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精餾塔的塔板數(shù)是根據(jù)什么來確定的,是否越多越好?

   2010-10-23 574
導(dǎo)讀

答:塔板數(shù)是根據(jù)要求的氧、氮產(chǎn)品的數(shù)量和純度,設(shè)定的液空、液氮的純度,以及上、下塔的工作壓力確定的。通過精餾過程計算得出

答:塔板數(shù)是根據(jù)要求的氧、氮產(chǎn)品的數(shù)量和純度,設(shè)定的液空、液氮的純度,以及上、下塔的工作壓力確定的。通過精餾過程計算得出的是理論塔板數(shù)。如果膨脹空氣送入上塔,上塔塔板數(shù)還與膨脹空氣的數(shù)量和狀態(tài)有關(guān)。由于實際精餾工況達(dá)不到理想情況,實際所需的塔板數(shù)要比理論計算的要多。通常是考慮一個塔板效率,在求出理論塔板數(shù)后,除以塔板效率就得出實際塔板數(shù)。在實際設(shè)計中,還需參考同類型設(shè)備的塔板數(shù)來確定實際塔板數(shù)。
為什么理論計算與實際有出入呢?這是因為在進行精餾計算時,是假設(shè)在塔板上進行的熱質(zhì)交換是充分的,即離開塔板的氣液達(dá)到了平衡。實際上由于氣液均有一定的流速,熱質(zhì)交換不可能完善。另外熱質(zhì)交換的完善程度還與塔板的結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此,離開塔板的氣液均達(dá)不到平衡狀態(tài),即氣液濃度均低于理論值。若欲達(dá)到規(guī)定的濃度,就需要更多的塔板。考慮到制造、安裝的誤差,如塔板拼接不良造成的液漏及塔板不平等引起的精餾效率降低,都要求比理論塔板更多的塔板才能達(dá)到所需的氣液濃度。另外,在進行精餾計算時,若把空氣只看成是氧、氮混合物,則與實際的誤差就更大了。塔板效率實際上考慮了上述諸因素影響,因此實際塔板數(shù)要比理論塔板數(shù)要多。
然而,塔板數(shù)是否越多越好呢?實際并非如此。從精餾角度講,在進料條件和回流比一定的情況下,產(chǎn)品純度越高,需要的塔板數(shù)也越多。但塔板數(shù)越多,塔板阻力就越大,塔的操作壓力相應(yīng)也要提高,這將使分離效果反而降低。而且,空壓機的排氣壓力也得提高,電耗就要增加。此外,塔板數(shù)多,塔的成本也提高。因此,塔板數(shù)應(yīng)該適當(dāng),不能說越多越好。
 
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