精馏操作稳定因素有哪些

精馏操作稳定因素有哪些
精馏操作稳定因素有哪些

精馏操作稳定因素有哪些
精馏操作稳定的因素主要有回流比；塔顶温度、压力；进料温度,组分组成；塔底再沸器回流温度,组分组成；整体塔的塔板数；中间循环回流及抽出物料等等,但最主要因素有下面几点：
1．物料平衡的影响和制约
根据精馏塔的总物料衡算可知,对于一定的原料液流量F和组成xF,只要确定了分离程度xD和xW,馏出液流量D和釜残液流量W也就被确定了.
采出率D/F:
D/F=(xF-xW)/(xD-xW)
不能任意增减,否则进、出塔的两个组分的量不平衡,必然导致塔内组成变化,操作波动,使操作不能达到预期的分离要求.
在精馏塔的操作中,需维持塔顶和塔底产品的稳定,保持精馏装置的物料平衡是精馏塔稳态操作的必要条件.通常由塔底液位来控制精馏塔的物料平衡.
2、塔顶回流的影响
回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素,生产中经常用回流比来调节、控制产品的质量.
当回流比增大时,精馏产品质量提高；
当回流比减小时,xD减小而xW增大,使分离效果变差.
回流比增加,使塔内上升蒸汽量及下降液体量均增加,若塔内汽液负荷超过允许值,则可能引起塔板效率下降,此时应减小原料液流量.
调节回流比的方法可有如下几种.
（1）减少塔顶采出量以增大回流比.
（2）塔顶冷凝器为分凝器时,可增加塔顶冷剂的用量,以提高凝液量,增大回流比.
（3）有回流液中间贮槽的强制回流,可暂时加大回流量,以提高回流比,但不得将回流贮槽抽空.
必须注意,在馏出液采出率D/F规定的条件下,籍增加回流比R以提高xD的的方法并非总是有效.
加大操作回流比意味着加大蒸发量与冷凝量,这些数值还将受到塔釜及冷凝器的传热面的限制.
3．进料热状况的影响
当进料状况（xF和q）发生变化时,应适当改变进料位置,并及时调节回流比R.一般精馏塔常设几个进料位置,以适应生产中进料状况,保证在精馏塔的适宜位置进料.如进料状况改变而进料位置不变,必然引起馏出液和釜残液组成的变化.
进料情况对精馏操作有着重要意义.常见的进料状况有五种,不同的进料状况,都显著地直接影响提馏段的回流量和塔内的汽液平衡.
精馏塔较为理想的进料状况是泡点进料,它较为经济和最为常用.
对特定的精馏塔,若xF减小,则将使xD和xW均减小,欲保持xD不变,则应增大回流比.
4．塔釜温度的影响
釜温是由釜压和物料组成决定的.精馏过程中,只有保持规定的釜温,才能确保产品质量.因此釜温是精馏操作中重要的控制指标之一.
提高塔釜温度时,则使塔内液相中易挥发组分减少,同时,并使上升蒸汽的速度增大,有利于提高传质效率.
如果由塔顶得到产品,则塔釜排出难挥发物中,易挥发组分减少,损失减少；
如果塔釜排出物为产品,则可提高产品质量,但塔顶排出的易挥发组分中夹带的难挥发组分增多,从而增大损失.
在提高温度的时候,既要考虑到产品的质量,又要考虑到工艺损失.一般情况下,操作习惯于用温度来提高产品质量,降低工艺损失.
当釜温变化时,通常是用改变蒸发釜的加热蒸汽量,将釜温调节至正常.
当釜温低于规定值时,应加大蒸汽用量,以提高釜液的汽化量,使釜液中重组分的含量相对增加,泡点提高,釜温提高.
当釜温高于规定值时,应减少蒸汽用量,以减少釜液的汽化量,使釜液中轻组分的含量相对增加,泡点降低,釜温降低.
此外还有与液位串级调节的方法等.
5．操作压力的影响
塔的压力是精馏塔主要的控制指标之一.在精馏操作中,常常规定了操作压力的调节范围.塔压波动过大,就会破坏全塔的气液平衡和物料平衡,使产品达不到所要求的质量.
提高操作压力,可以相应地提高塔的生产能力,操作稳定.但在塔釜难挥发产品中,易挥发组分含量增加.如果从塔顶得到产品,则可提高产品的质量和易挥发组分的浓度.
影响塔压变化的因素：塔顶温度,塔釜温度、进料组成、进料流量、回流量、冷剂量、冷剂压力等的变化以及仪表故障、设备和管道的冻堵等
对于常压塔的压力控制,主要有以下三种方法.
(1)对塔顶压力在稳定性要求不高的情况下,无需安装压力控制系统,应当在精馏设备(冷凝器或回流罐)上设置一个通大气的管道,以保证塔内压力接近于大气压.
(2)对塔顶压力的稳定性要求较高或被分离的物料不能和空气接触时,若塔顶冷凝器为全凝器时,塔压多是靠冷剂量的大小来调节.
(3)用调节塔釜加热蒸汽量的方法来调节塔釜的气相压力.
在生产中,当塔压变化时,控制塔压的调节机构就会自动动作,使塔压恢复正常.
当塔压发生变化时,首先要判断引起变化的原因,而不要简单地只从调节上使塔压恢复正常,要从根本上消除变化的原因,才能不破坏塔的正常操作.