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發布時間:2020-12-29 04:56  
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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。(3)靜態和動態響應滿足靜態特性關系的精餾塔控制方案很多、即一個被調參數在不同控制方案中可以用不同的調節參數控制。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。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。這樣,當塔的處理量下降而使熱負荷降低或冷凝器冷卻介質溫度下降時,塔壓將維持在比設計要求低的數值。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。
按產品成分或物性指標的直接控制方案

精餾塔的質量控制1好能選擇表征塔頂和塔底產品的質量指標,即產品的成分作為被控變量,即直接控制方案。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。上述的溫度、溫差或雙溫差控制都是間接控制產品質量的方法。利用產品分析器,例如色譜儀、紅外分析器、密度計、干點、閃點及初餾點分析器等,分析出塔頂(或塔底)的產品成分并將其作為被控變量,而將回流量或再沸器的加熱量等作為控制變量,就可以組成成分控制,實現按產品成分的直接指標控制。
采用色譜儀可以測量多組分的濃度,并可以通過測量其他含量較少的雜質組分之和來決定產品的純度。精餾工藝上通常采用工業色譜儀進行在線的成分分析,并以關鍵組分的濃度比進行控制。由于色譜儀也是根據吸收和解吸原理工作的,在精餾塔中很難進行的分離在色譜儀中也是困難的。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。同時分析儀需要采樣系統且其測量滯后影響了控制系統的動態響應。這是在使用時應予注意的。在精餾塔的操作中,當干擾產生時,多個塔板中靈敏板的變化量明顯。因此,可選擇測量靈敏板上的成分,并作為被控變量進行控制。
與溫度控制的情況類似,塔頂或塔底產品的成分是能體現產品的質量指標。但是當分離的產品較純時,在鄰近塔頂、塔底的各板間,成分差很小,而且每塊板上的成分在受到干擾后變化也很小,這就要求檢測成分的儀表靈敏度很高。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。理論上講,按產品成分的直接指標控制方案,是直接、1有效的方案。它可為各種基于化工熱力學的多變量控制及精1確控制打下基礎。但是,就目前測量產品成分的儀表來說,準確度一般較差、滯后時間也很長,因而控制系統的控制質量受到很大影響。但只要不斷改善成分分析儀表的性能,按產品成分的直接指標控制方案將得到廣泛應用。
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。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。 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。
酒精回收塔、酒精精餾塔技術說明

有效提高酒精回收塔、酒精精餾塔的分餾效率,降低酒精損耗,節約能源,是酒精精餾技術發展的主要方向。提高塔釜加熱效率,改善填料結構,提高塔板效率,是要達到提高分餾效率,降低酒精損耗和節約能源這兩種目的的主要手段。
采用不銹鋼波紋填料。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。節約能源20%-30%,殘液酒精濃度可≤5%,并且該填料易清洗,不易結垢,不渣化,塔體截面流道不易堵塞,運行穩定可靠。該技術的采用大大提高了填料塔的分餾效率,從而提高了全塔效率。節約能源20%-30%,殘液酒精濃度可≤5%,并且該填料易清洗,不易結垢,不渣化,塔體截面流道不易堵塞,運行穩定可靠。
采用夾套外循環式蒸發器作為塔釜加熱蒸發裝置,其蒸發效率比傳統的“u”型管加熱釜其熱效率得到大大提高,同等加熱面積下,其蒸發速度可以提高1-2倍,并且可以實現塔釜無拆卸自動清洗,大大改善了操作方便性。
精餾塔系還實現了冷凝器與塔體的一體化安裝方式和低位回流比調節的工藝操作方式,大大改善了精餾的操作方便性和工藝穩定性。