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采出量大,塔压力下降,采出量小,塔压力升高,因此稳定采出量可使塔压力稳定。
当釜温、进料量以及塔顶采出量都不变化时,塔压力却升高,可能是冷凝器的冷凝剂量不足或冷凝剂温度升高引起的,应增大冷凝剂量,有时也可加大塔顶采出量或降低釜温以保证不超压。
如果塔釜温度突然升高,塔内上升蒸气量增大,导致塔压力升高,这种情况应迅速减少塔釜加热量及增大塔顶冷凝器的冷凝剂量或加大采出量,及时调节塔的温度至正常。
如果是塔釜温度突然降低,则情况相反,处理方法也相反。
(2)精馏塔温度的控制
精馏塔的温度与气、液相的组成有着对应的关系。
在精馏过程中,塔的操作压力恒定时,稳定塔顶的温度至关重要,可保证塔顶馏出液产品的组成。
塔顶温度主要受进料量、进料组成、操作压力、塔顶冷凝器的冷凝剂量、回流温度、塔釜温度等因素影响。
因此,控制塔顶温度应根据影响因素而做出对应的调节。
若塔顶温度随塔釜温度改变时,应着重调节塔釜温度使塔顶温度恢复正常;若是因塔顶冷凝器的冷凝效果差、回流温度高而导致塔顶温度升高的,应增大塔顶冷凝器冷凝剂量以降低回流温度,从而达到控制塔顶温度的目的;若精馏段灵敏板的温度升高,塔顶产品轻组分浓度下降,此时应适当增大回流比,使其温度降至规定值,从而保证塔顶产品质量;若提馏段灵敏板的温度下降,塔底产品轻组分的浓度增大,应适当增大再沸器加热量,使塔釜温度上升至规定值。
有时塔釜温度会随着塔的进料量或回流量的改变而改变,因此在改变进料量或回流量的同时应注意维持塔釜的正常温度。
(3)精馏塔进料量的控制
在实验过程中不能随意改变进料量,进料量的改变会使塔内气、液相负荷发生变化,影响塔的物料平衡以及塔效率。
进料量增大,上升气体的速度接近液泛速度时,传质效果最好,超过液泛速度将会破坏塔的正常操作。
若进料量超过塔釜和冷凝器的负荷范围,将引起气液平衡组成的变化,造成塔顶、塔釜产品质量不合格。
进料量减小,气速降低,对传质不利,严重时易造成漏液,分离效果不好。
因此,进料量应保持稳定状态。
工艺要求改变时,应缓慢调节进料阀,同时维持全塔的总物料平衡,否则当进料量大于出料量时会引起淹塔,当进料量小于出料量时会出现塔釜蒸干现象。
(4)回流比的控制
回流量与塔顶采出量之比称为回流比,回流比是影响精馏过程分离效果的重要因素,它是控制产品质量的主要手段。
在精馏过程中产品的质量和产量的要求是相互矛盾的。
在塔板数和进料状态等参数一定的情况下,增大回流比可提高塔顶产品轻组分的纯度,但在再沸器负荷一定的情况下,会使塔顶产量降低。
回流比过大,将会造成塔内循环量过大,甚至破坏塔的正常操作;回流比过小,塔内气液两相接触不充分,分离效果差。
因此,回流比是一个既能满足生产要求,又能维持塔内正常操作的重要参数。
回流比一经确定,就应保持相对稳定。
(5)精馏塔的采出量
①塔顶采出量
进料量一定,在冷凝器负荷不变的情况下降低塔顶产品的采出量,可使回流量及塔压差增大,塔顶产品纯度提高,但产量减少。
塔顶采出量增加,造成回流量减少,因此精馏塔的操作压力降低,重组分被带到塔顶,致使塔顶产品不合格。
②塔底采出量
正常操作中,塔底采出量应符合塔的总物料平衡公式,若采出量太小,造成塔釜液位逐渐升高,至充满整个加热釜的空间,使塔釜**难于汽化,此时将会影响塔底产品的质量。
若采出量太大,致使塔釜液位过低,则上升蒸气量减少,使板上传质条件变差,板效率下降。
可见,塔底采出量应以控制塔釜内液面高度一定并维持恒定为原则。
(6)精馏塔操作状况的判断
①塔板上气、液接触情况
(a)气液鼓泡接触状态:上升蒸气的流速较慢,气液接触面积不大。
(b)泡沫接触状态:气速连续增加,气泡数量急剧增加,同时不断碰撞和破裂,板上**大部分以膜的形式存在于气泡之间,形成一些直径较小、搅动十分剧烈的动态泡沫,是一种较好的塔板工作状态。
(c)气液蜂窝状接触状态:气速增加,上升的气泡在液层中积累,形成以气体为主的类似蜂窝状泡结构的气泡泡沫混合物,这种状态对传热、传质不利。
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