相当于3个传质单元,一个文丘里喷洒器最多相当3.5个传质单元。

 

发表于 2009-5-30 20:48:36

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希望热心海友指点一下,为什么有的海友可以传压缩文件?我也尝试在做好的压缩文件后缀一符合上传附件格式要求的扩展名。但失败**
  望指点~

 

发表于 2009-5-30 20:51:14

 

 

 

Peterpaul彼得保罗
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ANCHENGCNVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP上海市
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很全面,谢谢楼主!

 

发表于 2010-8-19 23:07:25

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BeyondhzyVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP美国
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哎,我还是小学一年级哟!呜呜

 

发表于 2010-12-3 14:02:55

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yuning1987VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP浙江省
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楼主很真诚啊,是其他人有这么好的资料就知道赚海友们的财富!

 

发表于 2010-12-11 11:02:43

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gyf1017VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山东省
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好资料 学习了

 

发表于 2016-12-8 06:35:29

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lee恢恢VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP北京市
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好的,谢谢分享

 

发表于 2016-12-11 17:15:11

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飛ぷ翔_PQBGVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP广东省
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谢谢分享

 

发表于 2017-8-15 15:28:00

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