精餾操作的影響因素有哪些

1、除了設(shè)備問題以外，精儲操作過程的影響因素主要有以下幾個方面：塔的溫度和壓力(包括塔頂、塔釜和某些有特殊意義的塔板)；進(jìn)料狀態(tài)；進(jìn)料量；進(jìn)料組成；進(jìn)料溫度；塔內(nèi)上升蒸汽速度和蒸發(fā)釜的加熱量；回流量；塔頂冷劑量；塔頂采出量和塔底采出量。塔的操作就是按照塔頂和塔底產(chǎn)品的組成要求來對這幾個影響因素進(jìn)行調(diào)節(jié)。02塔高、塔徑對產(chǎn)量和質(zhì)量有什么影響？塔徑主要影響生產(chǎn)能力，塔高主要影響產(chǎn)品純度。塔徑與生產(chǎn)能力的關(guān)系可以用下式來說明。D= (v/) 1/2式中D-塔的直徑，m；v-塔內(nèi)蒸汽的體積流量，m2/sw-空塔流速，m/s o對一定的塔來說，空塔流速是有一定限制的。在一定的空塔速度下，塔內(nèi)蒸汽的 體積流量

2、越大，則需要的塔徑越大；同理，塔徑越大，則允許的塔內(nèi)蒸汽負(fù)荷越 大，即生產(chǎn)能力越大，因此塔徑是影響生產(chǎn)能力的主要因素。塔的高度，在板效率和板間距確定的情況下， 決定與實(shí)際塔板數(shù)。而實(shí)際塔板數(shù) 又是由最小理論塔板數(shù)決定的。最小理論塔板數(shù)愈多，而實(shí)際塔板數(shù)也愈多。塔徑、塔高對生產(chǎn)的影響是辯證地，不可截然分開的。例如，增加塔高，則可減 少回流比，從而提高生產(chǎn)能力；而增加塔徑，則可加大回流比，達(dá)到降低塔高的 目的。03精儲塔操作壓力的變化對精微操作有什么影響？塔壓波動對塔的操作將產(chǎn)生如下的影響。(1)影響產(chǎn)品質(zhì)量和物料平衡壓力升高，則氣相中的重組份減少，相應(yīng)的提高了氣相中的輕組分的濃度； 液相 中的輕

3、組分含量增加，同時(shí)也改變了氣液相的重量比， 使液相量增加，氣相量減 少。總的結(jié)果是：塔頂儲分中的輕組分濃度增加，但數(shù)量卻相對減少；釜液中的輕組 分濃度增加，釜液量增加。同理，壓力降低，塔頂儲份的數(shù)量增加，輕組分濃度降低；釜液量減少，輕組分 濃度減少。正常操作中應(yīng)保持恒定的壓力，但若操作不正常，引起塔頂產(chǎn)品中重組分濃度增 加時(shí)，則可采用適當(dāng)升高操作壓力的辦法， 使產(chǎn)品質(zhì)量合格，但此時(shí)液相中輕組 分的損失增加。(2)改變組分間的相對揮發(fā)度壓力增加，組分間的相對揮發(fā)度降低，分離效率下降，反之亦然。（3）改變塔的生產(chǎn)能力 壓力增加，組分的重度增大，塔的處理能力增大。（4）塔壓的波動這將引起溫度和組成間

4、對應(yīng)關(guān)系的混亂。 我們在操作中經(jīng)常以溫度作為衡量產(chǎn)品 質(zhì)量的間接標(biāo)準(zhǔn)，但這只有在塔壓恒定的情況下才是正確的。當(dāng)塔壓改變時(shí)，混合物的露點(diǎn)、泡點(diǎn)發(fā)生改變，引起全塔的溫度分布發(fā)生改變， 溫度和產(chǎn)品質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系也將發(fā)生改變。04進(jìn)料狀態(tài)對精儲操作有什么影響？進(jìn)料情況有五種：（1）冷進(jìn)料；（2）泡點(diǎn)進(jìn)料；（3）氣液混合進(jìn)料；（4）飽 和蒸汽進(jìn)料；（5）過熱蒸汽進(jìn)料。為了便于分析，令每公斤分子進(jìn)料液體變成飽和蒸所需熱量6 =每公斤分子進(jìn)料的汽化潛熱從上式可以看出：冷進(jìn)料時(shí) 61,泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)6=1,氣液混合進(jìn)料時(shí)06 1, 飽和蒸汽進(jìn)料時(shí)6=0,過熱蒸汽進(jìn)料時(shí)5 00當(dāng)進(jìn)料狀況發(fā)生變化（回流比、塔頂儲出物

5、的組成為規(guī)定值）時(shí)，6值也將發(fā)生變化，這直接影響到提儲段回流量的改變，從而使提儲段操作線方程式改變， 進(jìn)料板的位置也隨之改變，6 線位置的改變，將引起理論塔板數(shù)和精儲段、提 儲段塔板數(shù)分配的改變。對于固定進(jìn)料狀況的某個塔來說， 進(jìn)料狀況的改變，將 會影響到產(chǎn)品質(zhì)量及損失情況的改變。例如，某塔應(yīng)為泡點(diǎn)進(jìn)料，當(dāng)改為冷液進(jìn)料時(shí)，則精微段塔板數(shù)過多，提儲段塔 板數(shù)不足，結(jié)果是塔頂產(chǎn)品質(zhì)量可能提高，而釜液中的輕組分的蒸出則不完全。 若改為氣液混合進(jìn)料或者飽和蒸汽、過飽和蒸汽進(jìn)料，則精儲段的塔板數(shù)不足， 提儲段的塔板數(shù)過多，其結(jié)果是塔頂產(chǎn)品種重組分含量超過規(guī)定， 釜液中輕組分 含量比規(guī)定值低，同時(shí)增加了塔

6、頂冷劑的消耗量，減少了塔釜的熱劑消耗。生產(chǎn)中多用泡點(diǎn)進(jìn)料，此時(shí)，精儲段、提儲段上升蒸氣的流量相等，故塔徑也一 樣，設(shè)計(jì)計(jì)算也比較方便。05進(jìn)料量的大小對精微操作有什么影響？進(jìn)料量的大小對精儲操作的影響可分為下述兩種情況來討論。(D進(jìn)料量變動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)及時(shí) 得當(dāng)，對頂溫和釜溫不會有顯著的影響，而只影響塔內(nèi)上升蒸汽速度的變化。進(jìn)料量增加，蒸汽上升的速度增加，一般對傳質(zhì)是有利的，在蒸汽上升速度接近 液泛速度時(shí)，傳質(zhì)效果為最好。若進(jìn)料量再增加，蒸汽上升速度超過液泛速度時(shí)， 則嚴(yán)重的霧沫夾帶會破壞塔的正常操作。進(jìn)料量減少，蒸汽上升速度降低，對傳質(zhì)是不利的，蒸汽速度

7、降低容易造成漏液， 降低精儲效果。因此，低負(fù)荷操作時(shí)，可適當(dāng)?shù)脑龃蠡亓鞅?，提高塔?nèi)上升蒸汽的速度，以提高 傳質(zhì)效果。應(yīng)該說明，上述結(jié)論是以進(jìn)料量發(fā)生變動時(shí)， 塔頂冷劑量或釜溫?zé)釀?量均能作相應(yīng)的調(diào)整為前提的。(2)進(jìn)料的變動范圍超出了塔頂冷凝器或加熱釜的負(fù)荷范圍，此時(shí)，不僅塔內(nèi) 上升蒸汽的速度改變而且塔頂溫度、塔釜溫度也會相應(yīng)的改變，致使塔板上的氣 液相平衡組成改變，塔頂和塔釜儲分的組成改變。進(jìn)料量過大的波動，將會破壞塔內(nèi)正常的物料平衡和工藝條件， 造成塔頂、塔釜 產(chǎn)品質(zhì)量不合格或者物料損失增加。06進(jìn)料組成的變化對精微操作有什么影響？進(jìn)料組成的變化，直接影響精儲操作，當(dāng)進(jìn)料中重組分的濃度增加

8、時(shí)，精儲段的 負(fù)荷增加。對于固定了精儲段板數(shù)的塔來說， 將造成重組份帶到塔頂，使塔頂產(chǎn) 品質(zhì)量不合格。若進(jìn)料中的輕組分的濃度增加時(shí)，提儲段的負(fù)荷增加。對于固定了提儲段塔板數(shù) 的塔來說，將造成提儲段的輕組分蒸出不完全，釜液中輕組分的損失加大。應(yīng)該這樣理解：重組分增加要增加精儲段，所以要使加料口下移，如果只有一個 加料口那就要增加精儲段的負(fù)荷，所以重組分也會上移到塔頂；反之也一樣。同時(shí)，進(jìn)料組成的變化還將引起全塔物料平衡和工藝條件的變化。組份變輕，則塔頂儲分增加，釜液排出量減少。同時(shí)，全塔溫度下降，塔壓升高。組份變重， 情況相反。進(jìn)料組成變化時(shí)，可采取如下措施。(1)改進(jìn)料口。組份變重時(shí)，進(jìn)料口往

9、下改；組份變輕時(shí)，進(jìn)料口往上改。(2)改變回流比。組份變重時(shí)，加大回流比；組份變輕時(shí)，減少回流比。(3)調(diào)節(jié)冷劑和熱劑量。根據(jù)組成變動的情況，相應(yīng)地調(diào)節(jié)塔頂冷劑和塔釜熱 劑量，維持頂、釜的產(chǎn)品質(zhì)量不變。07進(jìn)料溫度的變化對精微操作有什么影響?進(jìn)料溫度降低，將增加塔底蒸發(fā)釜的熱負(fù)荷，減少塔頂冷凝器的冷負(fù)荷。進(jìn)料溫 度升高，則增加塔頂冷凝器的冷負(fù)荷，減少塔底蒸發(fā)釜的熱負(fù)荷。當(dāng)進(jìn)料溫度的變化幅度過大時(shí)，通常會影響整個塔身的溫度，從而改變氣液平衡 組成。例如：進(jìn)料溫度過低，塔釜加熱蒸汽量沒有富余的情況下， 將會使塔底儲份中輕 組份含量增加。進(jìn)料溫度的改變，意味著進(jìn)料狀態(tài)的改變，而后者的改變將影響 精儲

10、段、提儲段負(fù)荷的改變。因此，進(jìn)料溫度是影響精儲塔操作的重要因素之一。08塔內(nèi)上升蒸汽的速度和蒸發(fā)釜加熱量的波動對精微操作有什么影響？塔內(nèi)上升蒸汽的速度的大小，直接影響著傳質(zhì)效果。板式塔（例如泡罩塔）內(nèi)上升蒸汽是通過泡罩的齒縫以鼓泡的形式與液體進(jìn)行熱量和質(zhì)量交換的。一般的說，塔內(nèi)最大的蒸汽上升的速度應(yīng)比液泛的速度小一些。工藝上常選擇最大允許速度為液泛速度的80%速度過低會使塔板效率顯著下降。影響塔內(nèi)上升蒸汽速度的主要因素是蒸發(fā)釜的加熱量。在釜溫保持不變的情況下，加熱量增加，塔內(nèi)上升蒸汽的速度加大；加熱量減少，塔內(nèi)上升蒸汽的速度 減小。應(yīng)該注意，加熱量的調(diào)節(jié)范圍過大、過猛，有可能造成液泛或漏液。0

11、9回流比的大小對精微操作有什么影響?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)塔頂儲 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)精儲段的輕組份下到提儲段造成塔下部溫度降低時(shí)，可以用適當(dāng)減少回流比的 方法以使釜溫度提起來。增加回流比，對從塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品的精儲塔來說， 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。回流比過大，將會造成塔內(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。10塔頂冷劑量的大小對精微操作有什么影響？對采用內(nèi)回流操作的塔（例如冷凝蒸出塔），其冷劑量的大小對精儲操作的影響 是比較顯著的；

12、同時(shí)，也是影響回流量波動的主要因素。 內(nèi)回流塔的回流量是靠 塔頂冷凝器的負(fù)荷來調(diào)節(jié)的。當(dāng)冷劑量無相變時(shí)，冷凝器的負(fù)荷主要有冷劑量進(jìn)入的多少來調(diào)節(jié)。 如果操作中 冷劑量減少，塔頂溫度升高，從而流量減少，塔頂溫度升高，塔頂產(chǎn)品中重組份 的含量增加，純度下降；如冷劑量增加，情況正相反。當(dāng)冷劑有相變時(shí)，即液體 冷劑蒸發(fā)吸熱，在冷劑量充分的情況下，調(diào)節(jié)冷劑蒸發(fā)壓力高低所帶來的回流量 變化，將更為靈敏。對于外回流的塔，同樣會由于冷劑量的波動，在不同程度上影響精儲塔的操作。例如，冷劑量的減少，將使冷凝器的作用變差，冷凝液量減少，而在塔頂產(chǎn)品的 液相采出量作定值調(diào)節(jié)時(shí)，回流量勢必減少。假如冷凝器還有過冷作用（

13、即通常 所說的冷凝冷卻器）時(shí)，則冷劑量的減少，還會引起回流液溫度的升高。這些都 會使精儲塔的頂溫升高，塔頂產(chǎn)品中重組份含量增多，質(zhì)量下降。11塔頂采出量的大小對精微操作有什么影響?精儲塔塔頂采出量的大小和該塔進(jìn)料量的大小有著相互對應(yīng)的關(guān)系，進(jìn)料量增加，采出量應(yīng)增大。采出量只有隨進(jìn)料量變化時(shí)，才能保持塔內(nèi)固定的回流比，維持塔的正常操作， 否則將會破壞塔內(nèi)的氣液平衡。在強(qiáng)制回流的操作中，如果進(jìn)料量不變，塔頂采 出量突然增大，則易造成回流液貯槽抽空。回流液一中斷，頂溫就升高，這同樣 也會影響塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量下降。如果進(jìn)料量加大，但塔頂采出量不變，其后果是回流比增大，塔內(nèi)物料增多，上 升蒸汽速度增大，塔

14、頂與塔釜的壓差增大，嚴(yán)重時(shí)會引起液泛。12塔底采出量的大小對精微操作有什么影響？塔釜保持穩(wěn)定的液面，是維持釜溫恒定的首要條件。塔釜液面的變化，又主要決 定于塔底采出量的大小。當(dāng)塔底采出量過大時(shí)，會造成塔釜液面降低或抽空。這將是通過蒸發(fā)釜的釜液循 環(huán)量減少，從而導(dǎo)致傳熱不好，輕組分蒸不出去，塔頂、塔釜的產(chǎn)品均不合格。如果是利用列管式蒸發(fā)釜，由于循環(huán)液量太大，使釜液經(jīng)過上半部列管時(shí)形成過 熱蒸汽，表現(xiàn)為揮發(fā)管的氣體溫度較高，而釜溫卻較低。如果塔底采出量過小， 將會造成塔釜液面過高，增加了釜液循環(huán)阻力，同樣造成傳熱不好，釜溫下降。13塔的安裝對精微操作有什么影響？塔身、塔板、溢流口等，在安裝時(shí)若不符

15、合要求，都有可能對精儲操作帶來影響(1)塔身塔身要求垂直，一般的傾斜度不能超過千分之一，否則將會在塔板上造成死區(qū)， 對于小直徑的精微塔來說，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。(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，

16、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。14填料塔在操作中受到哪些因素的影響？填料塔的操作中，蒸汽速度的大小，對傳質(zhì)效率有直接的影響。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。噴淋密度的大小對填料塔的精儲效果也有影響。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，使精儲效率下降；當(dāng)噴淋密度過大時(shí)，液體又會不經(jīng)過 填料

17、表面而沿塔壁流下，這會使精儲效率更低。15精儲塔操作應(yīng)該掌握好哪三個平衡?精儲塔的操作應(yīng)該掌握好以下三個平衡：(D物料平衡體現(xiàn)了塔的生產(chǎn)能力，它主要是靠進(jìn)料量和塔頂、塔底采出量來 調(diào)節(jié)。當(dāng)塔的操作不符合總的物料平衡式時(shí)，這可以從塔壓差的變化上看出，進(jìn)得多， 取得少，則塔壓差上升。對于一個固定的精儲塔來說，塔壓差應(yīng)該在一定范圍內(nèi)。塔壓差過大，說明塔內(nèi)上升的蒸汽速度過快，霧沫夾帶嚴(yán)重，甚至發(fā)生液泛，破 壞塔的正常操作；塔壓差過小，表明塔內(nèi)上升蒸汽的速度過小， 塔板上的氣液湍 動的程度過低、傳質(zhì)效果差，使塔板產(chǎn)生漏液，降低塔板效率。如果精儲塔不符合對某組分的物料平衡式時(shí)，將有兩種表現(xiàn)：A、輕組分的采

18、出量超過了物料平衡的量，將使塔內(nèi)的物料組成變重，全塔的溫 度逐步升高，塔頂儲分中重組份的濃度增加，致使質(zhì)量不合格。B、重組份的采出量超過了物料平衡的量，全塔的物料組成將隨著操作的進(jìn)行而 逐漸變輕，塔身溫度下降，特別是釜溫明顯下降，釜液中輕組分的濃度增加。(2)氣液平衡主要體現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量和損失情況。只有在溫度、壓力固定時(shí)，才能確定氣液平衡組成。但是，氣液相平衡的組成又 是靠在每塊塔板上的氣液互相接觸進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱而實(shí)現(xiàn)的。這就是說，氣液相平衡和物料平衡密切相關(guān)。物料平衡掌握的好，塔內(nèi)上升蒸汽的速度合適，氣液接觸好，則傳質(zhì)效率高，每 塊板上的氣液組成就愈接近于平衡組成，也就是常說的板效率高，反之亦

19、然。當(dāng)然，溫度、壓力也會隨著物料平衡的改變而變化， 它們的變化又可造成塔板上氣相和液相相對量的改變，從而破壞原來的物料平衡。(3)熱量平衡是物料平衡和氣液相平衡得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。沒有塔釜供熱就沒有上升蒸汽，沒有塔頂冷凝就沒有回流液，整個精儲過程就無 法實(shí)現(xiàn)。而熱量平衡又是依附于物料平衡和氣液相平衡的。例如，進(jìn)料量或組成發(fā)生了改變，則塔釜耗熱量和塔頂冷劑量均應(yīng)作相應(yīng)的改變。塔的操作壓力、溫度發(fā)生了改變(即氣液平衡組成改變)，則每塊板上氣相冷凝 的放熱量和液體氣化的吸收熱量也會發(fā)生改變。例如，加熱釜的供熱不夠，就會造成塔釜溫度達(dá)不到規(guī)定值，致使：物料平衡破壞，釜液排出量增多，塔頂儲出量減少，對塔頂?shù)?/p>

20、到產(chǎn)品的工 藝過程來說，塔的生產(chǎn)能力下降；氣液平衡破壞，塔內(nèi)上升蒸氣量減少，氣液接觸變差，傳質(zhì)效率下降，同 時(shí)氣相中重組份含量減少，液相中輕組分含量增加，釜液中輕組分損失加大。由以上分析可知：掌握好物料平衡、汽液平衡、熱量平衡是精儲操作的關(guān)鍵所在。這三個平衡是能夠互相影響，互相制約的，操作中通常以物料平衡的變化為主， 相應(yīng)地調(diào)節(jié)熱量平衡去達(dá)到氣液相平衡的目的。16精微塔操作中影響塔壓變化的因素有哪些？該如何調(diào)節(jié)？因素有：塔頂溫度；塔釜溫度；進(jìn)料組成；進(jìn)料流量；回流量；冷劑量；冷劑壓 力等的變化以及儀表故障、設(shè)備和管道的凍堵，都可以引起塔壓的變化。當(dāng)塔壓發(fā)生變化時(shí)，首先要判斷引起變化的原因，而不

21、要簡單地只從調(diào)節(jié)上使塔 的壓力恢復(fù)正常，要從根本上消除變化的原因，才能不破壞塔的正常操作。例如：當(dāng)冷劑量不足或塔頂冷凝具設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)引起塔壓升高時(shí)， 若不采取正 常的處理方法，而只是加大塔頂采出量來恢復(fù)正常的塔壓， 就有可能使重組份帶 到精儲段，造成塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不合格。又如，釜溫過低引起塔壓降低時(shí)，若不提釜溫，而單靠減少塔頂采出量來恢復(fù)正 常塔壓，將造成釜液中輕組分大量增加。當(dāng)釜溫突然升高，引起塔壓上升時(shí)，重 要的是恢復(fù)塔釜正常的溫度，而不是單靠增加冷劑量和加大塔頂采出量來降低塔 壓；否則將容易產(chǎn)生液泛，破壞塔的正常操作。由于設(shè)備原因而影響了塔壓的正常調(diào)節(jié)時(shí)， 應(yīng)當(dāng)考慮改變其他操作因素以維持

22、生 產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)則要停工檢修。17在精儲操作中如何調(diào)整進(jìn)料口的位置？精儲塔進(jìn)料口通常有三個，安裝在塔的不同高度上。按照最佳進(jìn)料板位置的含義 可知，對進(jìn)料溫度在泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)時(shí)進(jìn)料的精儲塔， 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。一般說來，當(dāng)被分離混合物中易揮發(fā)組份增多時(shí)，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。18對采用強(qiáng)制回流的精微塔，回流突然中斷是什么原因？怎樣處理？回流突然中斷的原因可能是：回流液泵的電機(jī)跳閘；回流液貯槽內(nèi)的物料抽空；回流液泵不上量；對低沸點(diǎn)的回流液，因溫度過高或泵的輸出量過小，物料在泵內(nèi)氣化而不上量19精微操作中出現(xiàn)液泛現(xiàn)象如何處理？若是設(shè)備問題引起的，應(yīng)該停車檢修；若是操作不當(dāng)，釜溫突然上升引起的，則 應(yīng)停止或減少進(jìn)料量，稍降釜溫，停止塔頂采出，進(jìn)行全回流操作，使帶到塔頂 去的難揮發(fā)組份慢慢流到塔釜。當(dāng)生產(chǎn)不允許停止進(jìn)料時(shí)，可將釜