影响精馏操作的因素有以下几种:
回流比的影响;
进料状态的影响;
进料量大小的影响;
进料组成变化的影响;
进料温度变化的影响;
塔顶冷剂量大小的影响;
塔顶采出量大小的影响;
塔底采出量大小的影响;
进料位置的影响;
填料种类的影响;
塔的安装对精馏操作的影响;
蒸汽速度和喷淋密度的影响。
1、回流比的影响
操作中改变回流比的大小,以满足产品的质量要求是经常遇到的问题。当塔顶馏份重组份含量增加时,常采用加大回流的方法将重组份压下去,以使产品质量合格。
当精馏段的轻组份下到提馏段造成塔下部温度降低时,可以用适当减少回流比的方法以使釜温度提起来。增加回流比,对从塔顶得到产品的精馏塔来说,可以提高产品质量,但是却要降低塔的生产能力,增加水、电、气的消耗。
回流比过大,将会造成塔内物料的循环量过大,甚至能导致液泛,破坏塔的正常操作。
2、进料状态有哪几种,对精馏操作有何影响?
进料状态有五种:(1)冷进料 (2)饱和液 (3)气液混和物 (4)饱和气 (5)过热气
对于固定进料的某个塔来说,进料状态的改变,将会影响产品质量和损失。
例如:某塔为饱和液进料,当改为冷进料时,料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相遇,即被加热至饱和温度,与此同时,上升蒸汽有一部分被冷凝下来,精馏段塔板数过多,提馏段板数不足,结果会造成釜液中损失增加。这时在操作上,应适当调整再沸器蒸汽,使塔的回流量达到原来量。
3、进料量的大小对精馏操作有何影响?
有两种情况:
(1)进料量波动范围不超过塔顶冷凝器和加热釜的负荷范围时,只要调节得当,对顶温和釜温不会有显着变化,而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。
(2)进料量变动的范围超过了塔顶冷凝器和加热的负荷范围时,不仅影响塔内上升蒸汽速度的变化,而且会改变塔顶、塔釜温度,致使塔板上的气液平衡组成改变,直接影响塔顶产品的质量和塔釜损失。
总之,进料过大的波动,将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件,造成了系列的波动。因此,应平衡进料,细心调节。
4、进料组成的变化对精馏操作有何影响?
进料组成的变化直接影响精馏操作,当进料中重组分增加时,精馏段负荷增加,容易造成重组分带到塔顶,使塔顶产品不合格,若进料中轻组分增加,提馏段负菏就会加重,容易造成釜液中轻组份损失加大。进料组成的变化,还会引起物料平衡和工艺条件的变化。
5、进料温度的变化对精馏操作有何影响?
进料温度的变化对精馏操作影响是很大的。进料温度低,会增加加热釜的热负荷,减少塔顶冷凝器的冷负荷。反之亦反。
进料温度变化过大时,通常会影响整个塔的温度,从而改变汽液平衡。另外,进料温度的改变,会引起进料状态的变化,会影响精馏段、提馏段负荷的改变,使产品质量、物料平衡都会发生改变。因此,进料温度是影响精馏操作的重要因素之一。
6、塔顶冷剂量的大小对精馏操作有何影响?
塔顶冷剂量的大小会引起回流量和回流温度的变化。冷剂量加大,回流量也加大,塔顶温度下降;冷剂量减小,回流量也减小,会引起顶温上升,因此,塔顶冷剂量要适当。
7、塔顶取出量的大小对精馏操作有何影响?
塔顶取出量的大小与进料量有着密切关系:进料量增大或减小,取出量也相应增大或减小,这样才能保持搭内固定的回流比,维持塔的正常操作。
如果进料不变,增加塔顶取出量,会引起回流比减小,操作压力下降,使重组分带到塔顶,引起产品不合格。减小取出量,会引起回流比增大,塔内的物料增多,上升蒸汽速度增大,塔顶与塔釜压差增大,时间长了会引起液泛,从而导致塔釜产品不合格。
8、塔底采出量的大小对精馏操作有何影响?
精馏操作中塔釜液面必须保持稳定,而塔底采出量的大小将会引起液面变化。当塔釜液排出过大时,会造成釜液面下降或排空,使通过再沸器的釜液循环量减少,从而导致传热不好,轻组分蒸不出去,使塔顶、塔釜产品均不合格。
如果塔底采出量过小,会造成塔釜液面过高,严重时会超过挥发管,增加了釜液循环的阻力,造成传热不好,使釜温下降,影响操作。釜液面太低,一旦排空,会导致泵不上量,磨坏设备,造成事故。
9、进料位置对精馏的影响
如精馏塔进料口有二个以上,通常安装在塔的不同高度上。生产中应根据具体情况,选择适当的进料口,必要时还需进行调整。
按照最佳进料板位置的含义可知,对进料温度在泡点或接近泡点时进料的精馏塔,进料口的选择是依据进料的组成与进料板的组成相一致而决定的。
一般说来,当被分离混合物中易挥发组份增多时,就选用位置较高的进料口,进料状态改变时也相应地调整进料口,进料温度降低时,用位置较高的进料口;反之,用位置较低的进料口。
10、填料种类的影响
根据装填方式可分为散装填料和规整填料。选用种类不同,分离效果也不一样。
如:与同样尺寸的拉西环相比,鲍尔环的气液通量可提高50%,而压降仅为其一半,分离效果也得到提高。其改进为阶梯形鲍尔环,圆筒部分的一端制成喇叭口形状。这样填料间呈现点接触,床层均匀且空隙率大,与鲍尔环相比气体阻力减少25%,生产能力提高10%。
11、塔的安装对精馏操作有什么影响?
不同的物料和不同的工艺过程,对塔设备提出的要求是不同的。但是,一般总希望塔设备的分离能力高,生产能力大,操作稳定。对于一个定型的塔设备来说,由于安装上有问题,就可能会达不到以上的要求。如塔身、塔板、溢流口等,在安装时若不符合要求,都有可能对精馏操作带来影响。
(1)塔身
塔身要求垂直,一般的倾斜度不能超过千分之一,否则将会在塔板上造成死区,对于小直径的精馏塔来说,如果塔板的安装是先分节安装,然后再组装的话,则塔身的不垂直将直接影响全塔的所有塔板的水平度,使塔的效率降低。
(2)塔板
塔板要求水平,其水平度用水平仪测定不能超过±2毫米。如果塔板不水平,将造成板面上的液层高度不均,塔内上升蒸汽易从液层高度较小的浅处穿过,从而降低塔板的效率。
(3)溢流口
溢流口与下层塔板的距离,用根据生产能力和下层塔板的溢流堰的高度而定。但必须满足溢流口插入受液盘的液体中,以封住上升蒸汽。
如果溢流口与下层塔板的距离太近,则可能造成上层塔板的回流也不能顺利流入下层塔板,使上层塔板的液层增高,下层塔板的压力增大,严重时造成液泛。
溢流口过高,超过溢流堰的高度时,上升的蒸汽“走短路”,从溢流管直接上升到上层塔板,起不到液封作用,影响塔板效率。
安装时,对于各种具体的塔板类型都有不同程度的要求,如果不按要求去安装,将可能使塔的生产效率大大下降。
12、蒸汽速度和喷淋密度的影响
填料塔的操作中,蒸汽速度的大小,对传质效率有直接的影响。气速小时,接触面仅限于填料的表面,传质效率不高,随气速的增加,传质效率有所提高,但当气速超过了最大允许速度时,将会产生液泛现象,这就是操作中不允许的。
喷淋密度的大小对填料塔的精馏效果也有一定的影响。当喷淋密度很小时,填料表面则不能完全被液体所湿润,使精馏效率下降;当喷淋密度过大时,液体又会不经过填料表面而沿塔壁流下,这种现象更为严重,也就是我们常说的壁流或漏液现象,会使精馏效率更低。
本文来源于综合公开信息。
版权声明∶转载流程工业网内容,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱∶process@vogel.com.cn,电话:16601379371(同微信)
精馏是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法,是工业上应用最广的液体混合物分离操作,广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。在化工生产中,精馏过程消耗的能量约占整个化工企业消耗总能量的25%-40%,但目前精馏过程能量利用效率只有10%左右。
2022-03-19 本网编辑
精馏塔操作中,液泛、淹塔、冲塔常常傻傻分不清楚,它们出现时,塔的参数变化反应不敏感,这样往往延迟了问题的解决时间,影响装置生产。
2022-03-18 本网编辑
萃取精馏(Extractive Distillation)是化工工业中最重要的分离方法之一,作为可选择性最高的特殊精馏工艺之一,很多人对它的认识并不深刻。
2022-02-21 本网编辑
2024-10-24
2024-10-23
2024-10-28
2024-11-15
2024-10-24
2024-10-23
2024-11-05
工业是节能降碳的重点领域,也是实现“3060”碳达峰碳中和目标的关键。党的二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,推进降碳、减污、扩绿、增长,完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。为了回顾 2023 年工业企业在节能降碳、绿色可持续发展方面的成就,了解当下的创新技术和应用,《流程工业》编辑部在 2024 年第一期特别策划了“工业碳中和”专题,邀请了一批国内外优秀的工业企业分享观点和产业实践,为广大的流程工业企业提供绿色可持续发展的启迪和借鉴。
作者:本刊编辑部
评论
加载更多