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精馏塔工艺要求和约束条件
要对精馏塔实施有效的自动控制,必须首先了解精馏塔的控制目标。精馏塔的控制目标一般从质量指标、产品产量和能量消耗三方面考虑。任何精馏塔的操作情况同时受约束条件的制约,因此,在考虑精馏塔控制方案时一定要把这些因素考虑进去。
1.质量指标
质量指标(即产品纯度)必须符合规定的要求。对于一个精馏塔来讲,在进料成分Z一定时,只要保持V/F和D/F一定(或者在F一定时保持D和V一定),这个塔的分离结果也就是产品成分y和x将被完全确定。一般应使塔顶或塔底产品之一达到规定的纯度,要求另一个产品也应该维持在规定的范围之内,或者塔项和塔底的产品均保证一定的纯度要求。如果产品质量不合格,它的价值就将远远低于合格产品。但决不是说质量越高越好。由于质量超过规定,产品的价值并不因此而增加;而产品产量却可能下降,同时操作成本主要是能量消耗会增加很多。因此,总的价值反倒下降了。由此可见,除了要考虑使产品符合规格外,还应同时考虑产品的产量和能量消耗。
2.产品产量指标
在达到一定质量指标要求的前提下,应得到尽可能高的产量,从而使产品的回收率提高。这对于提高经济效益显然是有利的。
产品的回收率定义为产品量与进料中该产品组分的量之比。即:
Ri=P/Fzi (8)
生产效益除了产品纯度与产品回收率之间的关系,还必须考虑能量消耗因素。由精馏原理可知,用精馏搭进行混合物的分离是要消耗一定能量的;要使分离的产品质量越高,产品产量越多,所需的能量也就越大。
按精馏段指标的控制方案
如果对塔顶出料的成分要求高于釜底出料时,或者全部为气相进料时,或当塔底提馏段板上的温度不能很好地反映产品组分变化时,则可采用精馏段控制。精馏段温度也是衡量质量指标的间接指标,它是以改变回流量作为控制手段的方案,称为精馏段温控。
除了上述主要控制系统外,精馏段温控还设有若干个辅助控制系统。对进料量、塔压、塔底采出量与塔顶馏出液的控制方案,与提馏段温控时相同。在精馏段温控时,再沸器加热量应维持一定,而且足够大,以使塔在1大处理量时,仍能保持塔底产品的质量。
由于采用了精馏段温度作为间接质量指标,因此它能较直接地反映精馏段的产品情况。当精馏段恒定后,能较好地保证塔顶产品的质量。对于动态气相进料时,其进料量的变化过程也比较快,采用精馏段温控就比较及时。
提馏段和精馏段温控方案,分别以塔底和塔顶的温度作为被控变量。1.精馏塔中静态关系的分析图15为精馏塔的物料流程图,可简单地视其于为二元精馏。当要分离的产品纯度较高时,由于塔顶或塔底的温度变化及其相邻塔之间的温度相差均很小,这就要求有非常灵敏的测温装置,同时对温控的调节精度都有很高的要求,但实际上却很难做到。解决这一问题的方法,是取精馏塔的灵敏板的温度作为被控变量。
所谓灵敏板,是指当塔的操作受到扰动或控制作用时,各板上的物料组分和温度变化1大的那块塔板。当产品组分变化时,在灵敏板处可获得1大的的温度变化值,所以,以灵敏板温度进行控制时,塔的产品纯度可以得到保证。
酒精蒸馏塔清洗方法
酒精生产中醪垢形成、预防及清洗蒸馏塔(醪塔)结垢堵塞问题,尤其是醪塔堵塔问题,是蒸馏系统不能长周期运行的主要制约因素。一般的解决办法是定期或不 定期进行物理法或化学法处理,虽然能收到 一定效果,但短时间又会产生同样的问题。
本文试图对醪垢的成因、预防和清除进行探讨,希望对业界解决这一问题能有所帮助。
1、醪垢的定义
醪垢是沉积在设备、管道内表面上由不 溶性盐、泥砂、纤维、淀粉、蛋白质、糊精、糖、 酵母菌体及其它糖酵解代谢副产物等所组成的多成分物质。(4)再沸器加热剂热量的变化当加热剂是蒸汽时,加入热量的变化往往是由蒸汽压力的变化引起的。一般附着在成熟醪预热 器、塔底再沸器的管壁及蒸馏塔塔盘和塔件 上,常常造成进料温度降低,塔底各板间温差加大,塔顶真空度升高,严重时会造成塔 底跑酒,终导致生产不能正常进行。
酒精回收塔、酒精精馏塔技术说明
有效提高酒精回收塔、酒精精馏塔的分馏效率,降低酒精损耗,节约能源,是酒精精馏技术发展的主要方向。提高塔釜加热效率,改善填料结构,提高塔板效率,是要达到提高分馏效率,降低酒精损耗和节约能源这两种目的的主要手段。
采用不锈钢波纹填料。提馏段温度是衡量质量指标的间接指标,而以改变再沸器加热量作为控制手段的方案,就是提馏段温控。该填料具有比表面积大,压力降小,酒精回收塔气流分布好,分馏效果好等明显优点。该技术的采用大大提高了填料塔的分馏效率,从而提高了全塔效率。节约能源20%-30%,残液酒精浓度可≤5%,并且该填料易清洗,不易结垢,不渣化,塔体截面流道不易堵塞,运行稳定可靠。
采用夹套外循环式蒸发器作为塔釜加热蒸发装置,其蒸发效率比传统的“u”型管加热釜其热效率得到大大提高,同等加热面积下,其蒸发速度可以提高1-2倍,并且可以实现塔釜无拆卸自动清洗,大大改善了操作方便性。
精馏塔系还实现了冷凝器与塔体的一体化安装方式和低位回流比调节的工艺操作方式,大大改善了精馏的操作方便性和工艺稳定性。