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發布時間:2020-11-05 13:15  





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。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。精餾塔的控制方案在了解了精餾塔的操作要求和影響因素之后,余下的問題就是如何確定精餾塔的控制方案。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。
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。該填料具有比表面積大,壓力降小,酒精回收塔氣流分布好,分餾效果好等明顯優點。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。這樣,就破壞了溫度和組分間的對應關系。由上述分析可以看出,進料流量和進料成分的波動是精餾塔操作的主要干擾,這個干擾往往不可控。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。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。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。