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      蒸餾機的工作原理及運用介紹

      發表于--2016-08-08 08:36:01

        蒸餾機的工作原理就是把源水煮沸后令其蒸發冷凝回收,要大量耗費熱能,造價不會太低,用于制作蒸餾水的源水中的其它遇熱蒸發物質,也就隨著蒸餾水的生成而冷凝到蒸餾水中,如對健康有害的酚類、苯化合物,甚至可蒸發的汞等。要想得到純凈水或超純水,必須經過二次、三次的蒸餾還得增加其它純凈手段。
        蒸餾機是利用蒸餾法分離物質的器具。在中國古代,蒸餾機一般用于煉丹術、制燒酒、蒸花露水等。不同的用途有不同的形制和起源。煉丹術中的蒸餾機主要源于古人抽砂煉汞的實踐。我國古代的水銀煉制,最早是采用簡單的低溫氧化焙燒法,東漢時發展成密閉抽汞法,把容器密封起來,加熱時,丹砂分解出的水銀蒸汽冷凝在容器內壁。這種煉汞設備再加上冷凝裝置和汞收集器,就構成了一種較為原始的蒸餾機。煉丹家們長期使用的所謂“火在上、水在下"的未濟爐,就是把冷凝器置于爐內的一種簡單蒸餾器。后來,煉丹家們又將冷凝器與加熱爐分開,使得這種形式的蒸餾器發展到了完善程度,其代表就是吳悮《丹房須知》及宋應星《天工開物》中的描述。
        蒸餾機有機物的精餾分離多年來一直使用填料塔或板式塔,在塔設備中,液膜流動較慢,汽液接觸比表面積較小,傳質效率相對較低,所以設備體積龐大、空間利用率低、占地面積大。近年來出現的超重力精餾技術,利用高速旋轉產生的數百至千倍重力的超重力場代替常規的重力場,極大地強化氣液傳質過程,
        蒸餾機將傳質單元高度降低1個數量級。從而使巨大的塔設備變為高度不到2米的超重力精餾機,達到增加效率、縮小體積的目的。蒸餾機已成功地應用于工業生產中的連續精餾過程,改變了傳統的塔設備精餾模式,只要在室內廠房里就可以實現連續精餾過程。用它代替傳統的塔設備,對社會的發展而言可節省鋼材資源,延長地球資源的使用年限;對企業的發展而言,可以節約場地與空間資源,減少污染排放,提高產品質量,改善經營管理模式,降低生產勞動強度,增加生產的安全性。
        蒸餾機完成精餾操作的主體設備。塔體為圓筒形,塔內設有供氣液接觸傳質用的塔板(見板式塔)或填料(見填充塔)。在簡單精餾塔中,只有一股原料引入塔中,從塔頂和塔底分別引出一股產品。隨化工生產的發展,出現了多股進料和多股出料或有中間換熱的復雜塔。在實際生產中,常有組分相同而組成不同的幾宗物料都需要分離。如果把這些物料混合以后進行分離,則能耗較大。為此可在塔體適當位置設置多個進料口,將各宗物料分別加入塔內。例如裂解氣深冷分離的脫甲烷前冷流程,就是將四宗組成和溫度都不相同的液化裂解氣在不同位置送入脫甲烷塔進行精餾的。在精餾塔內,氣液兩相的組成沿塔高逐漸發生變化。因此,在塔體不同高度上設置出料口,可以得到組成不同的產品,這稱為側線出料。石油煉制工業中的常壓塔和減壓塔,就是通過側線出料得到不同產品的實例。
        在蒸餾機內氣液兩相的溫度自上而下逐漸增加,塔頂最低,塔底最高。如果塔底和塔頂的溫度相差較大,蒸餾機可在精餾段設置中間冷凝器,在提餾段設置中間再沸器,以降低操作費用。供熱費用取決于傳熱量和所用載熱體的溫位。在塔內設置的中間冷凝器,蒸餾機可用溫位較高、價格較便宜的冷卻劑,使上升氣體部分冷凝,以減少塔頂低溫冷卻劑的用量。同理,中間再沸器可用溫位較低的加熱劑,使下降液體部分汽化,以減少塔底再沸器中高溫加熱劑的用量。

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