浅谈玻璃精馏塔装置的应用与改造

玻璃精馏塔在生产,实验和科学研究中均占着很重要的位置。无论是原料的制备或产物的精制分离,都需要精馏。化学工程需要探讨精馏过程的规律,以指导精馏生产中的工程问题，实验室的精馏塔多用玻璃或金属制成。其中常用的是玻璃精馏塔,金属塔主要用于高温、加压或减压精馏。精馏塔主要由塔釜、精馏柱、精馏头和冷凝器所组成,如图1-1-17

2.玻璃精馏塔柱

玻璃精馏塔的塔身称为精馏柱。若采用填料塔,柱内堆放着不规则的填料,使气液两相达到良好传质。填料用某种形式的栅板或者用焊接在管上的多孔漏斗来支承。填料的支承板至少要与堆在其上的填料层具有相同的自由截面,通常是先在栅板上加入一些大填料,再加入实际用的填料,以改善气体分布减少液泛的可能性。填料层的高度即为精馏柱的有效分离长度。为了消除壁流和沟流现象,可以将填料层分作多段,而将每一柱段的回流液加以收,再重新分布到柱的中心。需要绝热精馏的过程,可将填料柱制成真空夹套以便保温。根据处理的物料量及所要求的分离效率来确定精馏柱尺寸。实验室所用的玻璃精馏塔柱直径为(10~50)mm。当常压精馏时,其直径为(10~30)mm,而减压精馏时则为(20~50)mm。柱的高度限制在500mm和500mm之间。如果需要的理论板数很多,则可将几个柱段串联起来

影响玻璃精馏塔分离能力的因素很多,其中以柱内装填的填料的影响尤为重要。在一定的填料层高度内,填料的总表面积与填料的型式、规格、材质以及填料的装填方法均有关,其影响到液膜的厚度、压降和分离效率。一般规定填料尺寸应小于柱径的1/10,并以柱径与填料尺寸之比保持在10:1到12:1为宜。现已有很多高效填料品种,性能各异,但所选填料应能保持适当的持液量,使液体能*润湿填料,以保证汽液充分接触进行质的交换,这与填料的比表面积及填料可润湿性有关。填料的分离效率常用等板高度表示。根据结构,板式塔中的塔板可分为泡罩板与筛孔板等,所有这些型式常用于常压精馏。

        在玻璃板式精馏塔塔的塔板上通常保持着一定的液层,并迫使上升的蒸汽穿过该液层;回流液则循溢流管降到下一层的塔板上。两相间的质量和热量交换是在每块塔板上进行的

       以上两种塔型,要获得分离效率,必须保证气液两相能够充分地接触,即要求提高塔

板上气液传质的面积,增加两相接触时间和提传质速率,保证所设计的塔结构和尺寸能够强化塔板效率。另外,要求加工、拆装方便;便于观察塔内流动状态,有可靠的,能精确的测量过程参数的测量点;操作,取样方便等。