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能耗要求和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)
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(shè)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。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。且任何事物總是有一定限度的。在單位進(jìn)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。應(yīng)當(dāng)指出精餾塔的操作情況,必須從整個經(jīng)濟(jì)效益來衡量。在精餾操作中,質(zhì)量指標(biāo)、產(chǎn)品回收率和能量消耗均是要控制的目標(biāo)。其中質(zhì)量是必要條件,在質(zhì)量指標(biāo)一定的條件下應(yīng)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。
影響精餾塔操作中質(zhì)量指標(biāo)的因素
通過以上分析,可以看出,在精餾塔的操作過程中,影響其質(zhì)量指標(biāo)的主要干擾有以下幾種:
(l)進(jìn)料流量F的波動
進(jìn)料量指進(jìn)入精餾塔物料的量,它的波動通常很難避免。同時塔壓的下降使同一組分的平衡溫度下降,再沸器兩側(cè)的傳熱溫度增加,提高了再沸器的加熱能力,減輕再沸器的結(jié)垢。對于獨(dú)立的或位于整個生產(chǎn)過程的起點(diǎn)的精餾塔控制可采用定值控制,則可使進(jìn)料流量保持恒定。但是,在一個連續(xù)的生產(chǎn)過程中,精餾塔的處理量往往是上一工序的產(chǎn)出量。如果一定要使進(jìn)料量恒定,勢必要設(shè)置很大的中間貯槽進(jìn)行緩沖。二是采取在上一工序設(shè)置液位均勻控制系統(tǒng)來控制出料,使塔的進(jìn)料流量F波動比較平穩(wěn),從而避免劇烈的變化。
(2)進(jìn)料成分ZF的變化
進(jìn)料成分取決于上一工序出料或原料情況,對精餾塔的控制系統(tǒng)來講,它是不可控的干擾。而針對進(jìn)料成分的較大變化,則必須重新設(shè)置控制變量。
(3)進(jìn)料溫度 TF及進(jìn)料熱量 QF的變化
進(jìn)料溫度通常是較為恒定的??梢酝ㄟ^蒸汽總管設(shè)置壓力控制系統(tǒng)來加以克服,或者在串級控制系統(tǒng)的副回路中予以克服。假如不恒定,進(jìn)料溫度和進(jìn)料熱量的變化會影響到塔的焓平衡,因此必須保持進(jìn)料溫度的恒定。工業(yè)上往往先將進(jìn)料預(yù)熱,通過溫度控制系統(tǒng)來使進(jìn)料溫度恒定。這對于進(jìn)料狀態(tài)全部是汽態(tài)或全部是液態(tài)時,可以保持進(jìn)料熱焓一定。當(dāng)進(jìn)料是汽液混相狀態(tài)時,則只有當(dāng)汽液兩相的比例恒定時,進(jìn)料熱焓才能恒定,必要時應(yīng)設(shè)置熱焓控制的環(huán)節(jié)來維持。
(4)再沸器加熱劑熱量的變化
當(dāng)加熱劑是蒸汽時,加入熱量的變化往往是由蒸汽壓力的變化引起的。可以通過蒸汽總管設(shè)置壓力控制系統(tǒng)來加以克服,或者在串級控制系統(tǒng)的副回路中予以克服。
(5)冷卻劑入口溫度及閥前壓力的變化
冷卻劑量的變化會影響到回流量或回流溫度,它的變化主要是由于冷卻劑的壓力或溫度變化引起的。對于這類干擾,以閥前壓力波動影響較大,控制中用壓力控制系統(tǒng)加以克服。
(6)環(huán)境溫度的變化
精餾塔操作的環(huán)境溫度的變化一般不大,但在采用風(fēng)冷器作冷凝器時,則天氣驟變與晝夜溫差,對塔的操作影響較大,它會使回流量或回流溫度變化。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。為此,應(yīng)采用內(nèi)回流控制的方法予以克服。內(nèi)回流通常是指精餾塔的精餾段內(nèi)上一層塔盤向下一層塔盤流下的液體量,一般要控制內(nèi)回流為恒定量或按某一規(guī)律變化的操作。
由上述分析可以看出,進(jìn)料流量和進(jìn)料成分的波動是精餾塔操作的主要干擾,這個干擾往往不可控。
可溶性鈣鹽轉(zhuǎn)化成碳酸鈣垢在蒸餾過程中,可溶性有機(jī)酸鈣鹽與醪液中的可溶性碳酸鹽反應(yīng)生成碳酸鈣垢:
CaA2 Na2CO3=CaCO3↓ 2NaA
CaA2 K2CO3=CaCO3↓ 2KA
2.3.3 可溶性鈣鹽受熱分解生成難溶碳酸鈣垢在蒸餾過程中,可溶性鈣鹽受熱分解生成溶解度小的鹽垢:
Ca(H CO3)2 =CaCO3 ↓ H2O CO2↑ Mg(HCO3)2 = MgCO3↓ H2O CO2↑
前處理制漿工藝對醪垢的生成也有影響
在酒精生產(chǎn)中,前處理制漿工藝可分為干法、半干法、濕法及改良濕法等,其對醪液輸送、換熱、蒸餾等過程中的結(jié)垢及積料影響程度從小到大,依次為濕法、干法、半干法、改良濕法。理論上講,按產(chǎn)品成分的直接指標(biāo)控制方案,是最直接、最1有效的方案。無論哪種制漿工藝,造成堵塔或換熱器效率下降的主要原因均為醪垢的積累,物料粒度則是次要原因。
酒精精餾塔
用途:本設(shè)備適用于酒精、、丙1酮等有機(jī)溶1劑的回收提純。
概述:
1、 本設(shè)備有間歇式和連續(xù)式兩種形式,主要由塔釜、塔身、冷凝器、平衡罐、流量計等部件組成。
2、 連續(xù)式的配有預(yù)熱器,可以進(jìn)行連續(xù)式生產(chǎn),符合大批量生產(chǎn)的需要。
3、 針對醫(yī)院、科研單位等,專門設(shè)計了小型回收塔,用于小劑量生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)。
4、 可以將濃度10%以下的稀酒精、、丙1酮等有機(jī)溶1劑提純到90-95%,且剩余殘液的濃度<1%。對于濃度10%以上的稀溶液,效果更佳。
5、 可配置PLC控制系統(tǒng),對溫度、流量、濃度等參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動控制,提高生產(chǎn)效率。
主要技術(shù)參數(shù):
參數(shù)/型號JS-200JS-300JS-400JS-500JS-600JS-800
蒸餾釜容積(L)90011001600200025003200
塔身高度(mm)550070007000750075007500
回收能力(kg/h)45-6090-100150-160280-300420-450600-630
冷凝面積(m2)4916253656
冷卻面積(m2)11.63334.5
蒸汽壓力(MPa)<0.1
外形尺寸(m)2.9*1.5*9.53.3*1.6*114.6*1.8*11.74.8*2.1*12.65*2.2*12.65.5*2.2*13.8