萃取精馏法分离醋酸水模拟设计.docx

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1、浙江科技学院本科毕业设计（2016届）题目萃取精储法精制醋酸工艺过程设计学院生化/轻工学院专业化学工程与工艺班级化工121学号5120420023学生姓名指导教师刘赫扬完成日期2016年5月21日签字日期：2016年5月21日签字日期：2016年5月21日浙江科技学院毕业设计（论文）、学位论文版权使用授权书本人吕轶学号5120420023声明所呈交的毕业设计（论文）、学位论文茎取精储法精制醋酸工艺过程设计,是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，与我一同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的

2、说明并表示谢意。本毕业设计（论文）、学位论文作者愿意遵守浙江科技学院关于保留、使用学位论文的管理办法及规定，允许毕业设计（论文）、学位论文被查阅。本人授权浙江科技学院可以将毕业设计（论文）、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库在校园网内传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计（论文）、学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）导师签名:论文作者签名:萃取精t留法精制醋酸工艺过程设计学生姓名：吕轶指导教师：刘赫扬（浙江科技学院生物与化学工程学院/轻工学院）摘要：本文在介绍醋酸-水体系分离方法的基础上，以NMP（N-甲基毗咯烷酮）作为萃取剂，对醋酸-水溶液萃取精储过程进行

3、研究分析，利用软件ASPenP1.US进行萃取精储过程的模拟，得出的数据代入EXChangerDesignandRating对换热器进行设计选型。用SW6-2011对塔设备进行壁厚的设计，最后对其做经济分析。模拟计算时，物性方法选用NRT1.,规定醋酸溶液的进料浓度为60%、流率为55OkmoIh,精储塔选择RadfraC模块，主要研究了醋酸-水精储塔的理论塔板数、回流比、进料位置、萃取剂用量对精储过程的影响。得到了精储操作的较佳条件：回流比2.59、理论塔板数41、醋酸原料进料位置26、萃取剂进料位置5,萃取剂用量16Okmo1./h、平均塔径为2.47m、有效塔高20m。并对分离前的除杂精

4、编塔和分离后的萃取剂回收塔也进行了较详细的设计。最后比较萃取精储和普通精储的投资和操作能耗。发现萃取精偏法分离醋酸和水的能耗和分离效果都优于普通精储法，是一种工业上最有发展前景的醋酸-水分离方法。关键词：萃取精储；NMP；醋酸；水；AspenP1.usTheDesignMethodofExtractiveDisti1.1.ationRefiningAceticAcidProcessStudent,sname:1.vYiAdvisor:1.iuHeyang(Schoo1.OfBio1.ogica1.andChemica1.Engineering/Schoo1.of1.ightIndustry,Z

5、hejiangUniversityofScience&Techno1.ogy)Abstract:Thispaperintroducestheaceticacid/watersystemonthebasisofseparationmethods,NMPasextractant,Researchandana1.ysistheextractivedisti1.1.ationprocessofaceticacidaqueousso1.ution,usingtheextractivedisti1.1.ationprocesssimu1.ationsoftwareAspenP1.us,ThedatainE

6、xchangerDesignandRatingofheatExchangerDesignse1.ection.ThenuseSW6-2011oftowerequipmentforthedesignofwa1.1.thickness,Fina1.1.ymakeeconomicana1.ysisonit.Inthesimu1.ationca1.cu1.ation,thephysica1.propertymethodusingNRT1.,feedconcentrationof60%aceticacidso1.ution,f1.owrateof550kmo1.h,chooseRadfracrectif

7、icationco1.umn,main1.ystudiesthetheoryofaceticacid-waterco1.umnp1.atenumber,ref1.uxratioandfeedposition,theinf1.uenceoftheextractionagentdosageondisti1.1.ationprocess.Gotthebetterconditionsofdisti1.1.ationoperation,ref1.uxrat100f2.59,thetheoretica1.p1.atenumber41,aceticacidrawmateria1.feedingpositio

8、n26,feedingposition5extractionagent,extractionagent160kmo1.h,theaveragediameterof2.47m,24mhightowereffective1.y.Andaftertheseparationinthedisti1.1.ationandseparationoftheextractantrecyc1.ingtowera1.sohascarriedonthedetai1.eddesign.Fina1.1.ycomparingextractivedisti1.1.ationandgenera1.disti1.1.ationof

9、investmentandoperatingenergyconsumption.Foundextractivedisti1.1.ationtoseparateaceticacidandwaterandseparationeffectisbetterthanthatofordinarydisti1.1.ationmethod,energyconsumptionisoneofthemostpromisingonindustria1.aceticacid/waterseparationmethod.Keywords：Extractivedisti1.1.ation；NMF；Aceticacid；Wa

10、ter；AspenP1.us目录中文摘要I英文摘要II目录III1 .总论11.1 醋酸介绍11.2 研究内容12 .化工工艺与系统22.1 醋酸-水分离方法比选22.2 本文拟选用的分离分案23 .工艺优化33.1 萃取剂的初步选择33.2 除杂精储塔的设定33.2.1 理论板的设定43.2.2 回流比和塔顶流率的设定43.2.3 进料位置的设定53.3 醋酸-水精储塔的设定53.3.1 理论板的设定53.3.2 回流比和塔顶流率的设定63.3.3 进料位置的设定73.4 萃取剂回收塔的设定73.4.1 理论板的设定73.4.2 回流比和塔顶流率的设定83.4.3 进料位置的设定83.5 萃

11、取剂用量对能耗的影响93.6 进料温度对分离效果的影响94 .物料/能量平衡114.1 物料衡算114.1.1 物料衡算的原理和法则114.1.2 物料衡算过结果114.2 能量衡算134.2.1 能量衡算的原理和准则134.2.2 热量衡算结果145 .设备的选型/设计165.1 过程设备的基本要求165.2 精储塔的设定165.2.1 精微塔塔型的选择165.2.2 精微塔全塔效率的估算195.2.3 精微塔的塔径设定195.2.4 精微塔塔高的计算195.2.5 精储塔模拟结果与分析195.3 换热器的设计245.3.1 换热器类型简介245.3.2 换热流股信息255.3.3 选型示例

12、255.3.4 换热器选型结果一览表375.4 塔体强度校核376 .车间布置516.1 概述516.2 平立面布置图517 .经济分析547.1 设备购置费547.1.1 塔设备547.1.2 换热器547.2 公用工程费557.2.1 原材料及辅助材料费557.3 财务分析558 .环境影响评价561 .1三废处理561.1.1 废气561.1.2 废水561.1.3 废渣569 .总结与展望57致谢58参考文献59附件：1工艺流程图2车间平立面布置图1总论1.1 醋酸介绍醋酸是一种重要的化工原料，纯醋酸是无色液体，有刺激性气味，常压下沸点为1179C,熔点16.6C,易溶于水，醇类，醴类

13、等。不溶于二硫化碳，有强腐蚀性，对皮肤有刺痛感，属二级有机酸性腐蚀物品。醋酸是氧化反应的良好溶剂，也是有机合成工业的重要原料，用于合成乙酎，乙酸乙酯，卤代醋酸等；还可用来生产醋酸盐，如醋酸锅，醋酸钻，醋酸锌等金属的盐，广泛用作催化剂、衣物染色以及皮革制造业中的助剂；也可以用来生产药物，如阿司匹林等；在食品行业中，醋酸可以用作酸化剂、增香剂和香料。在醋酸使用过程中，往往需要将醋酸进行提纯、精制后作为反应原料或溶剂，而醋酸生产中往往会混有一部分水。因此找到一种高效廉价的醋酸-水分离方法尤为关键山。1.2 研究内容比较各种萃取剂的分离效果和成本，选择一种最合适的萃取剂。然后用AspenP1.us模拟

14、醋酸-水分离工艺过程，得到理论板数、回流比、进料位置、塔径、塔高等参数。将得到参数代入ExchangerDesignandRating对换热器进行设计选型。用软件SW6-2011对精微塔进行壁厚设计和强度校核。最后对该工艺进行经济分析。2化工工艺与系统2.1 醋酸-水分离方法比选普通精微法：技术成熟，工艺简单，但常压下醋酸和水的相对挥发度很小，接近与1。所以用普通精微法分离醋酸和水所需的理论塔板数和回流比较大，能耗较高，生产利润低，不适合工业大规模生产。共沸精微法：是在原有的醋酸-水体系中加入了夹带剂。提高了醋酸和水的相对挥发度，改善了待分离组分间的气液平衡关系。夹带剂能和水形成新的共沸物。在

15、塔顶一起蒸出。在塔底则蒸出醋酸。常用的夹带剂有醋酸丙酯，醋酸乙酯,二氯乙烷，适合醋酸浓度较高时的精微。萃取精微法：是在原料液中加入高沸点的萃取剂，破坏了原有的共沸体系，且增大了原有组分间的相对挥发度，萃取剂不与任何组分形成共沸物。常用的萃取剂有N-甲基乙酰胺，二甲基苯胺，N-甲酰吗琳，N-甲基此咯烷酮等。在塔顶蒸出水，塔底得到醋酸和萃取剂，萃取剂可以通过精储进一步回收利用。由于萃取精储时萃取剂是在塔釜流出，不需气化冷凝。相比共沸精微法它所需的能耗较低，具有更好的发展前景。2.2 本文拟选用的分离分案醋酸-水体系的分离过程中，由于醋酸和水的相对挥发度接近于1,因此用普通精微分离时需要较大的回流比

16、和理论塔板数，且能耗和设备造价也比较高。而共沸精储和萃取精储都是比较成熟的工艺，在工业上也得到广泛的应用。当醋酸浓度较高时，宜采用共沸精储，醋酸浓度较低时采用萃取精储。但共沸精微时，夹带剂和水都要从塔顶蒸发，而萃取精储只需蒸发水，因此萃取精储能耗相对较低。故本论文采用萃取精储法。3工艺优化3.1 萃取剂的初步选择在萃取精储中，加入萃取剂是为了增大醋酸和水的相对挥发度，从而降低所需的理论塔板数，减小回流比。在萃取剂流量相同的条件下，各种萃取剂的分离效果如表1所示表1各萃取剂对比图萃取剂达到99%纯度所需的塔板数该塔板数下的最小回流比沸点（）毒性价格（元/吨）N-甲基咄咯烷酮412.59203微毒

17、15000N-甲基乙酰胺382.71206微毒65000二甲基苯胺402.68193高毒19900N-甲酰吗麻492.65240无毒28000萃取剂的选择对萃取精储过程的影响很大,选择一种合适的萃取剂尤为重要。萃取剂的选择原则：1 .与醋酸互溶但与水不互溶。能增大水和醋酸的相对挥发度。2 .不易挥发，精储时和醋酸一起在塔釜流出。3 .易于回收，不与醋酸形成共沸物。4 .具有较小的汽化潜热，价格低廉，来源广泛，无毒无害，热稳定性好和腐蚀性小等特性。相比之下N-甲基叱咯烷酮的性能较好价格又低廉，因此选择N-甲基毗咯烷酮为萃取剂。3.2 除杂精储塔的设定本文采用ASPenPIUS软件对工艺过程进行模

18、拟分析，物性方法用NRT1.,规定醋酸溶液的进料浓度为60%、流率为550kmo1.h,精储塔选择Radfrac模块，主要研究了醋酸-水精储塔的理论塔板数、回流比、进料位置、萃取剂用量对精储过程的影响。主要研究内容如下：（1）比较各种萃取剂的萃取效果，选择一种最合适的萃取剂。(2)对精储塔的理论塔板数，回流比，原料和萃取剂进料位置进行模拟和设定,从而获得对醋酸-水体系精储过程中对实际生产有指导意义的参数。(3)利用萃取精微模拟计算的基础数据，对萃取精储塔进行初步的工艺设计，确定精微塔的塔径，板间距，塔板效率等参数。3.2.1 理论板的设定用简单分离DSTWU模块模拟塔1分离后纯度为99.9%时

19、理论塔板数和所需的最小回流比的关系。得到图1曲线。塔板数图1塔1中理论塔板数和回流比关系图当塔板数为10的时候曲线变的平稳，增加塔板数不能明显降低回流比。所以塔1的理论塔板数设定为10块。3.2.2 回流比和塔顶流率的设定然后对塔1进行回流比的设计规定，规定精储塔的塔顶和塔釜分离纯度为99.9%,计算该条件下的最小回流比和塔顶产品流率。得到回流比为4.71,塔顶流率为48.2kmo1.h0如图2所示。SummaryBa1.anceSp1.itFractionReboi1.erU1.iRinStageUti1.itiView:ICondenser/Top$Uge三BaS论Mo1.eCondens

20、er/TopstageperformanceTemperature:567793476CHeatduty:2,2657591Gca1.h(Subcoo1.edduty:Disti1.aterate:48.2046592kmo1./hrRef1.uxrate:227.071126kmo1./hrRef1.uxratio:471056387Freewaterdisti1.1.aterate:JJFreewaterref1.uxratio:图2塔1回流比和塔顶流率设计结果3.2.3 进料位置的设定进料位置在萃取精微过程中也是一个重要的参数，进料位置的不同，分离效果和能耗也就不同，先对除杂塔进行分析，

21、用得到的进料位置和塔釜热负荷数据图3塔1加料板位置对能耗的关系图发现加料板位置为4时能耗最低，因此选择此处为原料液的进料位置。1.1.1 3醋酸-水精福塔的设定1.1.2 理论板的设定首先对萃取精储塔进行塔板数设定,用简单分离DSTWU模块模拟分离后塔顶和塔釜产物纯度都为99.9%时理论塔板数和所需的最小回流比的关系。得到图4曲线。塔板数图4塔2中理论塔板数和回流比关系图当塔板数为41的时候曲线变的平稳，增加塔板数不能明显降低回流比。所以塔2的塔板数设定为41块。1.1.3 回流比和塔顶流率的设定然后对萃取精储塔进行设计规定，塔顶和塔釜分离纯度为99.9%,如图5所ZjOSummaryBa1.

22、anceSp1.itFractionReboderUti1.itiesStageUti1.itiesView:ICondenser/Top$age色Basis:Mo1.eCondenser/TopstageperformanceTemperature:98,9577593C,Heatduty:7.307S131Gca1./hf二Subcoo1.edduty:DiSIi1.Iaterate:208.535812kmo1./hr二Ref1.uxrate:540.394211kmo1./hr:Ref1.uxratio:2.59137386FreewaterdistiRaterate:Freewate

23、rref1.uxrtio:图5塔2回流比和塔顶流率设计结果从表中结果看出该塔板数下最小回流比为2.59,塔顶产品流率为208.54kmo1.ho1.1.4 进料位置的设定对萃取精储塔的原料和萃取剂进料位置和萃取精储塔釜热负荷关系作图，如图6所示。原料进料位置图6塔2原料和萃取剂进料位置和能耗关系图(MX)掂濯发现原料进料位置为26,萃取剂进料位置为5的时候能耗最少，所以选择原料进料位置为26,萃取剂进料位置为5。3.4萃取剂回收塔的设定3.4.1 理论板的设定首先用简单分离DSTWU模块模拟塔3分离后塔顶和塔釜产物纯度都为99.9%时理论塔板数和所需的最小回流比的关系，得到如图7曲线。0.35

24、0.33银0.25回0.230.210.190.170.151011121314151617181920塔板数图7塔3中理论塔板数和回流比关系图发现当理论塔板数为15的时候曲线变的平稳，增加塔板数不能明显降低回流比。所以塔3的理论塔板数设定为15块。3.4.2 回流比和塔顶流率的设定再对塔3回收塔进行设计规定，塔顶和塔釜分离纯度为99.9%,如图8所示。SummaryBa1.anceISp1.itFractionIReboi1.erIUti1.itiesIStageUti1.itiesView:Condenser/Topstage二Basis:Mo1.e二-Condenser/Topstage

25、performanceTemperature:114.037559CHeatdUty:-2.4113464Gca1./hrSubcoo1.edduty:Disti1.1.aterate:342.672574kmo1./hrRef1.uxrate:77.4281016kmo1./hrRef1.uxratio:0.2259536Freewaterdisti1.1.aterate:IFreewaterref1.uxratio:图8塔3回流比和塔顶流率设计结果从表中数据看出该塔板数下最小回流比为0.226,塔顶产品流率为342.67kmo1.ho3.4.3 进料位置的设定对塔3的进料位置和塔釜热负荷作

26、图，如图9所示。加料版位置图9塔3进料位置和能耗关系图发现加料板位置为12时能耗最少，因此选择此处为进料位置。3.5萃取剂用量对能耗的影响萃取剂的用量将影响萃取精微的效果和设备能耗，这次实验分析了达到相同分离效果，萃取精储塔和萃取剂回收塔的塔釜热负荷之和与萃取剂加入量的关系，得到如图10所示。100120140160ISO2220240260280300萃取剂量(kmo1.h)图io萃取剂用量和能耗关系图从图10可以看出萃取剂用量为140kmo1.h时萃取精储塔和回收塔总能耗最少，所以萃取剂用量为140kmo1.h最合适。3.6进料温度对分离效果的影响在精储过程中进料温度通常会发生波动，从而对

27、精微分离效果造成影响，给产品的控制带来困难。在回流比为4.7,塔板数为10的条件下，用AspenP1.us对塔1进料温度和塔釜醋酸摩尔分率做灵敏度分析，如图11所示。0.6180.61750.6170.61650.6160.61550204060SO1120进料温度（OC）图11塔1进料温度对分离效果的影响图观察后发现随着进料温度的提高，塔釜醋酸的摩尔分率越来越低，这与普通精微时变化规律一致，都是由于进料热状态发生变化，从而改变了原有精储塔的分离效率。因此，在精微过程中需要控制好进料温度不要让其发生较大的波动从而能够对其进行较好的控制和操作。4物料/能量平衡4.1 物料衡算4.1.1 物料衡算

28、的原理和法则物料衡算是在质量守恒定律的基础上，对物料的平衡进行衡算。物料平衡是指“在单位时间内进入系统的全部物料质量与离开该系统的全部物料质量再加上损失掉的和积累起来的物科质量相等”。进行物料衡算时，先必须确定衡算的体系。对于已经达到稳定的体系，通常满足以下关系：（进料量之和）-（出料量之和）=（系统累积量）当系统中有化学反应时可表示为：（进料量之和）-（出料量之和）+（消耗量）-（生成量）=（系统累积量）利用以上两个关系，可以对整个工艺系统或子系统进行物料衡算。4.1.2 物料衡算过结果表2塔1物料衡算表流股参数流股名称O1.O1.01020103Mo1.eF1.owkmo1./hrCH3O

29、H38.866950438.10971450.75723599C3H6O29.986000089.985994215.87E-06H2O209.8431020.10894947209.734152CH3COOH340.7222031.25E-06340.7222Temperature,C56.7118.9100Pressure,bar11.381.5VaporFrac000Mo1.eF1.ow,kmo1./hr48.2551.21599.42MassF1.ow,kg/hr1962.8424263.9226226.76Vo1.umeF1.ow,cum/hr2.4279908226.9971794

30、28.8380362Entha1.py,MMkca1./hr-3.1921046-50.618296-53.953437塔1物料衡算如上表2所示，表中数据看出塔1符合物料守恒。表3塔2物料衡算表流股参数流股名称0103010401050106Mo1.eF1.owkmo1./hrCH3OH0.75723599O0.757235971.50E-08H2O2.10E+02O207.7161422.01801022CH3COOH340.722202O0.0618998340.660302C3H6O25.87E-06O5.87E-063.29E-17C5H9NO-D2O160.0000010.00052

31、806159.999473TemperatureC118.886554I1.O98.9577606141.672484Pressurebar1.379999971.215899970.999999971.42418244VaporFracOO00Mo1.eF1.owkmo1./hr551.213597160.000001208.535812502.677785MassF1.owkg/hr24263.923815861.21613770.0979536355.0421Vo1.umeF1.owcum/hr26.997179416.65319764.1093366838.8394878Entha1.

32、pyMMkca1./hr-50.618296-9.5870063-13.948441-45.958954塔2物料衡算如上表3所示，表中数据看出塔2符合物料守恒。表4塔3物料衡算表流股参数一流股名称010601070108TemperatureC141.672484114.037562.07E+02Pressurebar1.424182440.899999981.08999997VaporFracO0.00E+000Mo1.eF1.owkmo1./hr502.677785342.672574160.005211MassF1.owkg/hr36355.042120494.341615860.700

33、4Vo1.umeF1.owcum/hr38.839487821.56311118.4855545Entha1.pyMMkca1./hr-4.60E+01-3.68E+01-8.8041391Mo1.eF1.owkmo1./hrCH3OH1.50E-081.50E-089.72E-19H2O2.018010222.018009942.86E-07CH3COOH340.660302340.6338910.0264109C3H6O23.29E-1700C5H9NO-D2159.9994730.02067328159.9788塔3物料衡算如上表4所示，表中数据看出塔3符合物料守恒。4.2 能量衡算4.

34、2.1 能量衡算的原理和准则工程依据化工设计中关于热量衡算的基本思想和要求，遵循基本规范与实际工艺相结合的原则，进行热量衡算书的编制。其中一个主要依据是热量平衡方程：1jQin1jQout+Z。/其中，Qin表示输入设备热量的总和；Qout表示输出设备热量的总和；Qi表示损失热量的总和。对于连续系统：Q+W=Hout-Hn其中，Q设备的热负荷。W输入系统的机械能。Hout一离开设备的各物料焰之和。Hn进入设备的各物料焰之和。在进行全厂热量衡算时，是以单元设备为基本单位，考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。最终对全工艺段进行系统级的热量平衡计算，进而用于指导节能降耗设计

35、工作。4.2.2 热量衡算结果表5塔1流股焰变计算表流股参数流股名称010101020103TemperatureK373.149994329.929341392.036548PressureN/sqm150000100000138000VaporFrac000Mo1.eF1.owkmo1./hr599.41825648.2046592551.213597MassF1.owkg/hr26226.76111962.8372524263.9238Vo1.umeF1.owcum/sec0.008010560.000674440.00749921Entha1.pyMMkca1./hr-53.95343

36、7-3.1921046-50.618296设备焰变(GCa1./hr)进料熔(Gca1./hr)出料焰(GCa1./hr)偏差(Gca1./hr)0.1430375153.95343753.81040061.11E-O6塔1的热量衡算如上表5所示，表中数据可知该设备符合热量守恒。表6塔2流股焰变计算表流股参数流股名称0103010401050106TemperatureK392.036548383.149994372.107754414.822478PressureN/sqm138000121590100000142418.248VaporFrac0000Mo1.eF1.owkmo1./hr5

37、51.213597160.000001208.535812502.677785MassF1.owkg/hr24263.923815861.21613770.0979536355.0421Vo1.umeF1.owcum/sec0.007499210.004625880.001141480.01078874Entha1.pyMMkca1./hr-50.618296-9.5870063-13.948441-45.958954设备焰变(Gca1./hr)进料烯(Gca1./hr)出料焰(GCa1./hr)偏差(GCa1./hr)0.2979172160.205302359.9073959.91E-06

38、塔2的热量衡算如上表6所示，表中数据可知该设备符合热量守恒。表7塔3流股焰变计算表流股参数流股名称010601070108TemperatureK414.822478387.187554480.116798PressureN/sqm142418.24890000109000VaporFrac000Mo1.eF1.owkmo1./hr502.677785342.672574160.005211MassF1.owkg/hr36355.042120494.341615860.7004Vo1.umeF1.owcum/sec0.010788740.005989750.00513487Entha1.pyM

39、Mkca1./hr-45.958954-36.779539-8.8041391设备焰变(Gca1./hr)进料焰(GCa1./hr)出料熠(Gca1./hr)偏差(GCa1./hr)0.3747296945.95895445.58367815.4621E-04塔3的热量衡算如上表7所示，表中数据可知该设备符合热量守恒。5设备的选型/设计5.1 过程设备的基本要求设备工艺设计是工程设计的基础。化工设备从工艺设计的角度可以分为两类：一类是标准设备或定型设备，如泵、压缩机、换热器、储罐等，是成批、成系列生产的设备，可以从厂家的产品目录或手册中查到其规格及型号，直接从设备生产厂家购买；另一类是非标设备

40、或非定型设备，如反应器、塔、蒸发器等，是根据工艺要求、通过工艺计算及设备专业设计人员设计的特殊设备，然后由有资格的厂家制造。5.2 精福塔的设定5.2.1 精福塔塔型的选择塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节。选择时考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能，以及塔设备的制造、安装、运转和维修等。精储塔分为板式塔和填料塔，板式塔和填料塔都是常用的精微塔型，各有各的特点，在精储塔的设计前，选择合适的塔型是必要的。充分了解和掌握各塔型的特点，精储操作的具体条件和要求，是做出合理选择的基础。有时候为完成某个分离任务，板式塔和填料塔都可以采用，这时往往需要经过详细的对比后，对其经济性进行分析,板

41、式塔的塔型也有很多，最早在工业上应用的有泡罩塔(1813年)和筛板塔(1832年)，随着石油化学工业的发展，先后又出现了很多新塔型，如浮阀塔、舌形塔、浮动喷射塔、波纹筛板塔、双孔径筛板塔、斜孔筛板塔、多降液管筛板塔等。以下几种是常用的板式塔。(1)泡罩塔：泡罩塔是最早应用于生产的塔板之一，因其操作性能稳定，所以一直到20世纪40年代还在板式塔中占绝对优势，特别适用于容易堵塞的物系。泡罩塔板操作稳定，塔板效率也高，但结构复杂，造价高，塔板阻力大等缺点。液流通过塔板的液面落差较大，因而容易使气流分布不均而导致气、液接触不良。(2)筛板塔：筛板塔也是最早出现的塔板之一，目前它在国内已大量推广应用，特

42、别是在美国其比例大于了下面介绍的浮阀塔。筛板塔的优点是构造简单、造价低，此外也能稳定操作，板效率也较高。(3)浮阀塔:浮阀塔是在20世纪4050年代才发展起来的，目前使用广泛，仍然是综合性能最好的塔板。尤其在国内，浮阀塔板的应用占有重要的地位，获得普遍好评。具有气液接触时间长、雾沫夹带少、良好的操作弹性和较高的塔板效率等优点。浮阀塔又分为圆盘型浮阀、条型浮阀、船型浮阀、以及固定阀。(4)舌形塔：舌形塔属于喷射型。因舌形孔是将塔板冲压而成的斜孔，故气流上升时是从斜孔中喷射而出，液流方向与气流方向一致，可以消除塔板上液面落差，有利于气流均匀分布。固定舌形塔板加工方便、造价低、通量大、塔板阻力较小。

43、缺点是气、液接触时间短，塔板效率不高。(5)浮动喷射塔：浮动喷射塔是我国自行开发的一种新型塔板。整块板由彼此相叠的百叶窗式浮动板片组成，浮动板片被支撑后能自由转动一个角度(20。30。)，当气流上升时板片张开，气流则斜向吹出。这类塔板特点是阻力小，处理量大，在炼油和化工生产上已获得良好的效果助。现将板式塔和填料塔的主要特点比较，列表说明，如下表8所示：表8板式塔与填料塔的比较项目板式塔填料塔备注每块理论塔板压降约IkPa散装填料约0.3kPa规整填料约O.15kPa板式塔的压降高压降小是填料塔的主要优点分离效率分离效率比较稳定，规整填料的分离效率填料塔的分离效率受大型塔效率会更高些比板式塔高，

44、散装填料和板式塔差不多液体分布影响大，预测比较难，可靠性不如板式塔处理能力和操作弹性操作弹性大处理能力比板式塔大由于填料塔的压降低，在低压下操作可以使相对挥发度有所上升，填料塔的液体分布器弹性较小对操作压力高的适应很适合，有较高的效不少场合发现效率明压力大，液量又大，性率，并且液量大也易显下降，尤其是规整易引起气相严重返处理填料，压降小，优点几乎无意义，处理能力下降较大，2MPa时宜用板式塔混，填料塔中两相分离困难对腐蚀性物料的适应必须用耐腐蚀材料制易用陶瓷之类耐腐蚀性作，往往比较困难，价格较高材料制作，较合适。大直径塔很合适，造价低填料费用上升很大，而且气液分布均较难中间换热易实现较难实施塔的检查容易较困难，规整填料几乎不可能对比后发现筛板塔结