




约束条件
为保证正常操作,需规定某些参数的极限值,并作为约束条件。塔内气体的流速过低时,对于某些筛板精馏塔会产生漏液现象,从而影响操作降低塔板效率;压力的降低可以使塔内被分离组分间的挥发度增加,这样使单位处理量所需的再沸器加热量下降,节省能量,提高经济效益。而流速过高易产生液泛,将完全***塔的操作。由于塔板上液层***,气相通过液层的阻力增大,因而可用测量差压的方法检测塔的液泛现象。当压差过高时,则通过差压控制系统减小气体流速。每个精馏塔都存在着一个***1大操作压力限制,超过这个压力,塔的安全就没有保障。为精馏过程提供能量的再沸器和冷凝器,也都存在一定限制。再沸器的加热,受塔压和再沸器中液相介质***1大汽化率的影响;同时再沸器两侧间的温差不能超过其临界温差,否则会导致给热系数下降,传热量降低。对冷凝器冷却能力影响***1大的是冷却介质的温度。而在介质条件不变时,又与塔的操作压力有关;同时馏出产品组份的变化也将影响到冷凝器的冷却能力限制。在确定精馏塔的控制方案时,必须考虑到上述的约束条件,以使精馏塔工作于正常操作区内。
精馏塔的干扰因素
和其他化工过程一样,精馏是在一定的物料平衡和能量平衡的基础上进行的。一切因素均通过物料平衡和能量平衡影响塔的正常操作。影响物料平衡的因素包括进料量和进料成分的变化,顶部馏出物及底部出料的变化。影响能量平衡的因素主要是进料温度或热焓的变化,再沸器加热量和冷凝器冷却量的变化,此外还有塔的环境温度等变化。同时,物料平衡和能量平衡之间又是相互影响的。要了解这些因素是如何影响精馏塔操作的,首先必须分析它的静态规律,即研究其静态特性。提馏段温控时,回流量采用定值控制,且回流量应足够大,以便当塔的处理量***1大时,仍能保持塔顶产品的质量指标在规定的范围内。从而分析上述因素对精馏塔的动态影响。
1.精馏塔中静态关系的分析
图15为精馏塔的物料流程图,可简单地视其于为二元精馏。则从物料平衡和能量关系出发,可得出它的总的物料平衡关系为
F=D+B (9)
轻组分的物料平衡关系为
Fz=Dy+Bx (10)
式中,F、D和B分别为进料量、顶部馏出物量和塔底产品;z、y和x分别为进料、顶部馏出物和底部产品中轻组分的含量。由以上两式,可明显看出进料量F在产品中的分配量(即D/F)是决定顶部和底部产品中轻组分含量y和x的关键因素。
静态下精馏塔的能量关系为
QH FHF=QC+DHD+BHB (11)
式中,QH为再沸器加热量,QC为冷凝器冷却量,HP、HD和HB分别为进料顶部、底部产品的比热熔。在式中,每一项都影响着塔内上升蒸汽的流量V。对于一个既定的塔来讲,V与F之比与塔的分离度S有关。即V/F一定时意味着塔分离度也一定。
酒精回收塔、酒精精馏塔技术说明
有效提高酒精回收塔、酒精精馏塔的分馏效率,降低酒精损耗,节约能源,是酒精精馏技术发展的主要方向。提高塔釜加热效率,改善填料结构,提高塔板效率,是要达到提高分馏效率,降低酒精损耗和节约能源这两种目的的主要手段。
采用不锈钢波纹填料。该填料具有比表面积大,压力降小,酒精回收塔气流分布好,分馏效果好等明显优点。该技术的采用大大提高了填料塔的分馏效率,从而提高了全塔效率。节约能源20%-30%,残液酒精浓度可≤5%,并且该填料易清洗,不易结垢,不渣化,塔体截面流道不易堵塞,运行稳定可靠。(2)设置质量调节系统实际上根据精馏塔静态特性考虑的按物料和能量平衡关系控制的方案,在具体应用时很难保证产品的质量,仅在产品质量指标并不严格的情况下才能使用。
采用夹套外循环式***蒸发器作为塔釜加热蒸发装置,其蒸发效率比传统的“u”型管加热釜其热效率得到大大提高,同等加热面积下,其蒸发速度可以提高1-2倍,并且可以实现塔釜无拆卸自动清洗,大大改善了操作方便性。
精馏塔系还实现了冷凝器与塔体的一体化安装方式和低位回流比调节的工艺操作方式,大大改善了精馏的操作方便性和工艺稳定性。