高环物质分离项目.doc

1、高环物质分离项目摘要：本文将对利用精馏分离提纯方法进行高环物质分离的内容进行介绍，描述了具体的工艺步骤，总结相关的工艺参数，并对其进行分析，证明其可行性。 关键字：高环物；分离；精馏分离 中图分类号：O6-332 文献标识码： A 前言 根据唐山三友公司给出的高环混合物的组成，结合具体的物性数据以及我们已有的精馏设计经验，对具体的精馏分离提纯提出了可行性报告，初步设计方案如下。 1 高环物料 对于高环物料，其中含六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)、十二甲基环六硅氧烷(D6)、十四甲基环七硅氧烷(D7)和其他杂质。具体的组成见下表 1。 进料组成 表 1

2、 进料组成 对高环物进行分离提纯，进料量为 3.5m3/h。合计进料 3348kg/h，其中各种组分的质量见表，由于各组分的沸点较高，采用负压条件下填料塔进行分离，具体分析同时结合我们公司的设备选择新型 BH 型填料。 工艺描述 高环物料从储罐中经过泵输送到物料预热器中，预热到后进入精馏塔内，该塔采用负压填料塔，塔顶气相经过冷凝后，部分打回流，部分采出十甲基环五硅氧烷(D5)99.95%物流；塔釜液十甲基环五硅氧烷(D5)10%，由于塔釜液温度很高达到 163，可以用来给进料预热，预热后经过冷凝去塔釜液罐。 工艺参数 高效填料及高效导向筛板介绍 一、下面对于填料塔具体简单介绍一下： （1）填料

3、作为一种重要的气液传递介质，其性能主要取决于填料比表面积、填料表面的湿润程度以及汽液两相流体分布的均匀程度。对于分离混合物的精馏塔，塔内都是采用新型 BH 型高效规整填料。BH 型高效规整填料是在深入研究填料流体力学性能与传质学的基础上开发的。它采用折线式波纹结构，波纹线折角以 30-45-30 的折线变化，并且折线连接处以圆角圆滑过渡。 此外，我们对于该填料采用一种先进高分子表面接枝技术，对填料表面的 0.1m 内进行接枝改性，并在此基础上开发出由双层或多层丝网组成的填料，使液体的流动由一维变成三维。通过以上几方面的传质效果强化作用，极大的提高了填料的有效膜面积，提高了传质效率。据测定，该

4、BH 型高效填料的效率可以达到 1m 填料相当于 610 块理论塔板，为目前已问世填料中的效率最高之一。 （2）高效液体分布器-槽槽式液体分布器，由一级槽、二级槽、导液槽、导液板、缓冲板和缓冲丝网、卡板等组成。 一级槽、二级槽均是由金属或塑料制成的槽式结构，一级槽通过导液槽而放置于二级槽上面，一级槽通常是 13 个，一级槽的高度和宽度一般为 100400mm 和 100800mm；二级槽数量随着塔径不同而不同，一般是 215 个，二级槽高度和宽度一般为 100400mm 和 20200mm。塔径不同一级槽和二级槽的长度也不同，通常与其所在位置的圆的弦长接近。目前，常用 1 个一级槽和 310

5、个二级槽组成的高效液体分布器。在导液槽的侧壁上，开设有数个小孔，液体可以通过每个小孔分布于各个二级槽中，由于小孔开在侧面，这样不至于被下降液体中含有的固体颗粒和悬浮物堵塞，延长操作周期，保证操作正常稳定。同时，在二级槽的侧面也开设小孔用于分布液体，其工作原理是：液体通过二级槽侧面的小孔，均匀地分布于固定的液体分布点上，每个分布点均设有上下 2 个开孔，其中上面的孔径较大，可以保证液体流量再大也能将其完全从上面的那个孔中完全流出，而不至于从二级槽中溢出。二级槽的各个分布孔，都是开在侧面，这样，同样可以避免液体中含有的少量沉淀物或悬浮物堵塞小孔，造成分布不均或影响正常工作的现象发生。 在二级槽分布

6、小孔的侧面，还设置导液板，并将导液板制成角钢结构，点焊在二级槽的侧面，它将从二级槽的分布小孔中喷出来的液体，挡住使其沿角钢避免流下，起到液体面分布的效果，提高分布均匀程度。由一级和二级槽组成的槽式液体分布器中，位于一级槽中的导液槽侧壁开设小孔，液体通过时可以均匀分布于各个二级槽中，由于小孔侧面开设，这样可以避免被液体中含有的固体颗粒和悬浮物堵塞。同时，一级槽上安有缓冲板和丝网，可以适当缓冲下降液体的冲击动能，避免液体分布器损坏。 开设在二级槽侧面上的分布小孔，可将液体均匀的分布于固定液体分布点上。这些小孔同样可以避免被液体中含有的少量沉淀物或悬浮物所堵塞，而导致分布不均或影响正常工作。在二级槽

7、分布小孔的侧面设置导液板，将二级槽分布小孔中喷出来的液体挡住，并使其沿导液板角钢流动避免流下，起到液体面分布的效果，提高分布均匀程度。 高效导向筛板具有生产能力大、塔板效率高、塔压降低、结构简单、造价低廉、维修方便的特点。目前已广泛应用于化学工业、石油化工、精细化工、轻工化工、医药工业、香料工业、原子能工业等，所应用的物系包括甲醇水（原料中还会有粘性树脂和发泡剂等杂质） 、乙醇水（发酵醪制乙醇） 、醋酸醋酸乙烯、醋酸甲酯醋酸乙烯水、乙炔乙醛醋酸乙烯、聚醋酸乙烯醋酸乙烯甲醇、乙苯苯乙烯、邻硝基氯苯对硝基氯苯、香叶醇分离、重水分离等等。高效导向筛板已推广应用了数百座精馏、吸收塔，多次获省部级科技进

8、步奖。 高效导向筛板的工作原理是：在高效导向筛板上开设了大量筛孔及少部分导向孔，通过筛孔的气体在塔板上与液体错流，穿过液层垂直上升，通过导向筛板的气体，沿塔板水平前进，将动量传递给塔板上水平流动的液体，从而推动液体在塔板上均匀稳定前进，克服了原来塔板上的液面落差和液相返混，提高了生产能力和板效率，解决了堵塔、液泛等问题。根据实验测定，非活化区的面积往往占塔截面积的 1/3 左右。高效导向筛板在液流入口处增加了向上凸成斜台状的鼓泡促进器，促使液体一进入塔板就能鼓泡，改善气液接触与传质状况。高效导向筛板具有下述特点： 1、生产能力大 由于下列原因，高效导向筛板比传统塔板的生产能力高出50100%，

9、甚至更高。 （1）克服了液流上游存在的非活化区，使得气流通道增加了 1/3 以上。 （2）消除了液面梯度，使得气速均匀。在传统塔板上，由于上游液层厚而下游液层薄，气速在整个塔截面上是不均匀的，下游液层较薄处气速较大，该处液层率先被吹开时，即达到了生产能力的最大值。而对导向筛板，由于整个塔截面上气速均匀，即全塔平均气速达到最大时，才是生产能力的最大值。 2、效率高 （1）由于克服了非活化区，使得塔板上鼓泡区域增加，增加了气液传质机会，提高了塔板效率。 （2）液相返混是影响塔板效率的最重要的因素之一。高效导向筛板很好地克服了液相返混，提高了塔板效率。 综上所述，高效导向筛板适用于要求生产能力大或扩产改造的场合，要求分离效率高以及精密分离的场合，要求压降低特别是真空精馏的场合，它对粘性物料或含有固体颗粒的物料有很强的抗污和抗堵能力，还能够有效地破除塔板上的泡沫，降低雾沫夹带，防止液泛发生。