精馏器

《机械工程名词 第五分册》第一版。

依靠多元组分混合物中各组分沸点不同的特性，使低沸点组分不断从液相逸出进入气相，高沸点组分不断从气相进入液相，从而达到混合物分离的制冷设备。

连续精馏装置，包括精馏塔、再沸器、冷凝器等。

连续精馏典型操作如：精馏塔供汽液两相接触进行相际传质，位于塔顶的冷凝器使蒸气得到部分冷凝,部分凝液作为回流液返回塔顶,其余馏出液是塔顶产品。位于塔底的再沸器使液体部分汽化，蒸气沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。进料加在塔的中部,进料中的液体和上塔段来的液体一起沿塔下降,进料中的蒸气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。在整个精馏塔中，汽液两相逆流接触，进行相际传质。液相中的易挥发组分进入汽相，汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系，只要设计和操作得当，馏出液将是高纯度的易挥发组分，塔底产物将是高纯度的难挥发组分。进料口以上的塔段，把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓，称为精馏段；进料口以下的塔段，从下降液体中提取易挥发组分,称为提馏段。两段操作的结合,使液体混合物中的两个组分较完全地分离，生产出所需纯度的两种产品。

连续精馏之所以能使液体混合物得到较完全的分离，关键在于回流的应用。回流包括塔顶高浓度易挥发组分液体和塔底高浓度难挥发组分蒸气两者返回塔中。汽液回流形成了逆流接触的汽液两相，从而在塔的两端分别得到相当纯净的单组分产品。塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比，称为回流比，它是精馏操作的一个重要控制参数，它的变化影响精馏操作的分离效果和能耗。2100433B

一套连续精馏装置由再沸器、塔身、塔顶冷凝器以及进料预热器、出料冷却器构成。塔身进料口上段成为精馏段，进料口以下成为提馏段。由塔顶引出的蒸汽在塔顶冷凝器冷凝成液体，部分作为回流返回塔顶，部分被仅以冷却后连续作为产品采出。由塔底到再沸器的液体被部分气化，部分作为塔底产品采出。整个塔的重要控制参数有进料组成、进料温度、进料量，塔顶温度、回流温度、回流比、塔顶出料组成和出料量，塔釜温度、塔釜组成和塔底出料量，塔顶、塔釜压力及塔身的压差，以及塔身关键塔板的温度。对于一个未知的混合物料的分离，这些参数都能通过已知的被分离混合物料的组成，要求分离达到的塔顶、塔釜产品的组成，依据混合物各组分间的相对挥发度，各组分的焓等基础物理量，进行整个分离系统的物料、热量平衡计算得到。可以通过简化法运算得到，也可以通过复杂的数学模型进行计算机模拟计算得到。需要提醒的是无论简化法或数学模拟的方法得到的结果都要在实际的连续精馏设备上通过实际物料连续精馏过程进行验证、校核和修正，才能作为证实的操作规程中控制的指标（如图）。