精馏实训岗位阐明书天津大学化工基本实验中心12第5章 精馏操作岗位实训5-1实训目（1）理解精馏操作基本原理和基本工艺流程、理解精馏塔等重要设备构造特点、工作原理和性能参数、理解液位、流量、压力、温度等工艺参数测量原理和操作办法。（2）可以依照工艺规定进行精馏生产装置间歇或持续操作；可以在操作进行中纯熟调控仪表参数,保证生产维持在工艺条件下正常进行。能实现手动和自动无扰切换操作。能纯熟操控DCS控制系统。（3）能依照异常现象分析判断故障种类、产生因素并排除解决。（4）可以完毕精馏过程性能测定。5-2 精馏基本原理精馏实训采用混合液体物系是乙醇和水，其分离原理是依照乙醇和水挥发度（或沸点）差别，使混合液得以分离。其中乙醇称为易挥发组分（或轻组分），水称为难挥发组分（或重组分）。操作中，通过精馏板上汽、液两相直接接触，使易挥发组分-乙醇由液相向汽相传递，难挥发组分-水由汽相向液相传递，汽、液两相之间发生质量传递过程。最后，由塔顶得到易挥发组份含量较高乙醇溶液，由塔底得到难挥发组份含量较高水溶液。5-3 精馏操作工艺流程、重要设备及仪表控制（1） 精馏实训装置工艺流程图见图5-l图 5-1 带有控制点精馏工艺流程图（2） 精馏实训装置重要设备技术参数见表5-l表 5-1 精馏实训装置重要设备技术参数序号代码阀门名称及作用技术技术参数备注1T101筛板精馏塔100长4500，不锈钢共15个塔节2V101回流罐DN150长300，玻璃3V102真空缓冲罐DN159长400，不锈钢4V103塔顶出料罐DN200长450，不锈钢有玻璃液位计5V104塔釜出料罐DN400长540，不锈钢有玻璃液位计6V105原料罐DN500长500，不锈钢有玻璃液位计7V106取样罐IDN76长200，不锈钢8V107取样罐IIDN76长200，不锈钢9V108取样罐IIIDN76长200，不锈钢10V109取样罐IVDN76长200，不锈钢11E101塔顶冷凝器DN159长1400，不锈钢22根DN12翅片管12E102进料预热器DN57长500，不锈钢内装1.5KW加热器13E103再沸器DN400长600，不锈钢内装32KW加热器14E104塔釜冷却器DN108长400，不锈钢19根DN12列管15P101回流泵WB50/02516P102采出泵WB50/02517P103真空泵XZ-218P104原料泵WB50/02519SIC01真空泵变频器E310-401-H320SIC02回流泵变频器E310-401-H321SIC03采出泵变频器E310-401-H322SIC04原料泵变频器E310-401-H323FIC101进料流量1LZB-10（2.5-25 L/h)24FI102进料流量2LZB-15（40-400L/h)25FIC103回流流量LZB-10（4-40L/h)26FI104塔顶采出流量LZB-10（2.5-25 L/h)27FI105塔顶冷凝器冷却水流量LZB-25（100-1000L/h)28FI106塔釜冷却器冷却水流量LZB-15（40-400L/h)精馏操作重要设备简介：塔顶冷凝器使用列管式冷却器，换热管采用紫铜管轧制出散热翅片，整体换热面积大，体积小，重量轻，合用于粘度低和较清洁流体冷却。 图 5-2 塔顶冷凝器部件图筛板塔内装14块水平塔板，板上均布许多圆形小孔，形状如筛；并装有溢流管。操作时，液体由塔顶进入，经溢流管逐板下降，并在板上积存液层。蒸气由塔底进入，经筛孔上升穿过液层，鼓泡而出，因而两相可以充分接触，并互相作用。筛板塔构造简朴、造价低；气流压降小、板上液面落差小；板效率高。图 5-3 精馏塔筛板部件图图 5-4 精馏塔体部件图再沸器使液体再一次升温汽化。其构造与冷凝器相似。它使精馏塔底液相重组分气化,气相向上流动，与从回流罐回流轻组分液相在塔板上进行多次某些气化和某些冷凝，从而使混合物达到高纯度分离。图 5-5 再沸器部件图（3） 精馏实训装置重要阀门名称及作用见表5-2表 5-2 精馏实训装置重要阀门名称及作用序号代码阀门名称及作用技术参数备注1VA101真空缓冲罐放空阀DN15不锈钢球阀2VA102真空缓冲罐放液阀DN15不锈钢球阀3VA103塔釜冷却器流量阀DN15不锈钢球阀4VA104下料总阀1DN25不锈钢球阀5VA105塔釜出料罐放空阀DN15不锈钢球阀6VA106塔釜出料电磁阀DN25常闭不锈钢电磁阀7VA107塔釜出料罐放料阀DN25不锈钢球阀8VA108原料液取样阀DN15宝塔阀铜9VA109-121塔体进料阀DN15不锈钢球阀10VA122塔釜放空阀DN15不锈钢球阀11VA123塔体放料阀DN15不锈钢球阀12VA124塔体放空阀DN15不锈钢球阀13VA125塔体真空阀DN15不锈钢球阀14VA126回流阀DN15不锈钢球阀15VA127采出阀DN15不锈钢球阀16VA128切换阀DN15不锈钢球阀17VA129回流流量调节阀DN15不锈钢球阀18VA130采出流量调节阀DN15不锈钢球阀19VA131回流泵入口阀DN15不锈钢球阀20VA132原料罐放料阀DN25不锈钢球阀21VA133进料流量调节阀转子流量计22VA134进料流量调节阀DN15不锈钢闸板阀23VA135原料进塔顶冷凝器切换阀DN25不锈钢球阀24VA136预热器切换阀DN15不锈钢球阀25VA137塔顶产品罐真空控制阀DN15不锈钢球阀26VA138塔顶冷却水调节阀DN15不锈钢闸阀27VA139塔顶冷却水旁路调节阀DN15不锈钢球阀28VA140塔顶冷却水控制电磁阀DN15不锈钢电磁阀220V常开29VA141塔顶产品罐放空阀DN15不锈钢球阀30VA142塔顶产品罐回料阀DN15不锈钢球阀31VA143塔顶产品罐放料阀DN15宝塔阀铜32VA144原料罐回料阀DN15不锈钢球阀33VA146下料总阀2DN15不锈钢球阀34VA147塔顶产品罐真空取样进料阀DN15不锈钢球阀35VA148塔顶产品罐真空取样放空阀DN10针阀铜36VA149塔顶产品罐真空取样放料阀DN15宝塔阀铜37VA150塔顶真空取样进料口阀DN15不锈钢球阀38VA151塔顶真空取样放空阀DN10针阀铜39VA152塔顶真空取样放料阀DN15宝塔阀铜40VA153进料真空取样进料口阀DN15不锈钢球阀41VA154进料真空取样放空阀DN10针阀铜42VA155进料真空取样放料阀DN15宝塔阀铜43VA156塔釜真空取样进料口阀DN15不锈钢球阀44VA157塔釜真空取样放空阀DN10针阀铜45VA158塔釜真空取样放料阀DN15宝塔阀铜46VA159原料罐真空阀DN15不锈钢球阀（4） 精馏实训装置流程简述精馏操作原料液为乙醇-水（15-20%）混合液，塔顶馏出液为高纯度乙醇产品，塔釜残液重要是水和少量乙醇组分。原料液行走途径为从原料罐V105通过进料泵P104阀门VA132阀门VA136阀门VA133大转子流量计F102进料预热器E102阀门VA121从第十四块板进入筛板精馏塔T101；或者原料液通过进料泵P104阀门VA135塔顶冷凝器E101阀门VA133大转子流量计F102进料预热器E102阀门VA121从第十四块板进入筛板精馏塔T101塔釜再沸器内。冷却水一路通过阀门VA103转子流量计F106进入塔釜冷却器E104；另一路通过阀门VA140阀门VA138转子流量计F105进入塔顶冷凝器E101。塔釜内原料液经加热沸腾后所产生蒸汽，通过塔顶冷凝器冷凝并冷却后流入回流罐V101。全回流操作时，冷凝液由采出泵P102输送经阀门VA129转子流量计F103阀门VA126回流至筛板精馏塔T101内。某些回流操作时，冷凝液一某些通过阀门VA131由回流泵P101输送经转子流量计F103回流至精馏塔T101内；另一某些由采出泵P102输送经阀门VA130转子流量计F104阀门VA127输送到塔顶出料罐V103中。塔釜中液体，一某些经再沸器E103回精馏塔，继续维持上升蒸汽产生，另一某些通过电磁阀VA106控制，作为塔底采出产品，其原理是依托液位差将塔釜液体输送到塔釜出料罐V104内。电磁阀VA106和LIC102构成串级控制回路，控制调节精馏塔液位。再沸器用电加热棒加热，加热功率由EIC101控制。真空操作时，原料罐V105打开阀门VA159；精馏塔T101打开阀门VA125；塔顶出料罐V103打开阀门VA137；塔釜出料罐V104打开阀门VA105到真空缓冲罐V102，空气最后被真空泵P103排出。(5) 精馏实训装置控制仪表面板图见图 5-6图 5-6 精馏实训装置面板图(6) 精馏实训装置仪表控制参数见表5-3表 5-3 精馏实训设备检测参数序号测量参数仪表位号检测仪表显示仪表表号执行机构1进料流量1FIC101转子流量计LZB-10;10-100L/h就地AI-519FV24X3S4B16变频器12进料流量2FI102转子流量计LZB-15;40-400L/h3回流流量FIC103转子流量计LZB-10;10-100L/h就地AI-519FV24X3S4B17变频器24塔顶采出流量FI104转子流量计LZB-10;4-40 L/hAI-501FV24SB185塔顶冷凝器冷却水流量FI105转子流量计LZB-25；100-1000L/hAI-501FSB36塔釜冷却器冷却水流量FI106转子流量计LZB-15;40-400L/h就地7总水表FI107水表