影响精馏操作的主要因素及常见问题
影响精馏的常见问题
影响精馏的常见问题1、影响精馏塔操作的因素有哪些?影响精馏操作的因素有以下几种:(1)回流比的影响;(2)进料状态的影响;(3)进料量大小的影响;(4)进料组成变化的影响;(5)进料温度变化的影响; (6)塔顶冷剂量大小的影响;(7)塔顶采出量大小的影响;(8)塔底采出量大小的影响。
2、进料状态有哪几种,对精馏操作有何影响?进料状态有五种:(1)冷进料;(2)饱和液;(3)气液混和物;(4)饱和气;(5)过热气。
对于固定进料的某个塔来说,进料状态的改变,将会影响产品质量和损失。
例如:某塔为饱和液进料,当改为冷进料时,料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相遇,即被加热至饱和温度,与此同时,上升蒸汽有一部分被冷凝下来,精馏段塔板数过多,提馏段板数不足,结果会造成釜液中损失增加。
这时在操作上,应适当调整再沸器蒸汽,使塔的回流量达到原来量。
3、进料量的大小对精馏操作有何影响?有两种情况:(1)进料量波动范围不超过塔顶冷凝器和加热釜的负荷范围时,只要调节得当,对顶温和釜温不会有显著变化,而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。
(2)进料量变动的范围超过了塔顶冷凝器和加热的负荷范围时,不仅影响塔内上升蒸汽速度的变化,而且会改变塔顶、塔釜温度,致使塔板上的气液平衡组成改变,直接影响塔顶产品的质量和塔釜损失。
总之,进料过大的波动,将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件,造成了系列的波动。
因此,应平衡进料,细心调节。
4、进料组成的变化对精馏操作有何影响?进料组成的变化直接影响精馏操作,当进料中重组分增加时,精馏段负荷增加,容易造成重组分带到塔顶,使塔顶产品不合格,若进料中轻组分增加,提馏段负菏就会加重,容易造成釜液中轻组份损失加大。
进料组成的变化,还会引起物料平衡和工艺条件的变化。
5、进料温度的变化对精馏操作有何影响?进料温度的变化对精馏操作影响是很大的.进料温度低,会增加加热釜的热负荷,减少塔顶冷凝器的冷负荷。
反之亦反。
影响精馏操作的原因有哪些大部分人知道的不全!
影响精馏操作的原因有哪些大部分人知道的不全!1.不纯度的影响:精馏操作的目的是通过使液体蒸发和凝结来分离混合物中的组分。
如果混合物中的成分纯度很高,例如只有一种物质,那么精馏操作将会非常简单。
然而,通常情况下混合物的成分都是复杂的,其中可能含有多种不同的物质。
这就增加了精馏操作的难度,因为不同成分的沸点可能相差很小,容易混淆和交叉。
此时,就需要合理选择适当的精馏塔和操作条件,以实现不同成分的有效分离。
2.沸点的影响:沸点是指物质在一定气压下从液态向气态转变所需的温度。
在精馏操作中,不同成分的沸点差异越大,分离工作就越容易。
沸点的差异主要由分子的化学结构和分子间的相互作用力决定。
例如,具有较强相互作用力的极性分子在一定温度下可能会形成氢键或电荷转移复合物,从而增加其沸点。
因此,了解混合物中各成分的沸点是很重要的,它将有助于确定适当的操作条件和塔设计。
3.压力的影响:精馏操作中的压力是通过控制精馏塔的塔顶和塔底之间的压力差来实现的。
增加塔底的压力可以提高混合物中各成分的沸点,从而使它们更容易分离。
相反,降低塔底的压力可以降低沸点,促进液体蒸发。
因此,通过调整塔顶和塔底之间的压力差,可以优化分离效果。
4.热量的影响:精馏操作需要提供足够的热量,以使液体蒸发和凝结。
热量的供应方式包括加热器、冷却器和回流器等设备。
如果供热不足,液体蒸发将不充分,导致分离效果差。
另一方面,如果供热过度,液体可能会过度蒸发,导致可回收物质的损失。
因此,在精馏操作中,需要根据混合物的性质和操作条件合理调节热量的供应。
5.塔设计的影响:精馏塔是精馏操作的关键设备。
不同类型的精馏塔(例如平板塔,填料塔和膜分离塔)具有不同的结构和工作原理,能够适应不同的分离任务。
选择合适的精馏塔是提高精馏操作效率的重要因素。
此外,塔中的塔板或填料的设计也很重要。
它们可以提供更大的物质接触表面,促进传质和传热,从而增加分离效果。
6.操作技术的影响:除了上述因素外,操作技术也对精馏操作的效果有重要影响。
精馏操作常见问题案例分享及分析
精馏操作常见问题案例分享及分析精馏塔操作中常见4大问题液泛在精馏操作中,下层塔板上的液体涌至上层塔板,液泛是塔内液体过量的积聚,使液体无法从塔顶向塔底流动,塔的正常操作遭到破坏,这种现象叫做液泛。
1喷射夹带液泛夹带由液体的喷射作用引起,如果蒸汽速度过大,将产生大量雾沫夹带,液体积聚在上层塔板而不是逐板下流。
一般发生在液相负荷较小区域,汽液接触呈喷射状态。
2泡沫夹带液泛在较大液相负荷区,两相接触为泡沫状态。
随汽速增大,板上泡沫层高度增加,夹带量增加。
当汽速达某一液泛速度时,泡沫层面接近上层塔板,夹带急剧增大,引起上层塔板液体积聚,产生液泛。
这种液泛一般只在较小板间距(小于375mm~450mm)时发生,板间距大时,将转变为喷射夹带液泛。
3.降液管满溢液泛由于汽流穿过塔板和板上液层造成的压降,以及液体流经降液管的压降,使得降液管中液面高出板上的液面,又因停留在降液管中的是汽液混合物,液面升得更高。
随汽流增大产生的压降也随之增大;随液流增大,板上液层加厚,将夜光阻力增加,两者均使得降液管中液面上升。
当此液面升到超过上层塔板的溢流堰高度时,液体不在经降液管逐板下流,而是液流倒灌,产生了降液满溢液泛。
4.降液阻塞液泛测量压降是主要的判断液泛主要手段,对塔中汽液相负荷的各段分别测量压降能更灵敏上的判断液泛的发生和发生部位,由于液泛造成塔体中积液,压降随之增大。
液泛现象的判断压降过大或急剧升高测量压降是主要的判断液泛主要手段,对塔中汽液相负荷的各段分别测量压降能更灵敏上的判断液泛的发生和发生部位,由于液泛造成塔体中积液,压降随之增大。
塔底液位下降和波动由于塔中某部位,尤其在进料口下面的部位发生液泛,液体不能畅通溢流,而再沸汽化仍然继续,必然导致塔底液位下降。
如果操作汽速仅略微超过液泛汽速,靠控制系统作用使汽速在泛点上下波动,随之塔中时而积液,时而像塔底排液,塔底液位也随之波动,如果液泛部位接近塔底,这一液泛征兆比较明显;相反,如出现在塔上部,且在进料口之上,这一征兆不太明显有较大的滞后。
精馏操作问题小结
15、精馏操作中怎样调节釜温?引起釜温波动的因素是什么?
通常是改变加热釜的蒸汽量来调节釜温。加大蒸汽量,釜温上升;减少蒸汽量,釜温下降。也有用改变加热釜内冷凝液的液位来调节釜温的,加大排出量,降低液位,釜温上升;减少排出量,升高液位,釜温下降。
13、什么是强制回流?什么是自然回流?各有什么优缺点?
用泵打入塔内进行回流,回流冷凝器不需要安装在塔顶的回流方式称强制回流。回流冷凝器安装在塔顶的回流液借重力回流到塔内的回流方式称自然回流。
强制回流的量稳定,容易调节,生产不正常时扭转起来快,厂房不要高的框架结构,塔很高采用强制回流,安装方便。但强制回流需回流泵,动力消耗大,特别是低沸点的物料容易造成泵不上量。自然回流操作简单,不要回流泵,节省能源。但回流量随塔压的变化而变化,回流比不严格,生产不正常时扭转起来慢,厂房需框架结构。
6、塔顶冷剂量的大小对精馏操作有何影响?
塔顶冷剂量的大小会引起回流量和回流温度的变化。冷剂量加大,回流量也加大,塔顶温度下降;冷剂量减小,回流量也减小,会引起顶温上升,因此,塔顶冷剂量要适当。
7、塔顶取出量的大小对精馏操作有何影响?
塔顶取出量的大小与进料量有着密切关系:进料量增大或减小,取出量也相应增大或减小,这样才能保持搭内固定的回流比,维持塔的正常操作。如果进料不变,增加塔顶取出量,会引起回流比减小,操作压力下降,使重组分带到塔顶,引起产品不合格。减小取出量,会引起回流比增大,塔内的物料增多,上升蒸汽速度增大,塔顶与塔釜压差增大,时间长了会引起液泛,从而导致塔釜产品不合格。
进料温度的变化对精馏操作影响是很大的。进料温度低,会增加加热釜的热负荷,减少塔顶冷凝器的冷负荷。反之亦反。进料温度变化过大时,通常会影响整个塔的温度,从而改变汽液平衡。另外,进料温度的改变,会引起进料状态的变化,会影响精馏段、提馏段负荷的改变,使产品质量、物料平衡都会发生改变。因此,进料温度是影响精馏操作的重要因素之一。
精馏操作过程中的常见问题及案例分析
精馏操作过程中的常见问题及案例分析精馏技术已经过了100多年的发展,成为了目前应用最广泛的一种分离技术,在化学工业、石油化工、精细化工、轻工化工、煤化工、食品工业、医药工业、原子能工业、冶金工业等领域都有广泛的应用。
今天,小7为您总结最简单的精馏操作过程中的常见问题,精馏人,您能秒答吗?精馏塔操作中常见4大问题液泛在精馏操作中,下层塔板上的液体涌至上层塔板,液泛是塔内液体过量的积聚,使液体无法从塔顶向塔底流动,塔的正常操作遭到破坏,这种现象叫做液泛。
1喷射夹带液泛夹带由液体的喷射作用引起,如果蒸汽速度过大,将产生大量雾沫夹带,液体积聚在上层塔板而不是逐板下流。
一般发生在液相负荷较小区域,汽液接触呈喷射状态。
2泡沫夹带液泛在较大液相负荷区,两相接触为泡沫状态。
随汽速增大,板上泡沫层高度增加,夹带量增加。
当汽速达某一液泛速度时,泡沫层面接近上层塔板,夹带急剧增大,引起上层塔板液体积聚,产生液泛。
这种液泛一般只在较小板间距(小于375mm~450mm)时发生,板间距大时,将转变为喷射夹带液泛。
3.降液管满溢液泛由于汽流穿过塔板和板上液层造成的压降,以及液体流经降液管的压降,使得降液管中液面高出板上的液面,又因停留在降液管中的是汽液混合物,液面升得更高。
随汽流增大产生的压降也随之增大;随液流增大,板上液层加厚,将夜光阻力增加,两者均使得降液管中液面上升。
当此液面升到超过上层塔板的溢流堰高度时,液体不在经降液管逐板下流,而是液流倒灌,产生了降液满溢液泛。
4.降液阻塞液泛测量压降是主要的判断液泛主要手段,对塔中汽液相负荷的各段分别测量压降能更灵敏上的判断液泛的发生和发生部位,由于液泛造成塔体中积液,压降随之增大。
液泛现象的判断压降过大或急剧升高测量压降是主要的判断液泛主要手段,对塔中汽液相负荷的各段分别测量压降能更灵敏上的判断液泛的发生和发生部位,由于液泛造成塔体中积液,压降随之增大。
塔底液位下降和波动由于塔中某部位,尤其在进料口下面的部位发生液泛,液体不能畅通溢流,而再沸汽化仍然继续,必然导致塔底液位下降。
影响精馏塔操作的因素
影响精馏塔操作的因素
影响精馏塔操作的因素包括:
1. 原料性质:原料的组成、温度、压力、流量等会直接影响精馏塔的操作。
不同的原料可能具有不同的沸点或熔点,需要相应的处理和控制。
2. 塔顶压力:精馏塔的塔顶压力决定了塔内的温度分布。
合适的塔顶压力可以提高精馏塔的效果。
3. 塔底温度:精馏塔的塔底温度是通过加热产生的,温度过高可能导致组分热解或烧结、温度过低可能导致组分结晶或凝固。
因此,需要适当控制塔底温度。
4. 塔板设计:塔板设计会直接影响塔板的液体分布和气体分布,从而影响传质和传热效果。
合理的塔板设计能提高塔的分离效果。
5. 冷凝器效率:冷凝器对精馏塔的操作也有很大影响。
过高的冷凝器效率会导致过高的塔底温度,过低的冷凝器效率会导致回馏液回到塔顶。
因此,需要根据实际情况选择合适的冷凝器效率。
6. 出料流量:出料流量的变化会影响到精馏塔内的液位和液相浓度。
需要根据需要调整出料流量,以保持良好的操作。
7. 控制策略:精馏塔的操作需要通过控制策略来实现。
控制策
略包括温度控制、流量控制、压力控制等,需要根据具体情况选择合适的控制方法。
8. 外部环境因素:外部环境因素如气候、天气等也会对精馏塔的操作产生影响。
需要根据实际情况进行调整和适应。
精馏塔工艺操作影响因素及应对措施研究
精馏塔工艺操作影响因素及应对措施研究精馏塔是一种重要的分离设备,广泛应用于化工、石油、制药等行业中,用于将混合物中的组分进行分离纯化。
精馏塔的工艺操作是影响其分离效果和产品纯度的重要因素,下面将对精馏塔工艺操作的影响因素及应对措施进行研究。
首先,精馏塔的操作参数是影响其分离效果的主要因素之一、例如,塔床压力、进料温度、进料流量等参数都会对精馏塔的分离效果产生影响。
在实际操作中,需要通过调节这些操作参数来达到预期的分离效果。
例如,增大塔床压力可以提高分离效果,但是过高的压力会增加设备的能耗和生产成本,因此需要进行经济性评估,并在经济范围内进行调节。
其次,精馏塔的物料性质也是影响工艺操作的重要因素。
不同的物料具有不同的沸点、相对挥发度等特性,这些特性直接影响进料的蒸汽化和分离效果。
在实际操作中,需要根据物料的性质来选择适当的操作条件。
例如,对于沸点较高的物料,可以适当提高塔床压力或增大物料进塔温度,以提高物料的挥发度和分离效果。
此外,精馏塔的塔板设计和填料选择也会影响其分离效果。
塔板设计的好坏直接关系到物料在塔内的分布和传质过程,而填料的选择则影响物料在塔床上的接触程度和传质效果。
因此,在设计和选择时需要考虑到物料的性质和操作要求,并进行合理的优化设计。
对于精馏塔工艺操作影响因素的应对措施,可以从以下几个方面入手:1.优化操作参数:通过实时监测和调节操作参数,保持塔内压力、温度等参数在合理范围内,以达到最佳分离效果。
同时,结合经济性评估,考虑能耗和生产成本,进行合理的经济调节。
2.优化物料性质:在选择和配比原料时,考虑物料的挥发度、相对挥发度等特性,尽量选择相对挥发度较大的物料,以提高分离效果。
同时,结合物料的性质选择适当的操作条件,如塔床压力、进料温度等,以达到最佳分离效果。
3.优化塔板设计和填料选择:在实际操作中,根据物料的性质和工艺要求,进行合理的塔板设计和填料选择。
合理优化塔板井距、孔径大小等参数,以提高塔板的传质效果。
影响精馏塔精馏效果的因素及处理措施
影响精馏塔精馏效果的因素及处理措施【摘要】蒸馏是石油工业等化工生产中的一个重要分离操作单元。
本文简要介绍了精馏的工作原理,分析了精馏操作过程中的影响因素,并在此基础上提出了精馏操作的优化方向和目前常用的节能措施。
【关键词】精馏操作原理、影响因素、优化策略、节能措施前言在蒸馏操作过程和设备中,蒸馏塔是最常见的操作形式——蒸馏过程是通过蒸馏塔完成和实现的。
一般来说,蒸馏塔的操作形式可分为两种:间歇蒸馏塔和连续蒸馏塔。
蒸馏塔的顶部不断喷洒液体,液体与从底部进入塔中的上升蒸汽接触并发生化学反应。
分离是通过两者气相中不同的沸点来实现的。
在蒸馏塔中发生反应后,一部分液体将返回蒸馏塔,而另一部分作为最终产物从蒸馏塔中取出。
一、蒸馏操作原理蒸馏是石油工业等化工生产中的一个重要分离操作单元。
通常,混合在一起的液体的分离过程是通过蒸馏实现的。
然而,蒸馏分离过程需要大量的能源,因此如何优化和节约能源具有重要的现实意义。
二、精馏操作过程的影响因素(一)工作压力和温度的影响。
蒸馏操作只能在一定的压力和温度下进行。
在蒸馏操作过程中,蒸馏塔内部的压力不是恒定的,而是随着反应的进行而不断变化,直接导致不同塔板上的气液组成发生变化。
也就是说,蒸馏塔内部的压力变化将直接影响气相中轻组分的含量和浓度。
蒸馏塔内部的温度变化也对蒸馏操作过程产生重大影响。
例如,当材料的温度降低时,它将相应地增加蒸馏塔底部的热负荷,导致蒸馏塔顶部的冷却负荷降低。
蒸馏塔内部的温度变化意味着物质的状态发生了变化,反应条件也发生了改变,这必然会对反应结果产生重大影响。
因此,精馏塔内部温度的控制是影响精馏操作的重要因素之一。
(二)回流比的影响。
回流比可以显著影响蒸馏塔内的蒸馏效果,改变回流比可以控制和调节蒸馏产物的质量。
例如,随着回流比的增加,蒸馏段操作线的斜率也会增加,塔中传质的驱动力也会增大,从而从蒸馏中获得更大的组分。
同时,随着回流比的增加,蒸馏段操作线的斜率也会降低,导致釜内残余液体的组成降低。
影响精馏操作的主要因素及常见问题
影响精馏操作的主要因素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。
精馏操作的影响因素有哪些
精馏操作的影响因素有哪些?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。
02塔高、塔径对产量和质量有什么影响?塔径主要影响生产能力,塔高主要影响产品纯度。
塔径与生产能力的关系可以用下式来说明。
D=(v/0.785w)1/2式中•D----塔的直径, m;•v----塔内蒸汽的体积流量, m2/s•w----空塔流速, m/s。
对一定的塔来说,空塔流速是有一定限制的。
在一定的空塔速度下,塔内蒸汽的体积流量越大,则需要的塔径越大;同理,塔径越大,则允许的塔内蒸汽负荷越大,即生产能力越大,因此塔径是影响生产能力的主要因素。
塔的高度,在板效率和板间距确定的情况下,决定与实际塔板数。
而实际塔板数又是由最小理论塔板数决定的。
最小理论塔板数愈多,而实际塔板数也愈多。
塔径、塔高对生产的影响是辩证地,不可截然分开的。
例如,增加塔高,则可减少回流比,从而提高生产能力;而增加塔径,则可加大回流比,达到降低塔高的目的。
03精馏塔操作压力的变化对精馏操作有什么影响?塔压波动对塔的操作将产生如下的影响。
(1)影响产品质量和物料平衡压力升高,则气相中的重组份减少,相应的提高了气相中的轻组分的浓度;液相中的轻组分含量增加,同时也改变了气液相的重量比,使液相量增加,气相量减少。
总的结果是:塔顶馏分中的轻组分浓度增加,但数量却相对减少;釜液中的轻组分浓度增加,釜液量增加。
同理,压力降低,塔顶馏份的数量增加,轻组分浓度降低;釜液量减少,轻组分浓度减少。
正常操作中应保持恒定的压力,但若操作不正常,引起塔顶产品中重组分浓度增加时,则可采用适当升高操作压力的办法,使产品质量合格,但此时液相中轻组分的损失增加。
精馏操作效率过低的原因
精馏操作效率过低的原因一、热源不足精馏操作需要足够的热能来提供所需的蒸发和冷凝过程。
如果热源不足,就会导致热量传递效率降低,影响精馏过程的效率。
因此,确保足够的热源供应是提高精馏效率的关键因素之一。
二、设备问题设备问题也是影响精馏效率的一个重要因素。
设备问题可能包括设备结构不合理、设备材料选择不当、设备尺寸过小或过大等。
这些问题可能会导致热量传递效率降低、流体流动受阻或混合物分离效果不佳等问题,从而影响精馏效率。
三、操作不当操作不当也是导致精馏效率低下的常见原因之一。
操作不当可能包括温度控制不当、压力控制不当、流量控制不当等。
这些因素可能会导致热量不平衡、冷凝水排放不畅或再沸器效率低下等问题,从而影响精馏效率。
四、原料性质原料性质也是影响精馏效率的一个重要因素。
如果原料中各组分的沸点相差较大,或者原料中含有大量杂质,就会导致精馏过程的难度增加,影响精馏效率。
因此,在精馏前对原料进行预处理,去除杂质和提高原料纯度,是提高精馏效率的有效手段。
五、杂质积累在精馏过程中,杂质会在设备和管道中积累,这会导致设备和管道的堵塞和腐蚀,影响流体的流动和传热效率,从而降低精馏效率。
因此,定期清洗设备和管道,以及定期检查设备的运行状况,是保持精馏效率的重要措施。
六、冷凝器效果差冷凝器是精馏过程中的重要设备之一,其作用是将蒸汽冷凝成液体。
如果冷凝器效果差,就会导致液体不能充分冷凝,从而影响精馏效率。
这可能是由于冷凝器设计不合理、冷却水流量不足或温度过高、冷凝器内部结垢等因素造成的。
七、再沸器效率低再沸器是精馏过程中的另一个重要设备,其作用是将液体加热成蒸汽。
如果再沸器效率低,就会导致液体不能充分蒸发,从而影响精馏效率。
这可能是由于再沸器设计不合理、加热介质流量不足或温度过高、再沸器内部结垢等因素造成的。
(整理)影响精馏塔操作
精馏塔的操作填料塔的操作是从物料平衡、热量平衡、相平衡及填料塔性能等几个方面考虑,通过控制系统建立并调节塔的操作条件,使填料塔满足分离要求。
控制系统可采用手动、一般自动化仪表或智能计算机操作。
(一)、控制参数图中表示了塔操作控制的典型参数,其中6个流量参数:进料量、塔顶和塔釜产品流量、冷凝量、蒸发量和回流量。
除流量参数外,还有压力、塔釜液位、回流罐液位、塔顶产品组成和塔釜产品组成等参数。
精馏塔常用控制参数压力和液位控制是为了建立塔稳态操作条件,液位恒定阻止了液体累积,压力恒定阻止了气体累积。
对于一个连续系统,若不阻止累积就不可能取得稳态操作,也就不可能稳定。
压力是精馏操作的主要控制参数,压力除影响气体累积外,还影响冷凝、蒸发、温度、组成、相对挥发度等塔内发生的几乎所有过程。
产品组成控制可以直接使用产品组成测定值, 也可以采用代表产品组成的物性,如密度、蒸气压等。
最常用的是采用灵敏点温度。
(二)、填料塔操作瓶颈及解决方法任何一个设计都不可能把装置中的每个设备及每个设备中的每个部分设计在同一最大负荷百分数下操作,而许多工厂则希望采取各种手段使装置生产能力达到最大,这就使装置中的至少一个部分成为操作瓶颈,填料塔操作中,填料塔的任一部分、塔顶冷凝器、塔釜再沸器等都可能成为操作瓶颈,这里所指的瓶颈是指装置已达到设计负荷需进一步提高分离效率和生产能力,而装置中的某一设备或某一设备的某一部分限制了生产能力和分离效率的提高。
1、填料塔为操作瓶颈填料塔在设计气液负荷范围内操作可取得所需的分离效率,超过此负荷范围,会导致分离效率下降、压降升高泛塔等现象,多数情况下填料塔操作提高处理能力和分离效率的瓶颈是填料塔本身。
(1) 填料塔处理能力的提高①增、降压操作若设备及工艺条件允许,适当增、降塔压是提高填料塔处理能力的最好办法。
在常压附近,提高压力可使处理量提高,低压、相对挥发度高及相对挥发度随压力变化不大时,增压操作对处理量提高最大。
精馏操作的影响
精馏操作的影响(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--精馏操作的影响因素1、塔顶采出量的大小对精馏操作有什么影响精馏塔塔顶采出量的大小与该塔进料量的大小有着相互对应的关系,进料量增加,采出量应增大。
采出量只有随进料量变化时,才能保持塔内固定的回流比,维持塔的正常操作,否则将会破坏塔内的气液平衡。
例如,当进料量不变时,若塔顶采出量增大,则回流比势必减小,引起各板上的回流液量减少,气液接触不好,传质效率下降;同时操作压力也下降,各板上的气液相组成发生变化。
结果是重组分被带到塔顶,塔顶产品的质量不合格。
在强制回流的操作中,如果进料量不变,塔顶采出量突然增大,则易造成回流液贮槽抽空。
回流液一中断,顶温就升高,这同样也会导致塔顶产品质量下降。
如果进料量加大,但塔顶采出量不变,其后果是回流比增大,塔内物料增多,上升蒸气速度增大,塔顶与塔釜的压差增大,严重时会引起液泛。
2、塔底采出量的大小对精馏操作有什么影响塔釜保持稳定的液面,是维持釜温恒定的首要条件。
塔釜液面的变化,又主要决定于塔底采出量的大小。
当塔底采出量过大时,会造成塔釜液面降低或抽空。
这将使通过蒸发釜的釜液循环量减少,从而导致传热不好,轻组分蒸不出去,塔顶、塔釜的产品均不合格。
如果是利用列管式蒸发釜,由于循环液量太小,使釜液经过上半部列管时形成过热气体,表现为挥发管的气体温度较高,而釜温却较低。
如果塔底采出量过小,将会造成塔釜液面过高(严重时会超过挥发管甚至淹塔),增加了釜液循环阻力,同样造成传热不好,釜温下降。
此外,维持一定的釜液面还起着液封的作用,以确保安全生产。
3、塔的安装对精馏操作有什么影响不同的物料和不同的工艺过程,对塔设备提出的要求是不同的。
但是,一般总希望塔设备的分离能力高,生产能力大,操作稳定。
对于一个定型的塔设备来说,由于安装上有问题,就可能会达不到以上的要求。
如塔身、塔板、溢流口等,在安装时若不符合要求,有可能对精馏操作带来影响。
精馏塔精馏操作的影响因素
精馏塔精馏操作的影响因素一:进料热诚形对精馏操作的影响进料热诚形的不同,使精馏塔内精馏段和提馏段的上升蒸汽和下降液体的流量大不相同二:进料组份的变化对精馏操作的影响1、若进料中重组分的浓度加添,精馏塔精馏段的负荷加添。
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。
2、若进料中轻组分的浓度加添,提馏段的负荷加添。
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不出,釜液中轻组分的损失加大。
3、同时,进料构成的变化还将引起精馏塔全塔物料平衡和工艺条件的变化。
组份变轻,则塔顶馏分加添,釜液排出量削减。
同时,全塔温度下降,塔压上升。
组份变重,情况相反。
进料构成变化时,可实行如下措施:(1)改进料口构成变重时,进料口往下改;构成变轻时,进料口往上改。
(2)更改回流比构成变重时,加大回流比;构成变轻时,削减回流比。
(3)调整冷剂和热剂量依据构成的变动情况,相应地调整塔顶冷凝器的冷剂和塔釜热剂量,维持塔顶及塔底产品质量不变。
三:进料量对精馏操作的影响进料量与采出量的关系:塔进料量的大小和塔顶采出量的大小有着相互对应关系即进料量增大,采出量应增大。
*对接受内回流的塔,进料量不变时,若塔顶采出量增大,则回流比势必削减,引起各板上的回流液量削减,气液接触不好,传质效率下降;同时操作压力也将下降,各板上的气液相构成发生变化。
结果是重组分被带到塔顶,塔顶产品的质量不合格。
*在强制回流的操作中,假如进料量不变,塔顶采出量蓦地增大,则易造成回流液槽抽空。
回流液一停止,顶温就上升,这同样也会影响塔顶产品质量下降。
假如进料量加大,但塔顶采出量不变,其后果是回流比增大,塔内物料增多,上升蒸汽速度增大,塔顶与塔釜的压差增大,严重时会引起液泛。
四:回流比对精馏操作的影响回流比的含义:精馏操作中,由精馏塔塔顶返回塔内的回流液流量L与塔顶产品流量D的比值,即R=L/D。
回流比在精馏操作中的紧要意义:在精馏分别的整个过程中,回流比是精馏的核心,回流比是精馏设计和操作的紧要参数。
精馏操作的影响因素有哪些
精馏操作的影响因素有哪些-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN精馏操作的影响因素有哪些除了设备问题以外,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。
02塔高、塔径对产量和质量有什么影响塔径主要影响生产能力,塔高主要影响产品纯度。
塔径与生产能力的关系可以用下式来说明。
D=(v/)1/2式中D----塔的直径, m;v----塔内蒸汽的体积流量, m2/sw----空塔流速, m/s。
对一定的塔来说,空塔流速是有一定限制的。
在一定的空塔速度下,塔内蒸汽的体积流量越大,则需要的塔径越大;同理,塔径越大,则允许的塔内蒸汽负荷越大,即生产能力越大,因此塔径是影响生产能力的主要因素。
塔的高度,在板效率和板间距确定的情况下,决定与实际塔板数。
而实际塔板数又是由最小理论塔板数决定的。
最小理论塔板数愈多,而实际塔板数也愈多。
塔径、塔高对生产的影响是辩证地,不可截然分开的。
例如,增加塔高,则可减少回流比,从而提高生产能力;而增加塔径,则可加大回流比,达到降低塔高的目的。
03精馏塔操作压力的变化对精馏操作有什么影响塔压波动对塔的操作将产生如下的影响。
(1)影响产品质量和物料平衡压力升高,则气相中的重组份减少,相应的提高了气相中的轻组分的浓度;液相中的轻组分含量增加,同时也改变了气液相的重量比,使液相量增加,气相量减少。
总的结果是:塔顶馏分中的轻组分浓度增加,但数量却相对减少;釜液中的轻组分浓度增加,釜液量增加。
同理,压力降低,塔顶馏份的数量增加,轻组分浓度降低;釜液量减少,轻组分浓度减少。
正常操作中应保持恒定的压力,但若操作不正常,引起塔顶产品中重组分浓度增加时,则可采用适当升高操作压力的办法,使产品质量合格,但此时液相中轻组分的损失增加。
影响精馏塔操作的因素
12.什么是强制回流?什么是自然回 流?各有什么优缺点?
用泵打入塔内进行回流,回流冷凝器不需
要安装在塔顶的回流方式称强制回流。回 流冷凝器安装在塔顶的回流液借重力回流 到塔内的回流方式称自然回流。
优缺点
强制回流的量稳定,容易调节,生产不正
常时扭转起来快,厂房不要高的框架结构, 塔很高采用强制回流,安装方便。但强制 回流需回流泵,动力消耗大,特别是低沸 点的物料容易造成泵不上量。自然回流操 作简单,不要回流泵,节省能源。但回流 量随塔压的变化而变化,回流比不严格, 生产不正常时扭转起来慢,厂房需框架结 构。
(2)再沸器蒸汽用量过大,回流量较大,塔压
升高,这时,应适当降低蒸汽量,以调压塔 釜压力。
14.影响塔压变化的因素
①塔顶温度②塔釜温度②进料组成④进料
量⑤回流量⑥冷剂量及冷剂压力。另外, 仪表故障、设备 和管道的冻堵,也可引 起塔压的变化。
15.精馏操作中怎样调节釜温
通常是改变加热釜的蒸汽量来调节釜温。
1.回流比的影响
操作中改变回流比的大小,以满足产品的质量要
求是经常遇到的问题。当塔顶馏份重组份含量增 加时,常采用加大回流的方法将重组份压下去, 以使产品质量合格。当精馏段的轻组份下到提馏 段造成塔下部温度降低时,可以用适当减少回流 比的方法以使釜温度提起来。增加回流比,对从 塔顶得到产品的精馏塔来说,可以提高产品质量, 但是却要降低塔的生产能力,增加水、电、气的 消耗。回流比过大,将会造成塔内物料的循环量 过大,甚至能导致液泛,破坏塔的正常操作。
3.进料量的大小对精馏操作有何影 响?
有两种情况:(l)进料量波动范围不超过塔顶冷凝
器和加热釜的负荷范围时,只要调节得当,对顶 温和釜温不会有显著变化,而只影响塔内上升蒸 汽速度的变化。(2)进料量变动的范围超过了塔顶 冷凝器和加热的负荷范围时,不仅影响塔内上升 蒸汽速度的变化,而且会改变塔顶、塔釜温度, 致使塔板上的气液平衡组成改变,直接影响塔顶 产品的质量和塔釜损失。总之,进料过大的波动, 将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件,造成 了系列的波动。因此,应平衡进料,细心调节。
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影响精馏操作的主要因素
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。
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。