影響精餾操作過程的十個方面

1、進料板位置對蒸餾操作的影響最適宜的進料板位置就是指在相同的理論板數和同樣的操作條件下，具有最大分離能力的進料板位置或在同一操作條件下所需理論板數最少的進料板位置。在化學工業(yè)中，多數精餾塔都設有兩個以上的進料板，調節(jié)進料板的位置是以進料組分發(fā)生變化為依據的。當進料組分中的輕組分比正常操作較低時，應將進料板的位置向下移，以增加精餾段的板數，從而提高精餾段的分離能力。反之，進料板的位置向上移，則是為增加提餾段的板數，以提高提餾段的分離能力?？傊?，在進料板上進料組分中輕組分的含量應該小于精餾段最下一塊塔板上的輕組分的含量，而大于提餾段最上一塊塔板上的輕組分的含量。這樣就使進料后不至于破壞塔內各層塔板上的物料組成，從而保持平穩(wěn)操作。2、進料組成的變化對精餾操作的影響進料組成的變化，直接影響精餾操作，當進料中重組分的濃度增加時，精餾段的負荷增加，對于固定了精餾段板數的塔來說，將造成重組分帶到塔頂，使塔頂產品質量不合格。若進料中的輕組分的濃度增加時，提餾段的負荷增加，對于固定了提餾段塔板數的塔來說，將造成提餾段的輕組分蒸出不完全，釜液中輕組分的損失加大。進料組成的變化還將引起全塔物料平衡和工藝條件的變化。組分變輕，則塔頂餾分增加，釜液排出量減少。同時，全塔溫度下降，塔壓升高。組分變重，情況相反。進料組成變化時，可采取如下措施。1）調整進料口。組分變重時，進料口下移；組分變輕時，進料口上移。2）改變回流比。組分變重時，加大回流比；組分變輕時，減少回流比。3）調節(jié)塔頂和塔釜溫度。根據組成變動的情況，相應地調節(jié)塔頂和塔釜溫度，通過回流液、氣的回流溫度或回流量的調整來維持頂、釜的產品質量不變。加大塔釜加熱劑量，可提高塔釜溫度，塔釜產品的輕組分含量降低，重組分含量升高，但可能會導致塔頂產品重組分升高，這時，需要通過降低塔回流液的溫度，或提高回流量來維護塔頂產品質量。3、進料溫度的變化對精餾操作的影響進料溫度的變化對精餾操作的影響是很大的。總的來講，進料溫度降低，將增加塔底蒸發(fā)釜的熱負荷，減少塔頂冷凝器的冷負荷；進料溫度升高，則增加塔頂冷凝器的冷負荷，減少塔底蒸發(fā)釜的熱負荷。當進料溫度的變化幅度過大時，通常會影響整個塔身的溫度，從而改變汽液平衡組成。在進料溫度過低，塔釜的加熱蒸汽量沒有富余的情況下，將會使塔底餾分中輕組分含量增加。例如，某塔設計為泡點進料，當改為冷液進料時，則精餾段塔板數過多，提餾段塔板數不足，結果是塔頂產品質量可能提高，而釜液中輕組分的蒸出則不完全。若改為氣液混合進料或飽和蒸氣、過熱蒸氣進料，則精餾段塔板數不足，提餾段塔板數過多，其結果是塔頂產品中重組分含量超過規(guī)定，而釜液輕組分含量比規(guī)定值低，同時增加了塔頂冷凝器的冷劑的消耗量，減少了塔釜的熱劑消耗。進料溫度的改變，意味著進料狀態(tài)的改變，而進料狀態(tài)的改變將影響精餾段、提餾段負荷的改變，進而產品質量、物料平衡都將發(fā)生改變，因此，進料溫度是影響精餾塔操作的重要因素之一。較為理想的進料是泡點進料，這是最常用的進料狀態(tài)。4、精餾塔操作壓力的變化對精餾操作的影響精餾塔的設計和操作都是基于一定的塔壓下進行的，因此一般精餾塔總是首先要保持壓力的恒定。塔壓波動對塔的操作將產生如下的影響。1）影響產品質量和物料平衡。改變操作壓力，將使每塊塔板上氣液平衡的組成發(fā)生改變。釜壓升高，則氣相中重組分減少，相應地提高了氣相中輕組分的濃度，液相中輕組分含量較前增加，同時也改變了氣液相的重量比，使液相量增加，氣相量減少?？偟慕Y果是：塔頂餾分中輕組分濃度增加，但數量卻相對減少；釜液中的輕組分濃度增加，釜液量也同時增加。同理，釜壓降低，塔頂餾分的數量增加，輕組分濃度降低；釜液量減少，輕組分濃度減少。正常操作中，應保持恒定的壓力。但若因操作不正常，引起塔頂產品中重組分濃度增加時，則可采用適當提高壓力的辦法，使產品質量合格，但此時釜液中的輕組分損失增加。2）改變組分間的相對揮發(fā)度。釜壓增加，組分間的相對揮發(fā)度降低，分離效率下降，反之，組分間的相對揮發(fā)度增加，分離效率提高。3）改變塔的生產能力。釜壓增加，組分的重度增大，塔的處理能力增大。4）塔壓的波動。塔壓的波動將引起釜溫和組成間對應關系的混亂。在操作中經常以溫度作為衡量產品質量的間接標準，但這只有在塔壓恒定的前提下才是正確的。當塔壓改變時，混合物的泡點、露點發(fā)生變化，引起全塔的溫度發(fā)生改變，溫度和產品質量的對應關系也將發(fā)生改變。從以上分析可看出，改變操作壓力，將改變整個塔的操作情況，因此在正常操作中應維持恒定的壓力（工藝指標），只有在塔的正常操作受到破壞時，才可根據以上的分析，在工藝指標允許的范圍內，對塔的壓力進行適當的調節(jié)。應該指出，在精餾操作過程中，進料量、進料組成和進料溫度的改變，塔釜加熱蒸汽量的改變，回流量、回流溫度和冷劑壓力（對內回流塔而言）的改變以及塔的堵塞等，都可能引起塔壓的波動，此時應首先分析引起塔壓波動的原因，及時處理，使操作恢復正常。5、塔內上升蒸汽的速度和蒸發(fā)釜加熱量波動對精餾操作的影響塔內上升蒸汽的速度大小，直接影響著傳質效果。一般地說，塔內最大上升蒸汽的速度應比液泛速度小一些。工藝上常選擇最大允許孔速度為產生液泛的速度的80%。速度過低會使塔板效率顯著下降。影響塔內上升蒸汽速度的主要因素是再沸器的加熱量。在釜溫保持穩(wěn)定的情況下，加熱量增加，塔內上升蒸汽的速度加大；加熱量減少，塔內上升蒸汽的速度減少。應該注意，加熱量調節(jié)范圍過大、過猛，有可能造成液泛或泄漏。6、回流比的大小對精餾操作的影響操作中以改變回流比的大小來保證產品的質量。當塔頂餾分中重組分含量增加時，常采用加大回流比的方法將重組分壓下去，以使產品質量合格。當精餾段的輕組分下到提餾段造成塔下部溫度降低時，可以用適當減少回流比的辦法以使塔下部溫度提起來。增加回流比，對從塔頂得到產品的精餾塔來說，可以提高產品質量，但是卻要降低塔的生產能力，增加水、電、汽的消耗?；亓鞅冗^大，將會造成塔內物料的循環(huán)量過大，甚至能導致液泛，破壞塔的正常操作。7、塔頂冷劑量的大小對精餾操作的影響對采用內回流操作的塔，其冷劑量的大小，對精餾操作的影響比較顯著；同時也是影響回流量波動的主要因素。對于采用外回流的塔，同樣會由于冷劑量的波動，在不同程度上影響精餾塔的操作。例如，冷劑量減少，將使冷凝器的作用變差，冷凝液量減少，而在塔頂產品的液相采出量作定值調節(jié)時，回流量勢必減少。假如冷凝器還有過冷作用（即通常所稱的冷凝冷卻器）時，則冷劑量的減少，還會引起回流液溫度的升高。這些都會使精餾塔的頂溫升高，塔頂產品中重組分含量增多，質量下降。8、塔頂采出量的大小對精餾操作的影響塔頂采出量的大小和該塔進料量的大小有著相互對應關系，進料量增大，采出量應增大。眾所周知，采出量只有隨進料量變化時，才能保持塔內固定的回流比，維持塔的正常操作，否則將會破壞塔內的氣液平衡。例如，當進料量不變時，對采用內回流的塔，若塔頂采出量增大，則回流比勢必減少，引起各板上的回流液量減少，氣液接觸不好，傳質效率下降；同時操作壓力也將下降，各板上的氣液相組成發(fā)生變化。結果是重組分被帶到塔頂，塔頂產品的質量不合格。在強制回流的操作中，如果進料量不變，塔頂采出量突然增大，則易造成回流液槽抽空?；亓饕阂恢袛啵敎鼐蜕?，這同樣也會影響塔頂產品質量下降。如果進料量加大，但塔頂采出量不變，其后果是回流比增大，塔內物料增多，上升蒸汽速度增大，塔頂與塔釜的壓差增大，嚴重時會引起液泛。9、塔底采出量的大小對精餾操作的影響在精餾塔的操作中，需要維護塔頂和塔釜的產品穩(wěn)定，保留精餾裝置的物料平衡是蒸餾塔穩(wěn)態(tài)操作的必要條件，通常由塔釜液位來控制精餾塔的物料平衡。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。當塔底采出量過大時，會造成塔釜液面降低或抽空，這將使通過再沸器的釜液循環(huán)量減少，從而導致傳熱不好，輕組分蒸不出去，塔頂、塔底的產品均不合格。如果是使用列管式再沸器，由于循環(huán)液量太小，使釜液經過上半部列管時形成過熱氣體，表現為揮發(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（嚴重時，會超過揮發(fā)管甚至于淹塔），增加了釜液循環(huán)的阻力，同樣造成傳熱不好，釜溫下降。特別應指出，對于易聚合的物料，釜液面過高或過低，都會造成停留時間加長，增加聚合的可能性。另外，維持一定的釜液面還起著液封的作用，以確保安全生產。10、輔助設備對精餾操作的影響精餾操作離不開塔底再沸器、塔頂冷凝器和輸送泵等。在正常生產中這些設備的運轉狀況均應滿足精餾塔操作的要求，否則將使精餾塔