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約束條件
為保證正常操作,需規定某些參數的極限值,并作為約束條件。塔內氣體的流速過低時,對于某些篩板精餾塔會產生漏液現象,從而影響操作降低塔板效率;而流速過高易產生液泛,將完全破壞塔的操作。由于塔板上液層,氣相通過液層的阻力增大,因而可用測量差壓的方法檢測塔的液泛現象。當壓差過高時,則通過差壓控制系統減小氣體流速。每個精餾塔都存在著一個1大操作壓力限制,超過這個壓力,塔的安全就沒有保障。為精餾過程提供能量的再沸器和冷凝器,也都存在一定限制。再沸器的加熱,受塔壓和再沸器中液相介質1大汽化率的影響;假如不恒定,進料溫度和進料熱量的變化會影響到塔的焓平衡,因此必須保持進料溫度的恒定。同時再沸器兩側間的溫差不能超過其臨界溫差,否則會導致給熱系數下降,傳熱量降低。對冷凝器冷卻能力影響1大的是冷卻介質的溫度。而在介質條件不變時,又與塔的操作壓力有關;同時餾出產品組份的變化也將影響到冷凝器的冷卻能力限制。在確定精餾塔的控制方案時,必須考慮到上述的約束條件,以使精餾塔工作于正常操作區內。
按產品成分或物性指標的直接控制方案
精餾塔的質量控制1好能選擇表征塔頂和塔底產品的質量指標,即產品的成分作為被控變量,即直接控制方案。上述的溫度、溫差或雙溫差控制都是間接控制產品質量的方法。利用產品分析器,例如色譜儀、紅外分析器、密度計、干點、閃點及初餾點分析器等,分析出塔頂(或塔底)的產品成分并將其作為被控變量,而將回流量或再沸器的加熱量等作為控制變量,就可以組成成分控制,實現按產品成分的直接指標控制。能耗要求和經濟性指標精餾過程中消耗的能量,主要是再沸器的加熱量和冷凝器的冷卻量消耗。
采用色譜儀可以測量多組分的濃度,并可以通過測量其他含量較少的雜質組分之和來決定產品的純度。精餾工藝上通常采用工業色譜儀進行在線的成分分析,并以關鍵組分的濃度比進行控制。由于色譜儀也是根據吸收和解吸原理工作的,在精餾塔中很難進行的分離在色譜儀中也是困難的。同時分析儀需要采樣系統且其測量滯后影響了控制系統的動態響應。這是在使用時應予注意的。在精餾塔的操作中,當干擾產生時,多個塔板中靈敏板的變化量明顯。因此,可選擇測量靈敏板上的成分,并作為被控變量進行控制。當進料是汽液混相狀態時,則只有當汽液兩相的比例恒定時,進料熱焓才能恒定,必要時應設置熱焓控制的環節來維持。
與溫度控制的情況類似,塔頂或塔底產品的成分是能體現產品的質量指標。但是當分離的產品較純時,在鄰近塔頂、塔底的各板間,成分差很小,而且每塊板上的成分在受到干擾后變化也很小,這就要求檢測成分的儀表靈敏度很高。理論上講,按產品成分的直接指標控制方案,是直接、1有效的方案。它可為各種基于化工熱力學的多變量控制及精1確控制打下基礎。但是,就目前測量產品成分的儀表來說,準確度一般較差、滯后時間也很長,因而控制系統的控制質量受到很大影響。但只要不斷改善成分分析儀表的性能,按產品成分的直接指標控制方案將得到廣泛應用。(3)進料溫度TF及進料熱量QF的變化進料溫度通常是較為恒定的。
酒精精餾過程的生產方法及特點是什么?
酒精精餾與化工精餾過程不同點就在于它不僅是一個將酒精濃縮的過程,而且還擔負著把粗酒精中50多種揮發性雜質除去的任務,所以濃縮酒精和除去雜質的過程在酒精工業中稱為精餾.物料中的雜質基本上是在發酵過程中生成的,只有很少數的雜質是在蒸煮和蒸餾過程中生成的. 工業上生產酒精主要有兩種方法:發酵法和化學合成法. 工業上用得廣的是發酵法. 所謂發酵法就是指微生物細胞,在無氧條件下,進行無氧呼吸,將吸收的營養物質(淀粉質,糖質)通過細胞內酶的作用,進行一系列的生物化學反應,把復雜的有機物分解為比較簡單的生化中間產物,同時放出一定能量的過程,簡單地說,就是在無氧條件下,微生物將復雜的有機物轉變為簡單的產物的過程.
酒精精餾塔是石油及化工生產中重要的設備之一,通過氣(或汽)液或液液兩相的緊密接觸,達到相間傳質和傳熱的目的,實現混合物系的分離提純。酒精精餾塔工藝操作中的物料平衡關系、回流比、進料工況、塔壓、塔溫、組分配比及內部水力學現象均直接關系著精餾操作的穩定性,影響整個生產裝置的產量、質量、生產能力、消耗定額及環保等各個方面。當冷凝器冷卻量Q增加時,必然會使更多的氣相變為液相,從而降低了塔壓。