精餾塔的控制方案
在了解了精餾塔的操作要求和影響因素之后,余下的問題就是如何確定精餾塔的控制方案。首先簡述設(shè)置精餾塔控制方案的基本觀點。為簡化討論,只談及頂部和底部產(chǎn)品均為液相的且沒有側(cè)線采出的情況。由于精餾塔的控制方案繁多,精餾塔生產(chǎn)廠家,只按這些基本觀點選擇具有代表性的、常見的控制方案作出介紹。
1.設(shè)置精餾塔控制方案的基本觀點
(1)按物料及能量平衡關(guān)系進行控制
對于一個實際操作的二元精餾塔,在進料成分一定時,只要把D/F和V/F調(diào)節(jié)一定;且頂部回流罐液位調(diào)節(jié)以保證回流按照L=Vr-D的關(guān)系保持一定;底部產(chǎn)品流量B在液位調(diào)節(jié)作用下也可以保證B=F-D的物料平衡關(guān)系,那么該塔的產(chǎn)品質(zhì)量就能得到控制。需指出,由于能量關(guān)系因素V主要取決于再沸器加熱量,但也取決于進料和回流的熱焓。當回流溫度恒定時,只須考慮進料設(shè)置溫度或熱焓自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。于是可保持再沸器的蒸汽量一定,就相當于塔內(nèi)上升蒸汽量V一定了??紤]到因冷凝器冷卻量和環(huán)境等擾動因素而使能量平衡可能破壞,從而使塔壓變化,因此在塔頂設(shè)置壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。對于D/F和V/F的控制,由頂部產(chǎn)品量D、再沸器加熱蒸汽量和進料量F分別組成比值控制系統(tǒng)。若考慮到動態(tài)關(guān)系,可添加補償環(huán)節(jié),精餾塔哪家好,一般采用超前-滯后環(huán)節(jié)。
回收原理
酒精回收塔的工作原理是利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力場代替常規(guī)重力場,極大地強化氣液傳質(zhì)過程。這種利用超重力技術(shù)研發(fā)出的新型精餾設(shè)備在實際應(yīng)用當中能使空氣與酒精、等溶液兩相的相對速度大大提高,相界面更新加快,生產(chǎn)強度成倍提高,達到增加回收效率、縮小設(shè)備尺寸和降低能耗的目的,有著“化學(xué)工業(yè)的晶體管”的美譽。
其具體實現(xiàn)過程是:作為連續(xù)相的氣體由進氣口2進入殼體,在壓差的作用下從轉(zhuǎn)子外側(cè)沿著靜折流圈與動折流圈之間的間隙曲折地由外向中心流動,后經(jīng)出氣口5離開床體;作為分散相的溶液由進液口6進入至動盤中心,隨后被一系列高速旋轉(zhuǎn)的動折流圈反復(fù)甩向靜折流圈,后在殼體內(nèi)收集后由出液口9引出回收。液相在其間經(jīng)歷了多次加速—拋出—撞擊的過程,在此過程中,液體與氣體以極大的相對速度逆流接觸,液體以極其細微的液滴甩離動圈的篩孔,灌云精餾塔,高速運動的液滴在動靜圈上被碰撞、剪切和飛濺,形成細小的液滴、液絲、液膜,從而獲得了比表面積極大而又不斷更新的氣液界面,使氣液接觸相當充分,因此具有極高的傳質(zhì)速率。
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(shè)備及管線也要散失部分能量。
在一定的純度要求下,精餾塔廠家,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。應(yīng)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(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。
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