影響填料精餾塔操作的因素

1、影響填料精餾塔操作的因素影響精餾操作的因素有以下幾種：（1）回流比的影響；（2）進(jìn)料狀態(tài)的影響；（3）進(jìn)料量大小的影響；（4）進(jìn)料組成變化的影響；（5）進(jìn)料溫度變化的影響；（6）塔頂冷劑量大小的影響；（7）塔頂采出量大小的影響；（8）塔底采出量大小的影響；（9）進(jìn)料位置的影響；（10）填料種類的影響；（11）塔的安裝對(duì)精餾操作的影響；（12）蒸汽速度和噴淋密度的影響；1.回流比的影響操作中改變回流比的大小，以滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求是經(jīng)常遇到的問題。當(dāng)塔頂餾份重組份含量增加時(shí)，常采用加大回流的方法將重組份壓下去，以使產(chǎn)品質(zhì)量合格。當(dāng)精餾段的輕組份下到提餾段造成塔下部溫度降低時(shí)，可以用適當(dāng)減少回流比的

2、方法以使釜溫度提起來。增加回流比，對(duì)從塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品的精餾塔來說，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，但是卻要降低塔的生產(chǎn)能力，增加水、電、氣的消耗?；亓鞅冗^大，將會(huì)造成塔內(nèi)物料的循環(huán)量過大，甚至能導(dǎo)致液泛，破壞塔的正常操作2.進(jìn)料狀態(tài)有哪幾種，對(duì)精餾操作有何影響？進(jìn)料狀態(tài)有五種：(1)冷進(jìn)料。(2)飽和液。(3)氣液混和物。(4)飽和氣。(5)過熱氣。對(duì)于固定進(jìn)料的某個(gè)塔來說，進(jìn)料狀態(tài)的改變，將會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量和損失。例如：某塔為飽和液進(jìn)料，當(dāng)改為冷進(jìn)料時(shí)，料液入塔后在加料板上與提餾段上升的蒸氣相遇，即被加熱至飽和溫度，與此同時(shí)，上升蒸汽有一部分被冷凝下來，精餾段塔板數(shù)過多，提餾段板數(shù)不足，結(jié)果會(huì)造成釜液中損失增

3、加。這時(shí)在操作上，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整再沸器蒸汽，使塔的回流量達(dá)到原來量3.進(jìn)料量的大小對(duì)精餾操作有何影響？ 有兩種情況：(l)進(jìn)料量波動(dòng)范圍不超過塔頂冷凝器和加熱釜的負(fù)荷范圍時(shí)，只要調(diào)節(jié)得當(dāng)，對(duì)頂溫和釜溫不會(huì)有顯著變化，而只影響塔內(nèi)上升蒸汽速度的變化。(2)進(jìn)料量變動(dòng)的范圍超過了塔頂冷凝器和加熱的負(fù)荷范圍時(shí)，不僅影響塔內(nèi)上升蒸汽速度的變化，而且會(huì)改變塔頂、塔釜溫度，致使塔板上的氣液平衡組成改變，直接影響塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量和塔釜損失。總之，進(jìn)料過大的波動(dòng)，將會(huì)破壞塔內(nèi)正常的物料平衡和工藝條件，造成了系列的波動(dòng)。因此，應(yīng)平衡進(jìn)料，細(xì)心調(diào)節(jié)。4.進(jìn)料組成的變化對(duì)精餾操作有何影響 進(jìn)料組成的變化直接影響精餾操作，

4、當(dāng)進(jìn)料中重組分增加時(shí)，精餾段負(fù)荷增加，容易造成重組分帶到塔頂，使塔頂產(chǎn)品不合格，若進(jìn)料中輕組分增加，提餾段負(fù)菏就會(huì)加重，容易造成釜液中輕組份損失加大。進(jìn)料組成的變化，還會(huì)引起物料平衡和工藝條件的變化。 5.進(jìn)料溫度的變化對(duì)精餾操作有何影響？ 進(jìn)料溫度的變化對(duì)精餾操作影響是很大的。進(jìn)料溫度低，會(huì)增加加熱釜的熱負(fù)荷，減少塔頂冷凝器的冷負(fù)荷。反之亦反。進(jìn)料溫度變化過大時(shí)，通常會(huì)影響整個(gè)塔的溫度，從而改變汽液平衡。另外，進(jìn)料溫度的改變，會(huì)引起進(jìn)料狀態(tài)的變化，會(huì)影響精餾段、提餾段負(fù)荷的改變，使產(chǎn)品質(zhì)量、物料平衡都會(huì)發(fā)生改變。因此，進(jìn)料溫度是影響精餾操作的重要因素之一。6.塔頂冷劑量的大小對(duì)精餾操作有何影

5、響？塔頂冷劑量的大小會(huì)引起回流量和回流溫度的變化。冷劑量加大，回流量也加大，塔頂溫度下降；冷劑量減小，回流量也減小，會(huì)引起頂溫上升，因此，塔頂冷劑量要適當(dāng)。7.塔頂取出量的大小對(duì)精餾操作有何影響？塔頂取出量的大小與進(jìn)料量有著密切關(guān)系：進(jìn)料量增大或減小，取出量也相應(yīng)增大或減小，這樣才能保持搭內(nèi)固定的回流比，維持塔的正常操作。如果進(jìn)料不變，增加塔頂取出量，會(huì)引起回流比減小，操作壓力下降，使重組分帶到塔頂，引起產(chǎn)品不合格。減小取出量，會(huì)引起回流比增大，塔內(nèi)的物料增多，上升蒸汽速度增大，塔頂與塔釜壓差增大，時(shí)間長了會(huì)引起液泛，從而導(dǎo)致塔釜產(chǎn)品不合格。 8.塔底采出量的大小對(duì)精餾操作有何影響？精餾操作中

6、塔釜液面必須保持穩(wěn)定，而塔底采出量的大小將會(huì)引起液面變化。當(dāng)塔釜液排出過大時(shí)，會(huì)造成釜液面下降或排空，使通過再沸器的釜液循環(huán)量減少，從而導(dǎo)致傳熱不好，輕組分蒸不出去，使塔頂、塔釜產(chǎn)品均不合格。如果塔底采出量過小，會(huì)造成塔釜液面過高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)超過揮發(fā)管，增加了釜液循環(huán)的阻力，造成傳熱不好，使釜溫下降，影響操作。釜液面太低，一旦排空，會(huì)導(dǎo)致泵不上量，磨壞設(shè)備，造成事故。道的凍堵，也可引起塔壓的變化。9進(jìn)料位置對(duì)精餾的影響答：如精餾塔進(jìn)料口有二個(gè)以上，通常安裝在塔的不同高度上。生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)具體情況，選擇適當(dāng)?shù)倪M(jìn)料口，必要時(shí)還需進(jìn)行調(diào)整。按照最佳進(jìn)料板位置的含義可知，對(duì)進(jìn)料溫度在泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)時(shí)進(jìn)料的

7、精餾塔，進(jìn)料口的選擇是依據(jù)進(jìn)料的組成與進(jìn)料板的組成相一致而決定的。一般說來，當(dāng)被分離混合物中易揮發(fā)組份增多時(shí)，就選用位置較高的進(jìn)料口，進(jìn)料狀態(tài)改變時(shí)也相應(yīng)地調(diào)整進(jìn)料口，進(jìn)料溫度降低時(shí)，用位置較高的進(jìn)料口；反之，用位置較低的進(jìn)料口。10.填料種類的影響答：根據(jù)裝填方式可分為散裝填料和規(guī)整填料。選用種類不同，分離效果也不一樣，如：與同樣尺寸的拉西環(huán)相比，鮑爾環(huán)的氣液通量可提高50%，而壓降僅為其一半，分離效果也得到提高。其改進(jìn)為階梯形鮑爾環(huán)，圓筒部分的一端制成喇叭口形狀。這樣填料間呈現(xiàn)點(diǎn)接觸，床層均勻且空隙率大，與鮑爾環(huán)相比氣體阻力減少25%，生產(chǎn)能力提高10%。11、塔的安裝對(duì)精餾操作有什么影響

8、？答：不同的物料和不同的工藝過程，對(duì)塔設(shè)備提出的要求是不同的。但是，一般總希望塔設(shè)備的分離能力高，生產(chǎn)能力大，操作穩(wěn)定。對(duì)于一個(gè)定型的塔設(shè)備來說，由于安裝上有問題，就可能會(huì)達(dá)不到以上的要求。如塔身、塔板、溢流口等，在安裝時(shí)若不符合要求，都有可能對(duì)精餾操作帶來影響。（1）塔身塔身要求垂直，一般的傾斜度不能超過千分之一，否則將會(huì)在塔板上造成死區(qū)，對(duì)于小直徑的精餾塔來說，如果塔板的安裝是先分節(jié)安裝，然后再組裝的話，則塔身的不垂直將直接影響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，其水平度用水平儀測定不能超過2毫米。如果塔板不水平，將造成板面上的液層高度不均，塔內(nèi)上升蒸汽易從液層

9、高度較小的淺處穿過，從而降低塔板的效率。（3）溢流口溢流口與下層塔板的距離，用根據(jù)生產(chǎn)能力和下層塔板的溢流堰的高度而定。但必須滿足溢流口插入受液盤的液體中，以封住上升蒸汽。如果溢流口與下層塔板的距離太近，則可能造成上層塔板的回流也不能順利流入下層塔板，使上層塔板的液層增高，下層塔板的壓力增大，嚴(yán)重時(shí)造成液泛。溢流口過高，超過溢流堰的高度時(shí)，上升的蒸汽“走短路”，從溢流管直接上升到上層塔板，起不到液封作用，影響塔板效率。安裝時(shí)，對(duì)于各種具體的塔板類型都有不同程度的要求，如果不按要求去安裝，將可能使塔的生產(chǎn)效率大大下降。12、蒸汽速度和噴淋密度的影響答：填料塔的操作中，蒸汽速度的大小，對(duì)傳質(zhì)效率有

10、直接的影響。氣速小時(shí)，接觸面僅限于填料的表面，傳質(zhì)效率不高，隨氣速的增加，傳質(zhì)效率有所提高，但當(dāng)氣速超過了最大允許速度時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生液泛現(xiàn)象，這就是操作中不允許的。噴淋密度的大小對(duì)填料塔的精餾效果也有一定的影響。當(dāng)噴淋密度很小時(shí)，填料表面則不能完全被液體所濕潤，使精餾效率下降；當(dāng)噴淋密度過大時(shí)，液體又會(huì)不經(jīng)過填料表面而沿塔壁流下，這種現(xiàn)象更為嚴(yán)重，也就是我們常說的壁流或漏液現(xiàn)象，會(huì)使精餾效率更低。1、填料塔為操作瓶頸 填料塔在設(shè)計(jì)氣液負(fù)荷范圍內(nèi)操作可取得所需的分離效率,超過此負(fù)荷范圍,會(huì)導(dǎo)致分離效率下降、壓降升高泛塔等現(xiàn)象,多數(shù)情況下填料塔操作提高處理能力和分離效率的瓶頸是填料塔本身。(1) 填

11、料塔處理能力的提高 增、降壓操作 若設(shè)備及工藝條件允許,適當(dāng)增、降塔壓是提高填料塔處理能力的最好辦法。在常壓附近,提高壓力可使處理量提高,低壓、相對(duì)揮發(fā)度高及相對(duì)揮發(fā)度隨壓力變化不大時(shí),增壓操作對(duì)處理量提高最大。壓力較高,有時(shí)降低壓力可提高處理能力,在高壓、相對(duì)揮發(fā)度低及相對(duì)揮發(fā)度隨壓力升高而降低很大的場合,降壓操作處理量提高較大。 進(jìn)料的預(yù)熱 填料塔進(jìn)料以上填料段和進(jìn)料以下填料段通常并不是在同一泛點(diǎn)百分?jǐn)?shù)下操作,普通精餾通常為泡點(diǎn)進(jìn)料,若將進(jìn)料預(yù)熱或預(yù)冷,可以使塔的上下段負(fù)荷發(fā)生變化,若進(jìn)料段以下為操作瓶頸,熱進(jìn)料可降低塔釜熱負(fù)荷和下段氣液相負(fù)荷,代價(jià)為上段氣液相負(fù)荷有所增加。相反,若上段為

12、瓶頸,冷進(jìn)料降低了上段的氣液相負(fù)荷,代價(jià)是下段填料負(fù)荷有所增加。 這種方法提高幅度通常較小,但對(duì)進(jìn)料以下氣液比很大的場合,這種方法調(diào)節(jié)幅度較大, 這時(shí)對(duì)塔的效率影響也大。過熱進(jìn)料影響上段的分離效率,過冷進(jìn)料影響下段的分離效率,一般認(rèn)為過冷進(jìn)料對(duì)塔本身的分離效率影響不大,只有一塊理論板,但對(duì)高效填料塔影響會(huì)超過此值,對(duì)于液氣比很高的場合影響也會(huì)超過此值。 過冷進(jìn)料提高進(jìn)料以上段的處理能力是以降低進(jìn)料以下段的分離效率為代價(jià)的。液相過熱進(jìn)料對(duì)塔體本身的分離效率影響很小,氣相過熱進(jìn)料降低了進(jìn)料以上段的分離效率。 增加操作的穩(wěn)定性 填料塔阻力小,持液量低,耐波動(dòng)性能差。填料塔在接近上限負(fù)荷操作,很小的波

13、動(dòng)就會(huì)使塔超過負(fù)荷上限,效率下降,一旦效率下降,很難恢復(fù),特別是理論級(jí)數(shù)多的塔,平衡時(shí)間很長,為了能夠使填料塔在上限操作,穩(wěn)定操作,減少外界條件變化至關(guān)重要,好的控制系統(tǒng)起很大作用,增強(qiáng)填料塔的操作穩(wěn)定性,一般可提高5%10%的處理能力。 降低回收率 提高生產(chǎn)能力的另一辦法是降低回流比,使回收率下降,這種方法雖不提倡,但工廠在生產(chǎn)能力受限制時(shí)或多或少的不自覺地采用了。回收率降到某一數(shù)值后,繼續(xù)降低收率提高處理能力,不再經(jīng)濟(jì)。因?yàn)槭章试俳档?產(chǎn)品的生產(chǎn)能力也不再提高。 采取以上措施應(yīng)注意各液體分布器的操作彈性。(2)填料塔分離效率的提高 工廠經(jīng)常會(huì)提出提高分離效率,以提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率的要求。與提高處理能力類似,可采用以下方法。 增加回流 一個(gè)塔的分離效率一定,若不在最大負(fù)荷下操作,提高分離效率的最簡單方法是增大回流比。 增、降壓操作 前已敘述,一般物系壓力上升,相對(duì)揮發(fā)度減小,降壓操作可增大物系的相對(duì)揮發(fā)度,因此若填料塔不在最大負(fù)荷下操作,可適當(dāng)降