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發(fā)布時間:2021-01-19 03:19  
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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(yōu)控制的基礎,同時也是目前實際應用中1常見的方案。塔內上升蒸汽量V,在塔的提餾段是由再沸器加熱提供的,在塔的精餾段還受到進料熱熔的影響。精餾塔是一個多變量對象,因此如果將任意一個被調參數(shù)和任意一個調節(jié)參數(shù)組成調節(jié)回路,就可能有許多調節(jié)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(jié)參數(shù),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。因此,必須從靜態(tài)響應和動態(tài)響應兩方面綜合考慮來確定調節(jié)參數(shù)和選擇控制方案。除了這個主要控制系統(tǒng)外,還設有若干個輔助控制系統(tǒng);進料量F為定值控制或用均值控制系統(tǒng);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(tǒng),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(guī)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(tài)過程也比較快。因此,為了節(jié)省能量,減少有用功的損失,應使調節(jié)閥前后壓降盡可能減少,這是控制方案的選擇中一個值得注意的問題。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。
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(fā)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。(4)再沸器加熱劑熱量的變化當加熱劑是蒸汽時,加入熱量的變化往往是由蒸汽壓力的變化引起的。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。為了使產品符合一定的質量指標,就必須在上述控制方案的基礎上設置質量反饋系統(tǒng),采用再沸器加熱量及頂部產品量(或回流量)等作為調節(jié)參數(shù),以克服進料成分變化等擾動對產品成分的影響,使產品合格。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。
酒精蒸餾塔清洗方法
酒精生產中醪垢形成、預防及清洗蒸餾塔(醪塔)結垢堵塞問題,尤其是醪塔堵塔問題,是蒸餾系統(tǒng)不能長周期運行的主要制約因素。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。
本文試圖對醪垢的成因、預防和清除進行探討,希望對業(yè)界解決這一問題能有所幫助。
1、醪垢的定義
醪垢是沉積在設備、管道內表面上由不 溶性鹽、泥砂、纖維、淀粉、蛋白質、糊精、糖、 酵母菌體及其它糖酵解代謝副產物等所組成的多成分物質。當方案選取時,由于客觀條件不得不采用靈敏度較高但動態(tài)響應緩慢的控制回路時,則應當考慮必要的動態(tài)補償。一般附著在成熟醪預熱 器、塔底再沸器的管壁及蒸餾塔塔盤和塔件 上,常常造成進料溫度降低,塔底各板間溫差加大,塔頂真空度升高,嚴重時會造成塔 底跑酒,終導致生產不能正常進行。
醪垢的形成

2.1發(fā)酵成熟醪成分
發(fā)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(fā)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。(6)塔壓調節(jié)與浮動壓力操作在精餾塔的自動控制中,保持塔壓恒定是穩(wěn)定操作的條件。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。 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(tài)而析出發(fā)酵成熟醪在蒸餾過程中沿塔板逐層 而下。每個精餾塔都存在著一個最1大操作壓力限制,超過這個壓力,塔的安全就沒有保障。相對揮發(fā)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(fā)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(tài)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。
發(fā)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(tài)下的無機鹽、有機鹽、糖、糊精、可溶性蛋白質等的析出。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(fā)度的不同,將各組分進行分離提取以達到規(guī)定純度要求的產品。眾所周知,國內大部分酒精廠采用了離心清液回配技術。離心清液的回配進一步提高了發(fā)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。