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能耗要求和經(jīng)濟性指標
精餾過程中消耗的能量,主要是再沸器的加熱量和冷凝器的冷卻量消耗;此外,塔和附屬設備及管線也要散失部分能量。
在一定的純度要求下,增加塔內(nèi)的上升蒸汽是有利于提高產(chǎn)品回收率的;同時也意味著再沸器的能量消耗要增大。且任何事物總是有一定限度的。在單位進料量的能耗增加到一定數(shù)值后,再繼續(xù)增加塔內(nèi)的上升蒸汽,則產(chǎn)品回收率就增長不多了。為了使產(chǎn)品符合一定的質(zhì)量指標,就必須在上述控制方案的基礎上設置質(zhì)量反饋系統(tǒng),采用再沸器加熱量及頂部產(chǎn)品量(或回流量)等作為調(diào)節(jié)參數(shù),以克服進料成分變化等擾動對產(chǎn)品成分的影響,使產(chǎn)品合格。應當指出精餾塔的操作情況,必須從整個經(jīng)濟效益來衡量。在精餾操作中,質(zhì)量指標、產(chǎn)品回收率和能量消耗均是要控制的目標。其中質(zhì)量是必要條件,在質(zhì)量指標一定的條件下應在控制過程中使產(chǎn)品的產(chǎn)量盡可能提高一些,同時能量消耗盡可能低一些。
按產(chǎn)品成分或物性指標的直接控制方案
精餾塔的質(zhì)量控制1好能選擇表征塔頂和塔底產(chǎn)品的質(zhì)量指標,即產(chǎn)品的成分作為被控變量,即直接控制方案。上述的溫度、溫差或雙溫差控制都是間接控制產(chǎn)品質(zhì)量的方法。塔設備的高度與直徑之比,因情況不同,差別很大,塔外殼用鋼板焊制,也可用鑄鐵鑄造,每層塔板為一節(jié),并用法蘭連接。利用產(chǎn)品分析器,例如色譜儀、紅外分析器、密度計、干點、閃點及初餾點分析器等,分析出塔頂(或塔底)的產(chǎn)品成分并將其作為被控變量,而將回流量或再沸器的加熱量等作為控制變量,就可以組成成分控制,實現(xiàn)按產(chǎn)品成分的直接指標控制。
采用色譜儀可以測量多組分的濃度,并可以通過測量其他含量較少的雜質(zhì)組分之和來決定產(chǎn)品的純度。精餾工藝上通常采用工業(yè)色譜儀進行在線的成分分析,并以關(guān)鍵組分的濃度比進行控制。由于色譜儀也是根據(jù)吸收和解吸原理工作的,在精餾塔中很難進行的分離在色譜儀中也是困難的。由于色譜儀也是根據(jù)吸收和解吸原理工作的,在精餾塔中很難進行的分離在色譜儀中也是困難的。同時分析儀需要采樣系統(tǒng)且其測量滯后影響了控制系統(tǒng)的動態(tài)響應。這是在使用時應予注意的。在精餾塔的操作中,當干擾產(chǎn)生時,多個塔板中靈敏板的變化量明顯。因此,可選擇測量靈敏板上的成分,并作為被控變量進行控制。
與溫度控制的情況類似,塔頂或塔底產(chǎn)品的成分是能體現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量指標。但是當分離的產(chǎn)品較純時,在鄰近塔頂、塔底的各板間,成分差很小,而且每塊板上的成分在受到干擾后變化也很小,這就要求檢測成分的儀表靈敏度很高。理論上講,按產(chǎn)品成分的直接指標控制方案,是直接、1有效的方案。對于液相進料時,進料量或進料成分的變化很快影響塔底的成分,而提餾段溫控比較及時,動態(tài)過程也比較快。它可為各種基于化工熱力學的多變量控制及精1確控制打下基礎。但是,就目前測量產(chǎn)品成分的儀表來說,準確度一般較差、滯后時間也很長,因而控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量受到很大影響。但只要不斷改善成分分析儀表的性能,按產(chǎn)品成分的直接指標控制方案將得到廣泛應用。
酒精精餾過程的生產(chǎn)方法及特點是什么?
酒精精餾與化工精餾過程不同點就在于它不僅是一個將酒精濃縮的過程,而且還擔負著把粗酒精中50多種揮發(fā)性雜質(zhì)除去的任務,所以濃縮酒精和除去雜質(zhì)的過程在酒精工業(yè)中稱為精餾.物料中的雜質(zhì)基本上是在發(fā)酵過程中生成的,只有很少數(shù)的雜質(zhì)是在蒸煮和蒸餾過程中生成的. 工業(yè)上生產(chǎn)酒精主要有兩種方法:發(fā)酵法和化學合成法. 工業(yè)上用得廣的是發(fā)酵法. 所謂發(fā)酵法就是指微生物細胞,在無氧條件下,進行無氧呼吸,將吸收的營養(yǎng)物質(zhì)(淀粉質(zhì),糖質(zhì))通過細胞內(nèi)酶的作用,進行一系列的生物化學反應,把復雜的有機物分解為比較簡單的生化中間產(chǎn)物,同時放出一定能量的過程,簡單地說,就是在無氧條件下,微生物將復雜的有機物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚漠a(chǎn)物的過程.
酒精回收塔、酒精精餾塔技術(shù)說明
有效提高酒精回收塔、酒精精餾塔的分餾效率,降低酒精損耗,節(jié)約能源,是酒精精餾技術(shù)發(fā)展的主要方向。提高塔釜加熱效率,改善填料結(jié)構(gòu),提高塔板效率,是要達到提高分餾效率,降低酒精損耗和節(jié)約能源這兩種目的的主要手段。
采用不銹鋼波紋填料。該填料具有比表面積大,壓力降小,酒精回收塔氣流分布好,分餾效果好等明顯優(yōu)點。節(jié)約能源20%-30%,殘液酒精濃度可≤5%,并且該填料易清洗,不易結(jié)垢,不渣化,塔體截面流道不易堵塞,運行穩(wěn)定可靠。該技術(shù)的采用大大提高了填料塔的分餾效率,從而提高了全塔效率。節(jié)約能源20%-30%,殘液酒精濃度可≤5%,并且該填料易清洗,不易結(jié)垢,不渣化,塔體截面流道不易堵塞,運行穩(wěn)定可靠。
采用夾套外循環(huán)式蒸發(fā)器作為塔釜加熱蒸發(fā)裝置,其蒸發(fā)效率比傳統(tǒng)的“u”型管加熱釜其熱效率得到大大提高,同等加熱面積下,其蒸發(fā)速度可以提高1-2倍,并且可以實現(xiàn)塔釜無拆卸自動清洗,大大改善了操作方便性。
精餾塔系還實現(xiàn)了冷凝器與塔體的一體化安裝方式和低位回流比調(diào)節(jié)的工藝操作方式,大大改善了精餾的操作方便性和工藝穩(wěn)定性。