精馏塔工作原理_简述精馏的基本原理

精馏是一种复杂的蒸馏过程，通过将由不同挥发度组分构成的混合液在精馏塔中反复进行部分汽化和部分冷凝，达到将混合液分离成近乎纯态组分的效果。这一过程基于蒸汽和液体逆流相互作用的原理。只要精馏塔的塔板数量足够多，我们便可以在塔顶得到易挥发的组分，而在塔釜得到难挥发的组分。

在粗甲醇中，杂质被分为两类：一类杂质的挥发性高于甲醇，可以在预精馏塔的顶部被去除；另一类杂质的挥发性较低，需在回收精馏的塔釜中进行脱除。节能型四塔精馏流程中，巧妙地利用加压塔顶出来的甲醇蒸汽作为常压塔再沸器的热源，这样不仅节省了循环水冷凝加压塔顶蒸汽的能耗，同时也减少了常压塔再沸器所需的蒸汽量，同时还有效地避免了常压塔进料泵的使用。

精馏过程在精馏塔内部顺利进行。混合组分从塔的某一中间层板连续进入塔内。在进料板以上区域，上升蒸汽中的重组分向液相传递，而回流液中的轻组分则向汽相传递。经过足够的塔板处理后，在塔的上半部完成了对上升蒸汽的精制，从而去除了其中的重组分，这个过程被称为精馏段。相反，在进料板以下区域，下降液体中的轻组分向汽相转移，而上升蒸汽中的重组分则向液相转移。这一系列的操作在塔的下半部完成，专注于提取下降液体中的重组分并提纯轻组分，这个部分被称作提馏段。

一个完整的精馏塔由精馏段和提馏段组成，进料板则是二者的分界线。当原料液的浓度与塔内某级的浓度相近时，原料液便由此引入精馏塔。

溶液的沸点与其总压力以及组成成分密切相关。在精馏塔的各个塔板上，物料的组成和总压均有所不同。这导致了从塔顶到塔釜形成了一种特定的温度分布。在加压或常压精馏过程中，虽然各板之间的总压差不大，但各板的组成差异却是形成全塔温度分布的主要原因。

当精馏塔受到如回流比变化、进料组成波动等外部因素的干扰时，全塔各板的组成将发生变化，同时全塔的温度分布也会相应地调整。我们可以通过测量温度的方法来预测塔内的组成变化，特别是塔顶馏出液的组成变化。

在一定的总压下，塔顶温度是馏出液组成的直接体现。在进行高纯度分离时，在塔顶或塔底的某一段塔中，温度变化可能极为微小。这意味着当塔顶温度发生可察觉的变化时，馏出液的组成可能已经超出了允许的范围。

通过对操作条件变动前后的温度分布进行细致观察，我们可以发现某些塔板在精馏段或提馏段中温度变化最为显著。这些塔板对外界干扰因素的反应最为灵敏，因此被称为灵敏板。将感温元件安置在这些灵敏板上，可以及早察觉到精馏操作所受到的干扰。由于灵敏板通常靠近进料口，它可以在塔顶馏出液组成发生变化之前先感受到进料产生的变动，从而及时采取调节措施，以保持馏出液组成的稳定。