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精餾塔的干擾因素
和其他化工過程一樣,精餾是在一定的物料平衡和能量平衡的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。由此可見,除了要考慮使產(chǎn)品符合規(guī)格外,還應(yīng)同時考慮產(chǎn)品的產(chǎn)量和能量消耗。一切因素均通過物料平衡和能量平衡影響塔的正常操作。影響物料平衡的因素包括進(jìn)料量和進(jìn)料成分的變化,頂部餾出物及底部出料的變化。影響能量平衡的因素主要是進(jìn)料溫度或熱焓的變化,再沸器加熱量和冷凝器冷卻量的變化,此外還有塔的環(huán)境溫度等變化。同時,物料平衡和能量平衡之間又是相互影響的。要了解這些因素是如何影響精餾塔操作的,首先必須分析它的靜態(tài)規(guī)律,即研究其靜態(tài)特性。從而分析上述因素對精餾塔的動態(tài)影響。
1.精餾塔中靜態(tài)關(guān)系的分析
圖15為精餾塔的物料流程圖,可簡單地視其于為二元精餾。則從物料平衡和能量關(guān)系出發(fā),可得出它的總的物料平衡關(guān)系為
F=D+B (9)
輕組分的物料平衡關(guān)系為
Fz=Dy+Bx (10)
式中,F(xiàn)、D和B分別為進(jìn)料量、頂部餾出物量和塔底產(chǎn)品;z、y和x分別為進(jìn)料、頂部餾出物和底部產(chǎn)品中輕組分的含量。由以上兩式,可明顯看出進(jìn)料量F在產(chǎn)品中的分配量(即D/F)是決定頂部和底部產(chǎn)品中輕組分含量y和x的關(guān)鍵因素。
靜態(tài)下精餾塔的能量關(guān)系為
QH FHF=QC+DHD+BHB (11)
式中,QH為再沸器加熱量,QC為冷凝器冷卻量,HP、HD和HB分別為進(jìn)料頂部、底部產(chǎn)品的比熱熔。在式中,每一項都影響著塔內(nèi)上升蒸汽的流量V。對于一個既定的塔來講,V與F之比與塔的分離度S有關(guān)。即V/F一定時意味著塔分離度也一定。
按精餾段指標(biāo)的控制方案
如果對塔頂出料的成分要求高于釜底出料時,或者全部為氣相進(jìn)料時,或當(dāng)塔底提餾段板上的溫度不能很好地反映產(chǎn)品組分變化時,則可采用精餾段控制。精餾段溫度也是衡量質(zhì)量指標(biāo)的間接指標(biāo),它是以改變回流量作為控制手段的方案,稱為精餾段溫控。
除了上述主要控制系統(tǒng)外,精餾段溫控還設(shè)有若干個輔助控制系統(tǒng)。對進(jìn)料量、塔壓、塔底采出量與塔頂餾出液的控制方案,與提餾段溫控時相同。在精餾段溫控時,再沸器加熱量應(yīng)維持一定,而且足夠大,以使塔在1大處理量時,仍能保持塔底產(chǎn)品的質(zhì)量。
由于采用了精餾段溫度作為間接質(zhì)量指標(biāo),因此它能較直接地反映精餾段的產(chǎn)品情況。當(dāng)精餾段恒定后,能較好地保證塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量。對于動態(tài)氣相進(jìn)料時,其進(jìn)料量的變化過程也比較快,采用精餾段溫控就比較及時。
提餾段和精餾段溫控方案,分別以塔底和塔頂?shù)臏囟茸鳛楸豢刈兞?。即:Ri=P/Fzi(8)生產(chǎn)效益除了產(chǎn)品純度與產(chǎn)品回收率之間的關(guān)系,還必須考慮能量消耗因素。當(dāng)要分離的產(chǎn)品純度較高時,由于塔頂或塔底的溫度變化及其相鄰塔之間的溫度相差均很小,這就要求有非常靈敏的測溫裝置,同時對溫控的調(diào)節(jié)精度都有很高的要求,但實際上卻很難做到。解決這一問題的方法,是取精餾塔的靈敏板的溫度作為被控變量。
所謂靈敏板,是指當(dāng)塔的操作受到擾動或控制作用時,各板上的物料組分和溫度變化1大的那塊塔板。當(dāng)產(chǎn)品組分變化時,在靈敏板處可獲得1大的的溫度變化值,所以,以靈敏板溫度進(jìn)行控制時,塔的產(chǎn)品純度可以得到保證。
酒精蒸餾塔清洗方法
酒精生產(chǎn)中醪垢形成、預(yù)防及清洗蒸餾塔(醪塔)結(jié)垢堵塞問題,尤其是醪塔堵塔問題,是蒸餾系統(tǒng)不能長周期運(yùn)行的主要制約因素。一般的解決辦法是定期或不 定期進(jìn)行物理法或化學(xué)法處理,雖然能收到 一定效果,但短時間又會產(chǎn)生同樣的問題。
本文試圖對醪垢的成因、預(yù)防和清除進(jìn)行探討,希望對業(yè)界解決這一問題能有所幫助。
1、醪垢的定義
醪垢是沉積在設(shè)備、管道內(nèi)表面上由不 溶性鹽、泥砂、纖維、淀粉、蛋白質(zhì)、糊精、糖、 酵母菌體及其它糖酵解代謝副產(chǎn)物等所組成的多成分物質(zhì)。按精餾段指標(biāo)的控制方案如果對塔頂出料的成分要求高于釜底出料時,或者全部為氣相進(jìn)料時,或當(dāng)塔底提餾段板上的溫度不能很好地反映產(chǎn)品組分變化時,則可采用精餾段控制。一般附著在成熟醪預(yù)熱 器、塔底再沸器的管壁及蒸餾塔塔盤和塔件 上,常常造成進(jìn)料溫度降低,塔底各板間溫差加大,塔頂真空度升高,嚴(yán)重時會造成塔 底跑酒,終導(dǎo)致生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。
酒精精餾塔又稱為蒸餾塔,是進(jìn)行精餾的一種塔式汽液接觸裝置。很多人只是聽說過精餾塔,可是對于它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不了解。
進(jìn)料部分
連續(xù)精餾設(shè)置塔進(jìn)料流量集中顯示及自動控制閥。
塔頂部分
塔頂設(shè)置壓力(或真空度)集中顯示,頂部較高操作壓力大于0.03MPa的精餾設(shè)備,設(shè)置安全閥或片等防爆泄壓系統(tǒng)。安全閥設(shè)在設(shè)備頂部或頂部氣相餾出管道上。