精馏塔操作问题小结

1.汽蚀和气缚
首先看看定义的不同：离心泵工作时，在叶轮中心区域产生真空形成低压而将液体吸上。

如果形成的低压很低，则离心泵的吸上能力越强，表现为吸上高度越高。

但是，真空区压强太低，以致于低于体的饱和蒸汽压，则被吸上的液体在真空区发生大量汽化产生气泡。

含气泡的液体挤入高压区后急剧凝结或破裂。

因气泡的消失产生局部真空，周围的液体就以极高的速度流向气泡中心，瞬间产生了极大的局部冲击力，造成对叶轮和泵壳的冲击，使材料手到破坏。

把泵内气泡的形成和破裂而使叶轮材料受到破坏的过程，称为气蚀现象。

离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很小，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体，这样虽启动离心泵也不能完成输送任务，这种现象称为气缚。

这表示离心泵无自吸能力，所以离心另在启动前必须向泵内灌满被输送的液体。

当然若将离心泵的吸入口置于被输送液体的液面之下，液体会自动流入泵内，这是一种特殊情况。

离心泵吸入管路装有底阀，以防止启动前灌入的液体从泵内流出，滤网可以阻拦液体中的固体吸入而堵塞管道和泵壳排出管路中装有的调节阀是供开泵停泵和调节流量时使用。

从造成汽蚀和气缚的原因不同来看：气缚是泵体内有空气，一般发生在泵启动的时候，主要表现在泵体内的空气没排净；而汽蚀是由于液体在一定的温度下达到了它的汽化压力，可见和输送介质，工况有密切的关系．
造成汽蚀的主要原因有：
１．进口管路阻力过大或者管路过细；
２．输送介质温度过高；
３．流量过大，也就是说出口阀门开的太大；
４．安装高度过高，影响泵的吸液量；
５．选型问题，包括泵的选型，泵材质的选型等．
解决办法：１．清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小；
２．降低输送介质的温度；
３．减小流量；
４．降低安装高度；
５．重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽蚀材料等等．
气缚是由于泵体内存在空气，是由于没有使泵体内灌满液体或者液体内所夹带的气体过多所造成的．
使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决．
二、1.泵的入口做大可以减少阻力，减少压力损失，同时改善叶轮的工作环境，减少气蚀。

泵的出口是因为流速是很大，如果管道系统的管径与泵口相同，那么系统的阻力将会相当大的。

2. 一般都是进口缩径，出口扩径。

进口缩径主要是为了防止气体积聚从而对机泵产生气蚀。

出口扩径主要是问了速度能转化为压力能（伯努利方程）。

三、精馏塔操作问题小结
三、蒸汽式否可以全部转化为冷凝水？
利用蒸汽加热的换热器中，热流体出口加疏水阀后，蒸汽是否可全部变为冷凝水？
疏水阀是用于蒸汽管网及换热设备中，能自动排出凝结水、空气及其它不凝结气体，并阻止蒸汽泄漏的阀门。

在换热器热流体出口加装疏水阀后，就能阻止蒸汽大量直接排放，根据工艺情况可能在换热器
内形成一定冷凝水液位。

四、1、塔的再沸器，特别是真空塔的再沸器，会不会存在气堵现象？
2、如何判断我的再沸器确实是气堵了，有没有直接可行的方法？
3、如果再沸器气堵了，可以采用什么样的措施，预防或者减少气堵的发生？
1.我们的塔釜是以前是导热油控制的，而且导热油加热炉温度和塔釜双调节，后来改造改成了蒸汽，蒸汽流量控制连在塔釜温度上，所以超温的可能性不大的。

结焦的可能性也不大，因为我们的产品特性，即使是变成高粘度的了，在原料中仍然具有很好的溶解性，再者，由于问题的存在，我们也会经常清理换热器，并未发现列管内有严重结焦或者挂壁的现象啊。

2蒸气在冷凝过程中压力降低，当低于冷凝系统背压时，冷凝水就不会顺利流动了，并集聚于蒸气侧，减少了换热面积，造成失流。

我所在的间歇工厂中曾出现过失流。

3首先，楼主所说的压差确实大，因为填料塔气相为连续相，一般压差都比较小，楼主可以从塔底泵进口压力表大致判断；其二、我这里有一个微正压塔，出现的情况和楼主有的差不多，起初认为是疏水阀流量不够所致，更换为大排量疏水阀后，仍有这种情况，我们随后分析应当为热量不平衡，塔内有干板情况，塔釜温度容易升高，组分变重，粘度增加所致，采取措施为加大塔顶回流，控制塔底在较低温度，情况有所好转，基本能够稳定下来；其三、失流现象没有研究过，不过照我们这里情况分析有这种可能性，详细研究后在讨论；其四、气堵这种现象应该是疏水阀上的故障，疏水阀有自动排气功能的话应该不存在；其五、楼主那里为什么由热油加热改为蒸汽加热；其六、蒸汽加热现在有一种不用疏水阀的方式，若是闭式加热系统的话也可以使用适当孔径的孔板来代替疏水阀。

五、调节阀常见故障处理法
调节阀常见故障处理法
一、提高寿命的方法（8种方法）
1）大开度工作延长寿命法
让调节阀一开始就尽量在最大开度上工作，如90％。

这样，汽蚀、冲蚀等破坏发生在阀芯头部上。

随着阀芯破坏，流量增加，相应阀再关一点，这样不断破坏，逐步关闭，使整个阀芯全部充分利用，直到阀芯根部及密封面破坏，不能使用为止。

同时，大开度工作节流间隙大，冲蚀减弱，这比一开始就让阀在中间开度和小开度上工作提高寿命1～5倍以上。

如某化工厂采用此法，阀的使用寿命提高了2倍。

2）减小S增大工作开度提高寿命法
减小S，即增大系统除调节阀外的损失，使分配到阀上的压降降低，为保证流量通过调节阀，必然增大调节阀开度，同时，阀上压降减小，使气蚀、冲蚀也减弱。

具体办法有：阀后设孔板节流消耗压降；关闭管路上串联的手动阀，至调节阀获得较理想的工作开度为止。

对一开始阀选大处于小开度工作时，采用此法十分简单、方便、有效。

3）缩小口径增大工作开度提高寿命法
通过把阀的口径减小来增大工作开度，具体办法有：①换一台小一档口径的阀，如DN32换成DN25；②阀体不变更，更换小阀座直径的阀芯阀座。

如某化工厂大修时将节流件dgl0更换为dg8，寿命提高了1倍。

4）转移破坏位置提高寿命法
把破坏严重的地方转移到次要位置，以保护阀芯阀座的密封面和节流面。

5）增长节流通道提高寿命法
增长节流通道最简单的就是加厚阀座，使阀座孔增长，形成更长的节流通道。

一方面可使流闭型节流后的突然扩大延后，起转移破坏位置，使之远离密封面的作用；另一方面，又增加了节流阻力，减小了压力的恢复程度，使汽蚀减弱。

有的把阀座孔内设计成台阶式、波浪式，
就是为了增加阻力，削弱汽蚀。

这种方法在引进装置中的高压阀上和将老的阀加以改进时经常使用，也十分有效。

6）改变流向提高寿命法
流开型向着开方向流，汽蚀、冲蚀主要作用在密封面上，使阀芯根部和阀芯阀座密封面很快遭受破坏；流闭型向着闭方向流，汽蚀、冲蚀作用在节流之后，阀座密封面以下，保护了密封面和阀芯根部，延长了寿命。

故作流开型使用的阀，当延长寿命的问题较为突出时，只需改变流向即可延长寿命1～2倍。

7）改用特殊材料提高寿命法
为抗汽蚀（破坏形状如蜂窝状小点）和冲刷（流线型的小沟），可改用耐汽蚀和冲刷的特殊材料来制造节流件。

这种特殊材料有6YC－1、A4钢、司太莱、硬质合金等。

为抗腐蚀，可改用更耐腐蚀，并有一定机械性能、物理性能的材料。

这种材料分为非金属材料（如橡胶、四氟、陶瓷等）和金属材料（如蒙乃尔、哈氏合金等）两类。

8）改变阀结构提高寿命法
采取改变阀结构或选用具有更长寿命的阀的办法来达到提高寿命的目的，如选用多级式阀，反汽蚀阀、耐腐蚀阀等。

二、调节阀经常卡住或堵塞的防堵（卡）方法（6种方法）
1）清洗法
管路中的焊渣、铁锈、渣子等在节流口、导向部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞或卡住使阀芯曲面、导向面产生拉伤和划痕、密封面上产生压痕等。

这经常发生于新投运系统和大修后投运初期。

这是最常见的故障。

遇此情况，必须卸开进行清洗，除掉渣物，如密封面受到损伤还应研磨；同时将底塞打开，以冲掉从平衡孔掉入下阀盖内的渣物，并对管路进行冲洗。

投运前，让调节阀全开，介质流动一段时间后再纳入正常运行。

2）外接冲刷法
对一些易沉淀、含有固体颗粒的介质采用普通阀调节时，经常在节流口、导向处堵塞，可在下阀盖底塞处外接冲刷气体和蒸汽。

当阀产生堵塞或卡住时，打开外接的气体或蒸气阀门，即可在不动调节阀的情况下完成冲洗工作，使阀正常运行。

3）安装管道过滤器法
对小口径的调节阀，尤其是超小流量调节阀，其节流间隙特小，介质中不能有一点点渣物。

遇此情况堵塞，最好在阀前管道上安装一个过滤器，以保证介质顺利通过。

带定位器使用的调节阀，定位器工作不正常，其气路节流口堵塞是最常见的故障。

因此，带定位器工作时，必须处理好气源，通常采用的办法是在定位器前气源管线上安装空气过滤减压阀
4）增大节流间隙法
如介质中的固体颗粒或管道中被冲刷掉的焊渣和锈物等因过不了节流口造成堵塞、卡住等故障，可改用节流间隙大的节流件—节流面积为开窗、开口类的阀芯、套筒，因其节流面积集中而不是圆周分布的，故障就能很容易地被排除。

如果是单、双座阀就可将柱塞形阀芯改为“V”形口的阀芯，或改成套筒阀等。

例如某化工厂有一台双座阀经常卡住，推荐改用套筒阀
后，问题马上得到解决。

5）介质冲刷法
利用介质自身的冲刷能量，冲刷和带走易沉淀、易堵塞的东西，从而提高阀的防堵功能。

常见的方法有：①改作流闭型使用；②采用流线型阀体；③将节流口置于冲刷最厉害处，采用此法要注意提高节流件材料的耐冲蚀能力。

6）直通改为角形法
直通为倒S流动，流路复杂，上、下容腔死区多，为介质的沉淀提供了地方。

角形连接，介质犹如流过90℃弯头，冲刷性能好，死区小，易设计成流线形。

因此，使用直通的调节阀产生轻微堵塞时可改成角形阀使用。

三、调节阀外泄的解决方法（6种方法）
1）增加密封油脂法
对未使用密封油脂的阀，可考虑增加密封油脂来提高阀杆密封性能。

2）增加填料法
为提高填料对阀杆的密封性能，可采用增加填料的方法。

通常是采用双层、多层混合填料形式，单纯增加数量，如将3片增到5片，效果并不明显。

3）更换石墨填料法
大量使用的四氟填料，因其工作温度在－20～+200℃范围内，当温度在上、下限，变化较大时，其密封性便明显下降，老化快，寿命短。

柔性石墨填料可克服这些缺点且使用寿命长。

因而有的工厂全部将四氟填料改为石墨填料，甚至新购回的调节阀也将其中的四氟填料换成石墨填料后使用。

但使用石墨填料的回差大，初时有的还产生爬行现象，对此必须有所考虑。

4）改变流向，置P2在阀杆端法
当△P较大，P1又较大时，密封P1显然比密封P2困难。

因此，可采取改变流向的方法，将P1在阀杆端改为P2在阀杆端，这对压力高、压差大的阀是较有效的。

如波纹管阀就通常应考虑密封P2。

5）采用透镜垫密封法
对于上、下盖的密封，阀座与上、下阀体的密封。

若为平面密封，在高温高压下，密封性差，引起外泄，可以改用透镜垫密封，能得到满意的效果。

6）更换密封垫片
至今，大部分密封垫片仍采用石棉板，在高温下，密封性能较差，寿命也短，引起外泄。

遇到这种情况，可改用缠绕垫片，“O”形环等，现在许多厂已采用。

四、调节阀振动的解决方法（8种方法）
1）增加刚度法
对振荡和轻微振动，可增大刚度来消除或减弱，如选用大刚度的弹簧，改用活塞执行机构等办法都是可行的。

2）增加阻尼法
增加阻尼即增加对振动的摩擦，如套筒阀的阀塞可采用“O”形圈密封，采用具有较大摩
擦力的石墨填料等，这对消除或减弱轻微的振动还是有一定作用的。

3）增大导向尺寸，减小配合间隙法
轴塞形阀一般导向尺寸都较小，所有阀配合间隙一般都较大，有0.4～lmm，这对产生机械振动是有帮助。

因此，在发生轻微的机械振动时，可通过增大导向尺寸，减小配合间隙来削弱振动。

4）改变节流件形状，消除共振法
因调节阀的所谓振源发生在高速流动、压力急剧变化的节流口，改变节流件的形状即可改变振源频率，在共振不强烈时比较容易解决。

具体办法是将在振动开度范围内阀芯曲面车削0.5～1.0mm。

如某厂家属区附近安装了一台自力式压力调节阀，因共振产生啸叫影响职工休息，我们将阀芯曲面车掉0.5mm后，共振啸叫声消失。

5）更换节流件消除共振法
其方法有：①更换流量特性，对数改线性，线性改对数；②更换阀芯形式。

如将轴塞形改为“V”形槽阀芯，将双座阀轴塞型改成套筒型；将开窗口的套筒改为打小孔的套筒等。

如某氮肥厂一台DN25双座阀，阀杆与阀芯连接处经常振断，我们确认为共振后，将直线特性阀芯改为对数性阀芯，问题得到解决。

又如某航空学院实验室用一台DN200套筒阀，阀塞产生强烈旋转无法投用，将开窗口的套筒改为打小孔的套筒后，旋转立即消失。

6）更换调节阀类型以消除共振 .
不同结构形式的调节阀，其固有频率自然不同，更换调节阀类型是从根本上消除共振的最有效的方法。

一台阀在使用中共振十分厉害———强烈地振动（严重时可将阀破坏），强烈地旋转（甚至阀杆被振断、扭断），而且产生强烈的噪音（高达100多分贝）的阀，只要把它更换成一台结构差异较大的阀，立刻见效，强烈共振奇迹般地消失。

如某维尼纶厂新扩建工程选用一台DN200套筒阀，上述三种现象都存在，DN300的管道随之跳动，阀塞旋转，噪音100多分贝，共振开度20～70％，考虑共振开度大，改用一台双座阀后，共振消失，投运正常。

7）减小汽蚀振动法
对因空化汽泡破裂而产生的汽蚀振动，自然应在减小空化上想办法。

①让气泡破裂产生的冲击能量不作用在固体表面上，特别是阀芯上，而是让液体吸收。

套筒阀就具有这个特点，因此可以将轴塞型阀芯改成套筒型。

②采取减小空化的一切办法，如增加节流阻力，增大缩流口压力，分级或串联减压等。

8）避开振源波击法
外来振源波击引起阀振动，这显然是调节阀正常工作时所应避开的，如果产生这种振动，
应当采取相应的措施
六、脱苯塔，下面的流体经过再沸器进行蒸馏苯，再沸器的压力不稳定。

塔里面的液位也不稳定，导致塔下部的压力，温度跳动厉害。

请问怎么样才能使这些因素能稳住？
1、再沸器的压力不稳定，液位也不稳定，导致温度跳动厉害，可能的原因：
1.塔的负荷超过了设计能力，液流量无法稳定；
2.操作没有真正稳定。

塔内没有建立正常的液、气流动，回流、采出波动。

3.加热蒸汽的流量或压力不稳定，导致汽化量波动过大，破坏了塔的稳定。

2、可能塔内液位较高，塔釜温度过高，液位波动较大，塔底压力比正常值大。

降低加热温度，减少进料，把液位控制住。

七、精馏塔操作过程中常见问题
1，液泛？
在精馏操作中，下层塔板上的液体涌至上层塔板，破坏了塔的正常操作，这种现象叫做液泛。

液泛形成的原因，主要是由于塔内上升蒸汽的速度过大，超过了最大允许速度所造成的。

另外在精馏操作中，也常常遇到液体负荷太大，使溢流管内液面上升，以至上下塔板的液体连在一起，破坏了塔的正常操作的现象，这也是液泛的一种形式。

以上两种现象都属于液泛，但引起的原因是不一样的。

2，雾沫夹带？
雾沫夹带是指气体自下层塔板带至上层塔板的液体雾滴。

在传质过程中，大量雾沫夹带会使不应该上到塔顶的重组分带到产品中，从而降低产品的质量，同时会降低传质过程中的浓度差，只是塔板效率下降。

对于给定的塔来说，最大允许的雾沫夹带量就限定了气体的上升速度。

影响雾沫夹带量的因素很多，诸如塔板间距、空塔速度、堰高、液流速度及物料的物理化学性质等。

同时还必须指出：雾沫夹带量与捕集装置的结构也有很大的关系。

虽然影响雾沫夹带量的因素很多，但最主要的影响因素是空塔速度和两块塔板之间的气液分离空间。

对于固定的塔来说，雾沫夹带量主要随空塔速度的增大而增大。

但是，如果增大塔板间的距离，扩大分离空间，则相应提高空塔速度。

3，液体泄漏？
俗称漏液，塔板上的液体从上升气体通道倒流入下层塔板的现象叫泄漏。

在精馏操作中，如上升气体所具有的能量不足以穿过塔板上的液层，甚至低于液层所具有的位能，这时就会托不住液体而产生泄漏。

空塔速度越低，泄漏越严重。

其结果是使一部分液体在塔板上没有和上升气体接触就流到下层塔板，不应留在液体中的低沸点组分没有蒸出去，致使塔板效率下降。

因此，塔板的适宜操作的最低空塔速度是由液体泄漏量所限制的，正常操作中要求塔板的泄漏量不得大于塔板上液体量的10%。

泄漏量的大小，亦是评价塔板性能的特性之一。

筛板、浮阀塔板和舌形塔板在塔内上升气速度小的情况下比较容易产生泄漏。

4，返混现象？
在有降液管的塔板上，液体横过塔板与气体呈错流状态，液体中易挥发组分的浓度降沿着流动的方向逐渐下降。

但是当上升气体在塔板上是液体形成涡流时，浓度高的液体和浓度低的液体就混在一起，破坏了液体沿流动方向的浓度变化，这种现象较做返混现象。

返混现象能导致分离效果的下降。

返混现象的发生，受到很多因素的影响，如停留时间、液体流动情况、流道的长度、塔板的水平度、水力梯度等。

5，最适宜的进料板位置确定
最适宜的进料板位置就是指在相同的理论板数和同样的操作条件下，具有最大分离能力的进料板位置或在同一操作条件下所需理论板数最少的进料板位置。

在化学工业中，多数精馏塔都设有两个以上的进料板，调节进料板的位置是以进料组分发生变
化为依据的。

当进料组分中的轻关键组分比正常操作较低时，应将进料板的位置向下移，以增加精馏段的板数，从而提高精馏段的分离能力。

反之，进料板的位置向上移，则是为增加提馏
段的板数，以提高提馏段的分离能力。

总之，在进料板上进料组分中轻关键组分的含量应该小于精馏段最下一块塔板上的轻关键组分的含量，而大于提馏段最上一块塔板上的轻组分的含量。

这样就使进料后不至于破坏塔内各层
塔板上的物料组成，从而保持平稳操作。

6，精馏操作的影响因素
除了设备问题以外，精馏操作过程的影响因素主要有以下几个方面：塔的温度和压力（包括塔顶、塔釜和某些有特殊意义的塔板）；进料状态；进料量；进料组成；进料温度；塔内上升蒸汽速度和蒸发釜的加热量；回流量；塔顶冷剂量；塔顶采出量和塔底采出量。

塔的操作就
是按照塔顶和塔底产品的组成要求来对这几个影响因素进行调节。

7，进料组成的变化对精馏操作的影响
进料组成的变化，直接影响精馏操作，当进料中重组分的浓度增加时，精馏段的负荷增加。

对于固定了精馏段板数的塔来说，将造成重组份带到塔顶，使塔顶产品质量不合格。

若进料中的轻组分的浓度增加时，提馏段的负荷增加。

对于固定了提馏段塔板数的塔来说，将造成提馏段的轻组分蒸出不完全，釜液中轻组分的损失加大。

同时，进料组成的变化还将引起全塔物料平衡和工艺条件的变化。

组份变轻，则塔顶馏分增加，
釜液排出量减少。

同时，全塔温度下降，塔压升高。

组份变重，情况相反。

进料组成变化时，可采取如下措施。

（1）改进料口。

组份变重时，进料口往下改；组份变轻时，进料口往上改。

（2）改变回流比。

组份变重时，加大回流比；组份变轻时，减少回流比。

（3）调节冷剂和热剂量。

根据组成变动的情况，相应地调节塔顶冷剂和塔釜热剂量，维持顶、釜的产品质量不变。

八、一般来说，碱洗塔内的碱液的质量浓度是否应该在5％－15％之间？（因为碱液的浓度过大在天气冷的时候可能会导致碱的析出，从而堵塞管道或者填料？）另外，碱洗塔的碱液流量是根据什么定的？
碱液浓度控制在10-15%为好，流量由喷淋密度定，一般在塔釜不淹没气相管道为宜。

洗后
碱液往往会因放热升温，因此，打循环时，最好用一冷却器降温。

此外，洗后定会产生盐析出，因而，洗后液在进行循环前，要先进行固液分离，去除掉析出的固体盐晶体后再进行液体循环。