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發布時間：2020-12-19 05:47
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約束條件
為保證正常操作，需規定某些參數的極限值，并作為約束條件。塔內氣體的流速過低時，對于某些篩板精餾塔會產生漏液現象，從而影響操作降低塔板效率；而流速過高易產生液泛，將完全破壞塔的操作。由于塔板上液層，氣相通過液層的阻力增大，因而可用測量差壓的方法檢測塔的液泛現象。當壓差過高時，則通過差壓控制系統減小氣體流速。每個精餾塔都存在著一個1大操作壓力限制，超過這個壓力，塔的安全就沒有保障。為精餾過程提供能量的再沸器和冷凝器，也都存在一定限制。再沸器的加熱，受塔壓和再沸器中液相介質1大汽化率的影響；同時再沸器兩側間的溫差不能超過其臨界溫差，否則會導致給熱系數下降，傳熱量降低。對冷凝器冷卻能力影響1大的是冷卻介質的溫度。而在介質條件不變時，又與塔的操作壓力有關；同時餾出產品組份的變化也將影響到冷凝器的冷卻能力限制。精餾段溫度也是衡量質量指標的間接指標，它是以改變回流量作為控制手段的方案，稱為精餾段溫控。在確定精餾塔的控制方案時，必須考慮到上述的約束條件，以使精餾塔工作于正常操作區內。
按精餾段指標的控制方案
如果對塔頂出料的成分要求高于釜底出料時，或者全部為氣相進料時，或當塔底提餾段板上的溫度不能很好地反映產品組分變化時，則可采用精餾段控制。精餾段溫度也是衡量質量指標的間接指標，它是以改變回流量作為控制手段的方案，稱為精餾段溫控。
除了上述主要控制系統外，精餾段溫控還設有若干個輔助控制系統。對進料量、塔壓、塔底采出量與塔頂餾出液的控制方案，與提餾段溫控時相同。在精餾段溫控時，再沸器加熱量應維持一定，而且足夠大，以使塔在1大處理量時，仍能保持塔底產品的質量。
由于采用了精餾段溫度作為間接質量指標，因此它能較直接地反映精餾段的產品情況。當精餾段恒定后，能較好地保證塔頂產品的質量。對于動態氣相進料時，其進料量的變化過程也比較快，采用精餾段溫控就比較及時。
提餾段和精餾段溫控方案，分別以塔底和塔頂的溫度作為被控變量。當要分離的產品純度較高時，由于塔頂或塔底的溫度變化及其相鄰塔之間的溫度相差均很小，這就要求有非常靈敏的測溫裝置，同時對溫控的調節精度都有很高的要求，但實際上卻很難做到。醪垢的化學成分為碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸鈣、硫酸鈣、有機酸鈣、糖、糊精、蛋白質等，是由多種無機物、有機物構成的，并以無機物為主。解決這一問題的方法，是取精餾塔的靈敏板的溫度作為被控變量。
所謂靈敏板，是指當塔的操作受到擾動或控制作用時，各板上的物料組分和溫度變化1大的那塊塔板。當產品組分變化時，在靈敏板處可獲得1大的的溫度變化值，所以，以靈敏板溫度進行控制時，塔的產品純度可以得到保證。
醪垢的形成
2.1發酵成熟醪成分
發酵成熟醪是一個復雜的多組分非均相混合液。它由水（75%%-90%%，w/w）、干物質（4%%-10%%，w/w）、酒精及其它揮發性物質（6%%-15%%，w/w）構成。
2.2醪垢成分
醪垢的化學成分受各種條件影響很大。
分析結果表明，不同的原料產地、不同的前處理方法、不同的酒精生產工藝，醪垢的成分都不同。即便是同一工廠不同生產時期、不同部位醪垢成分也有一定差別。考慮到因冷凝器冷卻量和環境等擾動因素而使能量平衡可能破壞，從而使塔壓變化，因此在塔頂設置壓力調節系統。 醪垢的化學成分為碳酸鈣、碳酸鎂、磷 酸鈣、硫酸鈣、有機酸鈣、糖、糊精、蛋白質 等，是由多種無機物、有機物構成的，并以無機物為主。
2.3醪垢的成因
2.3.1 微溶或可溶物質在蒸餾過程中達 到過飽和狀態而析出發酵成熟醪在蒸餾過程中沿塔板逐層 而下。相對揮發性大的物質在醪塔內沿塔板逐層上升，從頂部排出；干物質和水，還有醇、酸、酯類等相對揮發性小的物質沿塔 板逐層向下，微溶或可溶物質濃度不斷增 加，當其濃度超過其溶解度達到過飽和狀態后，便會在塔底再沸器的管壁及蒸餾塔塔盤和塔件表面析出。在蒸餾過程中首先析出的是溶解度較小的碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸鈣等，而溶解度稍大一些的也逐漸被濃縮沉積，如硫酸鈣、有機酸鈣等。（5）考慮整個工藝生產過程的平穩操作由于精餾塔往往是生產過程中的一個環節，因此不僅前一工序的操作情況要影響精餾塔的操作，而且它的產品產量和成分變化也要影響到后一工序的操作。
發酵成熟醪中的不溶性懸浮物質，如酵母菌體、纖維、淀粉及析出的無機鹽形成晶 核，加速了處于飽和狀態下的無機鹽、有機鹽、糖、糊精、可溶性蛋白質等的析出。眾所周知，國內大部分酒精廠采用了離心清液回配技術。精餾過程的自動控制方法精餾過程是石油和化工生產中應用極為廣泛的生產過程，它是利用混合液中各組分揮發度的不同，將各組分進行分離提取以達到規定純度要求的產品。離心清液的回配進一步提高了發酵成熟醪中干物質含量，加劇了微溶或可溶物質在醪液輸送、換熱、蒸餾過程中的析出和結垢概率。
可溶性鈣鹽轉化成碳酸鈣垢在蒸餾過程中，可溶性有機酸鈣鹽與醪液中的可溶性碳酸鹽反應生成碳酸鈣垢：
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。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。且頂部回流罐液位調節以保證回流按照L=Vr－D的關系保持一定。
