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精餾塔調(diào)節(jié)的常見問題

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1、在制藥、石油化工、精細化工等領(lǐng)域中,常常會有很多液相混合物需要分離或提純,精餾技術(shù)便成為應(yīng)用最廣和規(guī)模最大的傳質(zhì)分離過程。 精餾操作中怎樣調(diào)節(jié)塔的壓力? 影響塔壓變化的因素是什么? 塔的壓力是精餾塔主要的控制指標之一。任何一個精餾塔的操作,都應(yīng)把塔壓控制在規(guī)定的指標內(nèi),以相應(yīng)地調(diào)節(jié)其它參數(shù)。塔壓波動過大,就會破壞全塔的物料平衡和氣液平衡,使產(chǎn)品達不到所要求的質(zhì)量。所以,許多精餾塔都有其具體的措施,確保塔壓穩(wěn)定在適宜范圍內(nèi)。 對于加壓塔的塔壓,主要有以下兩種調(diào)節(jié)方法。 ①塔頂冷凝器為分凝器時,塔壓一般是靠氣相采出量來調(diào)節(jié)的。在其它條件不變的情況下,氣相采出量增大,塔壓下降;氣相采出

2、量減小,塔壓上升。 ②塔頂冷凝器為全凝器時,塔壓多是靠冷劑量的大小來調(diào)節(jié),即相當于調(diào)節(jié)回流液溫度。在其它條件不變的前提下,加大冷劑量,則回流液的溫度降低,塔壓降低;若減少冷劑量,回流液溫度上升,塔壓上升。 對于減壓精餾塔的壓力控制,主要有以下兩種方法。 ①當塔的真空借助于噴射泵獲得時,可以用調(diào)節(jié)塔頂冷凝器之冷劑量或冷劑溫度從而改變尾氣量的方法來調(diào)節(jié)塔的真空度。?當被分離的物料允許與空氣接觸時,在此控制方案中,蒸汽噴射泵在最大的能力下工作,調(diào)節(jié)閥裝在通大氣的管線上,用調(diào)節(jié)閥開度的大小,調(diào)節(jié)系統(tǒng)的尾氣抽氣量,從而達到調(diào)節(jié)塔的真空度的目的。 ②當采用電動真空泵抽真空時,調(diào)節(jié)閥裝在真空泵的回流

3、管線上,用調(diào)節(jié)閥開度的大小來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的尾氣抽出量,從而調(diào)節(jié)塔的真空度。 對于常壓塔的壓力控制,主要有以下三種方法。 ①對于塔頂壓力的穩(wěn)定性要求不高的情況下,無需安裝壓力控制系統(tǒng),應(yīng)當在精餾設(shè)備(冷凝器或回流罐)上設(shè)置一個通大氣的管道,以保證塔內(nèi)壓力接近于大氣壓。 ②對于塔頂壓力的穩(wěn)定性要求較高或被分離的物料不能和空氣接觸時,塔頂壓力的控制可采用加壓塔加壓的控制方法。 以上調(diào)節(jié)塔壓的方法未考慮不凝氣實際需分析來調(diào)節(jié)塔的氣相壓力。? 精餾操作中怎樣調(diào)節(jié)釜溫? 影響釜溫波動的因素是什么? 釜溫是由釜壓和物料組成決定的。精餾過程中,只有保持規(guī)定的釜溫,才能確保產(chǎn)品質(zhì)量。因此釜溫是精餾

4、操作中重要的控制指標之一。 當釜溫變化時,通常采用改變再沸器的加熱蒸汽量,將釜溫調(diào)節(jié)至正常。當釜溫低于規(guī)定值時,應(yīng)加大蒸汽用量,以提高釜液的氣化量,使釜液中重組分的含量相對增加,泡點提高,釜溫提高。當釜溫高于規(guī)定值時,應(yīng)減少蒸汽用量,以減少釜液的氣化量,使釜液中輕組分的含量相對增加,泡點降低,釜溫降低。 釜溫波動的原因比較多。當塔壓突然升高時,釜溫會隨之升高,而后又下降。這種釜溫的升高是因為壓力升高引起了釜液泡點的升高所致。因而,塔內(nèi)的上升蒸氣量不但不會增加,反而還會因為壓力的升高而減少;這樣,塔釜混合液中輕組分的蒸出就不完全,將導(dǎo)致釜液泡點的下降,因而使釜溫又隨之下降。反之,當塔壓突然下

5、降時,塔內(nèi)的上升蒸氣量會因塔壓的降低而增加,造成塔釜液面的迅速降低,這樣重組分可能被帶至塔頂。隨著釜液中組分的變重,釜液的泡點升高,釜溫也會隨之升高。由此看來,塔壓是引起釜溫變化的重要因素。因此,操作中只有首先把塔壓控制在要求的指標上,才能確切地知道釜溫是否符合工藝要求,否則會導(dǎo)致錯誤的操作。釜溫也會隨著進料中輕組分濃度的增加而降低,重組分濃度的增加而升高。另外,釜中有水、再沸器中物料聚合堵塞了部分列管、加熱蒸汽壓力的波動、調(diào)節(jié)閥的失靈、物料的平衡采出受到破壞等,都能引起釜溫的波動。釜溫波動時,要分析引起波動的原因,加以消除。例如,塔頂采出量過小,使輕組分壓入塔釜而引起釜溫下降。此時若不增加塔

6、頂采出,單純地加大塔釜加熱蒸汽的用量,不但對釜溫沒有作用,嚴重時還會造成液泛。又如,再沸器的列管因物料聚合而堵塞,致使釜溫下降,此時,應(yīng)停車對設(shè)備進行檢修。 在精餾操作中怎樣調(diào)節(jié)回流比? 回流比是根據(jù)對原料的分離要求確定的?;亓鞅冗^大或過小,都會影響精餾操作的經(jīng)濟性和產(chǎn)品的質(zhì)量。加大回流比,可使塔頂產(chǎn)品中的輕組分濃度增加,但是,卻減小了塔的生產(chǎn)能力,也使塔頂冷量、塔釜熱量的消耗增大。在正常操作中應(yīng)保持適宜的回流比,在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,爭取最好的經(jīng)濟效果。只有在塔的正常生產(chǎn)條件受到破壞或產(chǎn)品質(zhì)量不合格時,才能調(diào)節(jié)回流比。 例如,塔頂產(chǎn)品中重組分含量增加,質(zhì)量下降,要適當增大回流比。

7、塔的負荷(進料量)過低,為了保證塔內(nèi)一定的上升蒸氣速度,也要適當增大回流比。對于大型的生產(chǎn)裝置,當不同類型的塔板結(jié)構(gòu)與上升蒸氣速度的要求及儀表的設(shè)計工作范圍與實際生產(chǎn)量的大小產(chǎn)生矛盾時,可以相應(yīng)地適當改變回流比。又如浮閥塔板,如果處理能力只有設(shè)計能力的50-60%時,為了使浮閥在適宜范圍內(nèi)工作,為了讓儀表的測量范圍在適宜的工作范圍內(nèi),應(yīng)采取加大回流比來保證生產(chǎn)的穩(wěn)定,這對大型生產(chǎn)裝置維持必要的穩(wěn)定生產(chǎn)是極為重要的。 調(diào)節(jié)回流比的方法可有如下幾種: ①減少塔頂采出量以增大回流比。 ②塔頂冷凝器為分凝器時,可增加塔頂冷劑的用量,以提高凝液量,增大回流比。 ③有回流液中間貯槽的強制回流,可暫

8、時加大回流量,以提高回流比,但不得將回流貯槽抽空。 在精餾操作中怎樣調(diào)節(jié)塔的壓差? 塔壓差是衡量塔內(nèi)氣體負荷大小的主要因素,也是判斷精餾操作的進料、出料是否均衡的重要標志之一。在進料、出料保持平衡,回流比不變的情況下,塔壓差基本上是不變的。當正常的物料平衡遭到破壞,或塔內(nèi)溫度、壓力改變時,都會造成塔內(nèi)上升蒸氣流速的改變,以及塔板液封高度的改變,從而引起塔壓差的變化。 精餾操作中,要針對引起塔壓差變化的原因相應(yīng)地進行調(diào)節(jié),常用的方法有三種。 ①在進料量不變的情況下,用塔頂?shù)囊合嗖沙隽縼碚{(diào)節(jié)塔壓差。產(chǎn)品采出多,則塔內(nèi)上升蒸氣的流速減小,塔壓差下降;采出量減少,塔內(nèi)上升蒸氣的流速增大,塔

9、壓差上升。 ②在采出量不變的情況下,用進料量來調(diào)節(jié)塔壓差。進料量加大、塔壓差上升;進料量減小,塔壓差下降。 ③在工藝指標許可的范圍內(nèi),通過釜溫的變化來調(diào)節(jié)塔壓差。提高釜溫,塔壓差上升;降低釜溫,塔壓差下降。 對于因設(shè)備問題造成的壓差變化,應(yīng)具體問題具體對待,嚴重時應(yīng)停車檢修。 在精餾操作中怎樣調(diào)節(jié)塔頂溫度? 塔頂溫度是決定塔頂產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。在塔壓不變的前提下,頂溫升高,塔頂產(chǎn)品中的重組分含量增加,質(zhì)量下降。 塔頂溫度的調(diào)節(jié)方法,主要為兩種:一種是固定回流量,調(diào)節(jié)回流溫度;一種是固定回流溫度,調(diào)節(jié)回流量。由于生產(chǎn)裝置日趨大型化,考慮到生產(chǎn)的穩(wěn)定性,調(diào)節(jié)回流量的方法得到了廣泛

10、采用。具體的調(diào)節(jié)方法如下: ①用回流量控制頂溫?;亓髁考哟螅敎亟档?,這種調(diào)節(jié)方法多在塔頂為全凝器時采用。 ②當塔頂使用的冷劑在傳熱過程中有相變化時,可用冷劑的蒸發(fā)壓力與頂溫串級調(diào)節(jié)來控制頂溫。蒸發(fā)壓力降低,對應(yīng)的蒸發(fā)溫度也降低,引起頂溫降低。這種方法在塔頂冷凝器為分凝器時可以改變回流量;在塔頂冷凝器有過冷作用時,又可以用來改變回流溫度。 ③當塔頂?shù)睦鋭┰趥鳠徇^程中無相變化時,可用冷劑流量與頂溫串級調(diào)節(jié)來控制頂溫。如流量加大,頂溫降低。這種方法既可改變回流量,又可改變回流溫度。 ④用塔頂冷凝器的換熱面積調(diào)節(jié)頂溫。提高冷劑液面,換熱面積增大,頂溫降低。這種方法既可改變回流量,又可改變回流

11、溫度。 ⑤當精餾段的物料濃度比較高時,可用某兩板間的溫差來調(diào)節(jié)頂溫。溫差增大,回流液量加大,頂溫降低 在精餾操作中,有時釜溫升不起來的原因是什么? 精餾塔在開車的升溫過程及正常操作中都會遇到釜溫升不起來的現(xiàn)象。 在開車的升溫過程中,釜溫升不起來的原因可能是: ①加熱系統(tǒng)的疏水器(或叫排水阻氣閥)失靈;②揚水站的回水閥門未開;③再沸器內(nèi)的蒸汽冷凝液沒有排空,蒸汽加不進去;④塔釜物料中有大量的水存在(水與物料不相溶);⑤設(shè)備結(jié)構(gòu)不合理,使釜液循環(huán)受阻;⑥由于操作不當(再沸器供熱太晚或進料量太大,太猛),造成回流到塔釜的輕組分量太大,一時釜溫很難提到正常,特別是低溫液相進料的塔,極易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。此時應(yīng)改變進料量、進料組成或加大塔頂采出量,以調(diào)整操作。 正常操作中,引起釜溫提不起來的原因可能是: ①塔底再沸器的液相循環(huán)管堵塞,使釜液不循環(huán);②再沸器列管內(nèi)的物料結(jié)焦或列管被堵塞;③排水阻氣閥失靈;④塔釜組分過重,現(xiàn)有的熱劑不能將釜液加熱到泡點,致使釜液循環(huán)不暢通;⑤加熱釜的熱劑壓力下降;⑥釜液面太低或太高。

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