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精馏塔的必要条件及其不适用的情况


精馏塔是采用回流的工程手段,使由挥发度不同的组分组成的混合液反复进行部分汽化和部分冷凝,实现多次的易挥发组分和难挥发组分等摩尔反向扩散传质,从而得到高纯度产品的一种化工设备。

 

精馏塔实现精馏的必要条件:为实现分离操作,除了需要有足够层数塔板的精馏塔之外,还必须从塔底引入上升蒸汽流(气相回流)和从塔顶引入下降的液流(液相回流),以建立气液两相体系。

 

塔底上升蒸汽和塔顶液相回流是保证精馏操作过程连续稳定进行的必要条件。没有回流,塔板上没有气液两相的接触,没有质量交换和热量交换,也没有轻、重组分的分离。

 

目前,精馏已成为化学工业主要分离方法,技术比较成熟;只需要提供能量和冷却剂,即可得到高纯度产品,操作简单,一般比较经济;适用于各种浓度混合物的分离,只需改变操作压力,可以将气体混合物或固体物料液化后分离提纯,可使热敏物料在低温下操作而避免变质。

 

当然,精馏塔也有不适用于普通精馏的情况:比如说待分离组分间的相对挥发度α接近1,此时分离需要很多理论板和很大的回流比,设备投资和操作费用都很大,不经济。

 

或者是待分离组分形成恒沸物,即α=1,普通精馏无法得到分离;待分离组分是热敏性的,或在高温下易发生聚合、结垢等不良反应的;待回收的有价值组分在混合液中浓度很低,又是难挥发组分,此时能量消耗太大,不经济。

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