多效精馏工作原理

精馏 在化工生产中有着广泛的应用，为了 降低能耗 ，通常可以采用多种节能措施， 多效精馏 就是一种广泛使用的节能措施。

多效精馏 的工作原理是通过 重复使用 供给精馏塔的 能量 ， 提高 能量 利用效率 。以 多塔代替单塔 ，将 一个分离任务 分解为由 若 干个操作压力 不同的塔 来完成，每一个精馏塔成为一效，将 前一塔的塔顶蒸汽作为后一塔再沸器的加热蒸汽 ，以此类推，直至最后一个塔。即 利用高压塔顶蒸汽的潜热向低压塔的再沸器提供热量 。  

多效精馏效数N 与 理论节能效率η 的关系如下：

根据上式可以计算，双效精馏的理论节能效率为50%，三效精馏的理论节能效率为66.7%，四效的为75%。 因此多效精馏加热蒸汽的用量与效数成反比，效数越多，用量越少。

尽管多效精馏有明显的好处，但其应用仍然受到一定的限制，首先，效数要受到投资的限制， 效数增加，塔数增加，设备投资费用增大 。同时，效数增加， 第一效塔的压力增加 ， 塔底再沸器所用的加热蒸汽的品质提高 ，将削弱因能耗降低而减少的操作成本；同时又使 换热器 传热温差减小，使换热面积增大，故换热器的投资费用增大。其次，效数受到操作条件的限制。第一效塔中的 最高压力和温度 ，受系统临界压力和温度、热源的最高温度以及热敏性物料的许可温度的限制；而 压力最低的塔 通常受 塔顶冷凝器冷却水温度 的限制。最后就是多效精馏 系统操作相对困难 ，对 设计和控制的要求较高 。

因此，在实际应用中，可考虑采用 双效精馏 。

根据进料与压力梯度方向的一致性，多效精馏可分为：

1、并流结构， 即原料分配到各热集成塔进料。

2、顺流结构， 进料方向与压力梯度方向一致，即从高压塔进料。

3、逆流结构， 进料方向与压力梯度方向相反，即从低压塔进料。

4、混流结构， 从高压塔进料，塔顶冷凝液进入低压塔。