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發布時間：2020-12-04 19:43
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精餾塔的干擾因素
和其他化工過程一樣，精餾是在一定的物料平衡和能量平衡的基礎上進行的。一切因素均通過物料平衡和能量平衡影響塔的正常操作。解決的方案一是可選取相關影響較小的系統，通過對各控制回路間相關影響的定量分析方法來選取。影響物料平衡的因素包括進料量和進料成分的變化，頂部餾出物及底部出料的變化。影響能量平衡的因素主要是進料溫度或熱焓的變化，再沸器加熱量和冷凝器冷卻量的變化，此外還有塔的環境溫度等變化。同時，物料平衡和能量平衡之間又是相互影響的。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。從而分析上述因素對精餾塔的動態影響。
1．精餾塔中靜態關系的分析
圖15為精餾塔的物料流程圖，可簡單地視其于為二元精餾。則從物料平衡和能量關系出發，可得出它的總的物料平衡關系為
F=D＋B （9）
輕組分的物料平衡關系為
Fz＝Dy＋Bx （10）
式中，F、D和B分別為進料量、頂部餾出物量和塔底產品；z、y和x分別為進料、頂部餾出物和底部產品中輕組分的含量。由以上兩式，可明顯看出進料量F在產品中的分配量（即D／F）是決定頂部和底部產品中輕組分含量y和x的關鍵因素。
靜態下精餾塔的能量關系為
QH FHF＝QC＋DHD＋BHB （11）
式中，QH為再沸器加熱量，QC為冷凝器冷卻量，HP、HD和HB分別為進料頂部、底部產品的比熱熔。在式中，每一項都影響著塔內上升蒸汽的流量V。對于一個既定的塔來講，V與F之比與塔的分離度S有關。即V／F一定時意味著塔分離度也一定。
影響精餾塔操作中質量指標的因素
通過以上分析，可以看出，在精餾塔的操作過程中，影響其質量指標的主要干擾有以下幾種：
（l）進料流量F的波動
進料量指進入精餾塔物料的量，它的波動通常很難避免。對于獨立的或位于整個生產過程的起點的精餾塔控制可采用定值控制，則可使進料流量保持恒定。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。但是，在一個連續的生產過程中，精餾塔的處理量往往是上一工序的產出量。如果一定要使進料量恒定，勢必要設置很大的中間貯槽進行緩沖。二是采取在上一工序設置液位均勻控制系統來控制出料，使塔的進料流量F波動比較平穩，從而避免劇烈的變化。
（2）進料成分ZF的變化
進料成分取決于上一工序出料或原料情況，對精餾塔的控制系統來講，它是不可控的干擾。而針對進料成分的較大變化，則必須重新設置控制變量。
（3）進料溫度 TF及進料熱量 QF的變化
進料溫度通常是較為恒定的。假如不恒定，進料溫度和進料熱量的變化會影響到塔的焓平衡，因此必須保持進料溫度的恒定。對于一個精餾塔來講，塔頂產品和塔底產品的質量調節系統之間是相互關聯的，當相互影響嚴重時，不能達到預定的質量控制目的，此時可采用解耦控制以減少或消除它們之間的相關影響。工業上往往先將進料預熱，通過溫度控制系統來使進料溫度恒定。這對于進料狀態全部是汽態或全部是液態時，可以保持進料熱焓一定。當進料是汽液混相狀態時，則只有當汽液兩相的比例恒定時，進料熱焓才能恒定，必要時應設置熱焓控制的環節來維持。
（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。可以通過蒸汽總管設置壓力控制系統來加以克服，或者在串級控制系統的副回路中予以克服。
（5）冷卻劑入口溫度及閥前壓力的變化
冷卻劑量的變化會影響到回流量或回流溫度，它的變化主要是由于冷卻劑的壓力或溫度變化引起的。對于這類干擾，以閥前壓力波動影響較大，控制中用壓力控制系統加以克服。
（6）環境溫度的變化
精餾塔操作的環境溫度的變化一般不大，但在采用風冷器作冷凝器時，則天氣驟變與晝夜溫差，對塔的操作影響較大，它會使回流量或回流溫度變化。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。為此，應采用內回流控制的方法予以克服。內回流通常是指精餾塔的精餾段內上一層塔盤向下一層塔盤流下的液體量，一般要控制內回流為恒定量或按某一規律變化的操作。
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。
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。則從物料平衡和能量關系出發，可得出它的總的物料平衡關系為F=D＋B（9）輕組分的物料平衡關系為Fz＝Dy＋Bx（10）式中，F、D和B分別為進料量、頂部餾出物量和塔底產品。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。
精餾流程和塔型的選擇
乙醇和水混合料經預熱器加熱至泡點后，送至精餾塔，塔頂采用全凝器冷凝后，一部分作回流，其余為塔頂產品經冷卻后送貯槽，塔釜采用直接蒸汽供熱，塔底產品經冷卻后送至貯槽，流程圖如下圖： 根據生產任務，若按每天開動設備24小時計算，產品流量為1.67t/h，由于產品粘度較小，流量較大，為減少造價，降低生產過程中壓降和塔板液面落差的影響，提高生產效率，選用浮閥塔。概述：1、本設備有間歇式和連續式兩種形式，主要由塔釜、塔身、冷凝器、平衡罐、流量計等部件組成。 塔設備的高度與直徑之比，因情況不同，差別很大，塔外殼用鋼板焊制，也可用鑄鐵鑄造，每層塔板為一節，并用法蘭連接。 塔體材料和踏板材料均選用TiNiCr918,因這種不銹鋼具有高的強度極限，較低的屈服極限，的塑性和韌性，他的焊接性能和冷彎成形等工藝性也很好，是目前制造容器、塔的廣泛的一類不銹鋼，又因為這種鋼在乙醇介質中有很好的耐腐蝕性，所以選用TiNiCr918。
