精馏塔是一种塔式气液接触装置,主要用于分离液体混合物中的不同组分,其工作原理基于混合物中各组分挥发度(即沸点)的差异。以下是其工作原理的详细解释:
精馏塔的分离过程:
气液两相形成:混合液从进料口进入塔中部,塔底再沸器加热使部分液体汽化,形成上升蒸汽相(富含轻组分)和下降液相(富含重组分)。
传质与传热:在塔板或填料层上,上升蒸汽与下降液体逆流接触。气相中的重组分冷凝进入液相,液相中的轻组分汽化进入气相,同时进行热量交换(蒸汽冷凝放热,液体汽化吸热);经过多次这样的过程,轻组分向上富集,重组分向下富集。
精馏段与提馏段作用:进料口以上为精馏段,进一步增浓蒸汽中的轻组分;进料口以下为提馏段,从下降液体中提取易挥发组分,最终在塔顶得到高纯度轻组分产品,塔底得到高纯度重组分产品。