精馏节能专业技术

精馏节能技术

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热泵精馏工艺分析

化工行业是能耗大户,其中精馏又是能耗极高的单元操作，而传统的精馏方式热力学效率很低,能量浪费很大。如何降低精馏塔的能耗,充分利用低温热源,已成为人们普遍关注的问题。对此人们提出了许多节能措施,通过大量的理论分析、实验研究以及工业应用表明其中节能效果比较显著的是热泵精馏技术。热泵精馏是把精馏塔塔顶蒸汽加压升温,使其用作塔底再沸器的热源，回收塔顶蒸汽的冷凝潜热。

热泵精馏在下述场合应用,有望取得良好效果:

(1)塔顶和塔底温差较小，因为压缩机的功耗主要取决于温差，温差越大，压缩机的功耗越大。据国外文献报导,只要塔顶和塔底温差小于３6℃，就可以获得较好的经济效果。

(2)沸点相近组分的分离,按常规方法，蒸馏塔需要较多的塔盘及较大的回流比,才能得到合格的产品，而且加热用的蒸汽或冷却用的循环水都比较多。若采用热泵技术一般可取得较明显的经济效益。

(３）工厂蒸汽供应不足或价格偏高,有必要减少蒸汽用量或取消再沸器时。

(4)冷却水不足或者冷却水温偏高、价格偏贵，需要采用制冷技术或其他方法解决冷却问题时。

(5)一般蒸馏塔塔顶温度在３8～13８℃之间,如果用热泵流程对缩短投资回收期有利就可以采用，但是如果有较便宜的低压蒸汽和冷却介质来源,用热泵流程就不一定有利。

(6)蒸馏塔底再沸器温度在300℃以上,采用热泵流程往往是不合适的。

以上只是对一般情况而言,对于某个具体工艺过程,还要进行全面的经济技术评定之后才能确定。

根据热泵所消耗的外界能量不同,热泵精馏可分为蒸汽加压方式和吸收式两种类型

1．蒸汽加压方式

蒸汽加压方式热泵精馏有两种：蒸汽压缩机方式和蒸汽喷射式。

1.1蒸汽压缩机方式

蒸汽压缩机方式又可分为间接式、塔顶气体直接压缩式、分割式和塔釜液体闪蒸再沸式流程。

1.１.1间接式

当塔顶气体具有腐蚀性或塔顶气体为热敏性产品或塔顶产品不宜压缩时,可以采用间接式热泵精馏，见图１。