精馏塔工艺要求和约束条件
要对精馏塔实施有效的自动控制，必须首先了解精馏塔的控制目标。精馏塔的控制目标一般从质量指标、产品产量和能量消耗三方面考虑。任何精馏塔的操作情况同时受约束条件的制约，因此，在考虑精馏塔控制方案时一定要把这些因素考虑进去。
1．质量指标
质量指标（即产品纯度）必须符合规定的要求。按产品成分或物性指标的直接控制方案精馏塔的质量控制***1好能选择表征塔顶和塔底产品的质量指标，即产品的成分作为被控变量，即直接控制方案。一般应使塔顶或塔底产品之一达到规定的纯度，要求另一个产品也应该维持在规定的范围之内，或者塔项和塔底的产品均保证一定的纯度要求。如果产品质量不合格，它的价值就将远远低于合格产品。但决不是说质量越高越好。由于质量超过规定，产品的价值并不因此而增加；而产品产量却可能下降，同时操作成本主要是能量消耗会增加很多。因此，总的价值反倒下降了。由此可见，除了要考虑使产品符合规格外，还应同时考虑产品的产量和能量消耗。
2．产品产量指标
在达到一定质量指标要求的前提下，应得到尽可能高的产量，从而使产品的回收率提高。这对于提高经济效益显然是有利的。
产品的回收率定义为产品量与进料中该产品组分的量之比。即：
Ri=P/Fzi （8）
生产效益除了产品纯度与产品回收率之间的关系，还必须考虑能量消耗因素。由精馏原理可知，用精馏搭进行混合物的分离是要消耗一定能量的；要使分离的产品质量越高，产品产量越多，所需的能量也就越大。
精馏塔的干扰因素
和其他化工过程一样，精馏是在一定的物料平衡和能量平衡的基础上进行的。为了使产品符合一定的质量指标，就必须在上述控制方案的基础上设置质量反馈系统，采用再沸器加热量及顶部产品量（或回流量）等作为调节参数，以克服进料成分变化等扰动对产品成分的影响，使产品合格。一切因素均通过物料平衡和能量平衡影响塔的正常操作。影响物料平衡的因素包括进料量和进料成分的变化，顶部馏出物及底部出料的变化。影响能量平衡的因素主要是进料温度或热焓的变化，再沸器加热量和冷凝器冷却量的变化，此外还有塔的环境温度等变化。同时，物料平衡和能量平衡之间又是相互影响的。要了解这些因素是如何影响精馏塔操作的，首先必须分析它的静态规律，即研究其静态特性。从而分析上述因素对精馏塔的动态影响。
1．精馏塔中静态关系的分析
图15为精馏塔的物料流程图，可简单地视其于为二元精馏。则从物料平衡和能量关系出发，可得出它的总的物料平衡关系为
F=D＋B （9）
轻组分的物料平衡关系为
Fz＝Dy＋Bx （10）
式中，F、D和B分别为进料量、顶部馏出物量和塔底产品；z、y和x分别为进料、顶部馏出物和底部产品中轻组分的含量。由以上两式，可明显看出进料量F在产品中的分配量（即D／F）是决定顶部和底部产品中轻组分含量y和x的关键因素。
静态下精馏塔的能量关系为
QH+FHF＝QC＋DHD＋BHB （11）
式中，QH为再沸器加热量，QC为冷凝器冷却量，HP、HD和HB分别为进料顶部、底部产品的比热熔。在式中，每一项都影响着塔内上升蒸汽的流量V。对于一个既定的塔来讲，V与F之比与塔的分离度S有关。即V／F一定时意味着塔分离度也一定。
酒精回收塔、酒精精馏塔技术说明
有效提高酒精回收塔、酒精精馏塔的分馏效率，降低酒精损耗，节约能源，是酒精精馏技术发展的主要方向。提高塔釜加热效率，改善填料结构，提高塔板效率，是要达到提高分馏效率，降低酒精损耗和节约能源这两种目的的主要手段。
采用不锈钢波纹填料。因此，为了节省能量，减少有用功的损失，应使调节阀前后压降尽可能减少，这是控制方案的选择中一个值得注意的问题。该填料具有比表面积大，压力降小，酒精回收塔气流分布好，分馏效果好等明显优点。该技术的采用大大提高了填料塔的分馏效率，从而提高了全塔效率。节约能源20%-30%，残液酒精浓度可≤5%，并且该填料易清洗，不易结垢，不渣化，塔体截面流道不易堵塞，运行***。
采用夹套外循环式蒸发器作为塔釜加热蒸发装置，其蒸发效率比传统的“u”型管加热釜其热效率得到大大提高，同等加热面积下，其蒸发速度可以提高1-2倍，并且可以实现塔釜无拆卸自动清洗，大大改善了操作方便性。
精馏塔系还实现了冷凝器与塔体的一体化安装方式和低位回流比调节的工艺操作方式，大大改善了精馏的操作方便性和工艺稳定性。
13706195055
版权所有©2025 天助网
