重慶酒精精餾塔公司值得信賴 寶德金工程設備廠

能耗要求和經濟性指標

   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，增加塔內的上升蒸汽是有利于提高產品回收率的；同時也意味著再沸器的能量消耗要增大。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。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值后，再繼續增加塔內的上升蒸汽，則產品回收率就增長不多了。應當指出精餾塔的操作情況，必須從整個經濟效益來衡量。在精餾操作中，質量指標、產品回收率和能量消耗均是要控制的目標。其中質量是必要條件，在質量指標一定的條件下應在控制過程中使產品的產量盡可能提高一些，同時能量消耗盡可能低一些。

精餾塔的基本控制方案

   精餾塔的基本控制方式是討論復雜和特殊控制方案乃至1優控制的基礎，同時也是目前實際應用中1常見的方案。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。精餾塔是一個多變量對象，因此如果將任意一個被調參數和任意一個調節參數組成調節回路，就可能有許多調節方案。而產品質量往往是精餾過程的主要目標，因此，在基本控制方案中，以產品質量指標來選取調節參數，一種是采用溫度作為間接質量指標，一種是采用產品成分等作為直接質量指標。

   （l）按提餾段指標的控制方案

如果對釜底出料的成分要求高于塔頂出料，塔頂或精餾段板上溫度不能很好地反映組分變化和實際操作回流比大于幾倍1小回流比時，可采用提餾段控制。提餾段溫度是衡量質量指標的間接指標，而以改變再沸器加熱量作為控制手段的方案，就是提餾段溫控。

該方案以提餾段塔板溫度為被控變量，加熱蒸汽量為操縱變量。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。除了這個主要控制系統外，還設有若干個輔助控制系統；進料量F為定值控制或用均值控制系統；對塔底采出量B和塔頂餾出物D，按物料平衡關系分別設有塔底與回流罐的液位控制器作均勻控制；為維持塔壓恒定，在塔頂設置壓力控制系統，控制手段是控制冷凝器的冷卻量；提餾段溫控時，回流量采用定值控制，且回流量應足夠大，以便當塔的處理量1大時，仍能保持塔頂產品的質量指標在規定的范圍內。

   提餾段溫控由于采用了提餾段溫度作為間接質量指標。因此，它能夠較直接地反映提餾段產品情況。將提餾段恒定后，就能較好地保證塔底產品的質量。

   對于液相進料時，進料量或進料成分的變化很快影響塔底的成分，而提餾段溫控比較及時，動態過程也比較快。在單位進料量的能耗增加到一定數值后，再繼續增加塔內的上升蒸汽，則產品回收率就增長不多了。提餾段溫控的一個特點是回流量足夠大，因而在保持塔底質量的前提下，仍能保持塔頂質量，因此即使塔頂產品質量要求比塔底嚴格時，仍可采用提餾段溫控。

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。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的動折流圈反復甩向靜折流圈，最后在殼體內收集后由出液口9引出回收。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。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。

溫差控制及雙溫差控制

   在精密精餾中，產品純度要求很高，組分間的相對揮發度差值很小，因而組分變化不大，然而微小的壓力波動會造成明顯的溫度變化。一般的解決辦法是定期或不定期進行物理法或化學法處理，雖然能收到一定效果，但短時間又會產生同樣的問題。這樣，就破壞了溫度和組分間的對應關系。此時，采用溫度作為被控變量的提餾段和精餾段溫度控制就得不到很好的效果，而應當采用溫差控制。

  采用溫差作為被控變量通常可以在塔頂（或塔底）附近的一塊塔板上檢測出該板溫度，再檢測出靈敏板上的溫度，由于壓力的波動對每塊板的溫度影響基本相同，只要將上述檢測到的兩個溫度值相減，壓力的影響幾乎相互抵消。要了解這些因素是如何影響精餾塔操作的，首先必須分析它的靜態規律，即研究其靜態特性。在實際應用中，溫差控制的關鍵是正確選擇測溫點，合理給出溫差設定值。這是因為溫度與產品成分之間的關系不是線性的，同一溫差在不同條件下可以有兩個不同的組分。圖18是正丁烷和異丁烷分離塔的溫差和塔底產品中輕組分濃度的關系示意圖。由圖可見，曲線除1高點外，每一溫差都有兩個不同的組分濃度。1高點左側部分對應的塔底產品純度較高，而右側則較低。因此，溫差的工作點應位于曲線的左側。