倒锥型真空石墨填料环精馏塔的性能

    工程上常将塔内操作压力P(指塔顶压力)小于300mmHg的精馏称为真空精馏川。*,真空精馏具有许多优点,所以广泛地应用于现代化学工业中。但是,真空操作也存在一些不利因素。石墨填料环精馏塔在高真空操作时,塔顶、塔底的压差大,二由塔底上升到塔顶时,体积将急剧膨胀。对于一般的直圆柱型塔,塔顶处的汽速将远比塔底处的大。于是在全塔远未达到*操作条件时,塔顶处已发生液泛,不仅操作范围窄,而且传质性能差。从理论上讲“门,如果将石墨填料环塔制成上大下小的倒锥型,则在高真空下操作时,有可能使塔内汽速上下均匀。这样不仅可以扩大操作弹性,还可以改善塔的操作性能。因此,对高真空石墨填料环精馏塔进行改型研究,具有重要的意义。到目前为止,倒锥型真空石墨填料环精馏塔的研究,还未见文献报导。本文将对其传质和流体力学性能进行实验研究,并推导和验证描述其传质特性的数学模型。数学模型的建立在石墨填料环精馏塔中任取一高度为血的微元石墨填料环层。如图知,单位时间内A由汽相转入液相的量为:由组分A的物料衡算可倒锥型真空石墨填料环精馏塔的性能此微元石墨填料环层内,因汽液浓度变在倒锥型塔中,采用两种小型散装石墨填料环和三种回流比,在5～50mmHg的塔压范围内,就塔压、空塔汽速、回流比、石墨填料环类型和塔的结构等诸要素对真空石墨填料环精馏塔的传质性能和流体力学性能的影响进行了研究,并与文献报导的直塔和四段塔进行了比较。实验结果表明,锥型塔在传质和流体力学性能两方面,都较为*。通常将塔的操作压力小于300minHS的精馏称为真空精馏。真空精馏在化工、石油、制药、食品等行业中有广泛的用途.它具有如下优点(1)可使大部分物系的相对挥发度增大,(2)可用于处理热敏性物系的分离;(3)可用于分离某些在常压下出现共沸点,而在真空条件下共沸点消失的物系;(4)可利用工业废热或低压燕汽作为热源,以节省能耗。真空精馏也存在一些间题,如石墨填料环精馏塔在高真空条件下操作时,塔顶压力与塔底压力相差很大,汽相由塔底上升到塔顶时,体积急剧膨胀.如果塔径不变,则塔顶处的汽速将远较塔底处的为大.这祥,在全塔尚未达到*操作条件时,塔顶已发生液泛囚。因此通常用的直圆柱形真空石墨填料环精馏塔不仅操作范围窄,而且传质性能差。从理论上讲,如果将石墨填料环精馏塔制成上大下小的榷形塔或多段塔,则在高真空条件下操作时,有可能使塔内上下段汽速一致,传质性能相近,通免在塔顶发生液泛而在塔底远未达到*的操作条件。从而可以扩大塔的操作范围、改菩塔操作性能。由此可见,对高真空填料精馏塔进行改型研究,具有理论惫义和实用价值。