精馏塔操作要点

精馏塔操作要点
精馏塔操作要点

精馏塔操作要点

1)进料口偏高。降低进料口。

a) 对塔进行加热和冷却,使其接近操作温度。

全回流操作开车办法对于下属两种情况不大合适,或需采取一些措施:

b) 向塔中加入原料。

2)、回流比偏高; 降低回流比。

(二)精馏塔的停车步骤一般为:

1)、进料组分变化,重组分偏高; 调整进料组分。

塔板上流体分布不良填料效率太低

1)、进料组分变化,轻组分偏高。提高进料口或调整进料组分。

全回流操作

填料层中流体分布不良局部效率损失

g) 对塔的操作条件和参数逐步调整,使塔的负荷,产品质量逐步又尽快地达到正常操作值,转入正常操作。开车是生产中十分重要的环节,目标是缩短开车时间,节省费用,辟免可能发生的事故,尽快取得合格产品(1)气体通过塔板上孔道的流速需足够大,能阻止液体从孔道中泄漏,使液体横流过塔板,越过溢流堰到达降液管。

对回流比大的高纯度塔,全回流开车有很大吸引力,文献中建议乙烯精馏塔和丙烯精馏塔采取此开车办法,因为这类塔从开车到操作稳定需较长时间,全回流时塔中状况与操作状况比较接近。对于回流比小或很易开车的塔,则往往无必要采取全回流开车办法。

3)、再沸器加热效果不好; 检查再沸器。

(3)降液管必须被液体封住,即将液管中液层高必需大于降液管的底隙。

现象处理办法

a) 制定出合理的开车步骤,时间表和必须的预防措施;准备好必要的原材料和水电汽供应;配备好人员编制,并完成相应的培训工作等。

f) 开启塔顶冷凝器和开启再沸器和各种加热器的热源,各种冷却器的冷源。

塔板开孔率低(或高)

6)、灵敏点温度偏高。降低灵敏点温度。

b) 此时,塔的结构必须符合设计要求,塔中整洁,无固体杂物,无堵塞,并清除了一切不应存在的物质,例如塔中含氧量和水分含量必须符合规定;机泵和仪表调试正常;安全措施已调整好。

精馏塔开停车

(2)气体一开始流经降液管的汽速需足够小,使液体越过溢流堰后能降落并通过降液管。

1.处理能力受限制

塔板/填料损坏控制不稳定

填料效率太低板效率太低

c) 排放塔中存液。

停车也是生产中十分重要的环节,当装置运转一定周期后,设备和仪表将发生各种各样的疑问,继续维持生产在生产能力和原材料消耗等方面已经达不到经济合理的要求,还蕴含着发生事故的潜在危险,于是需停车进行检修,要实现装置完全停车,尽快转入检修阶段,必须做好停车准备工作,制定合理的停车步骤,预防各种可能出现的疑问。

进料中某组份缺乏

产生不希望的化学反应

(一)开停车一般步骤

过早液泛过量雾沫夹带

分离率不高

局部损坏泵损坏灾难性事故

2)、进料口偏低; 提高进料口。

a) 制订一个降负荷计划,逐步降低塔的负荷,相应地减小加热器和冷却剂用量,直至完全停止。如果塔中有直接蒸汽(如催化裂化装置主分馏塔),为避免塔板漏液,多出些合格产品,降量时可适当增加些直接蒸汽的量l.塔正常操作时,气体穿过塔板上的孔道上升,液体则错流经过板面,越过溢流堰进入降液管到下一层塔板。在刚开车时,蒸汽则倾向于通过降液管和塔板上蒸汽孔道上升,液体趋向于经塔上孔道泄漏,而不是横流过塔板进入降液管。只有当汽液两相流率适当在降液管中建立起液封时,才逐渐变成正常流动状况。基斯特提出了建立起液封的三条准则。

2塔顶产品不合格

控制失效

部件损坏和安全事故

3 塔釜产品不合格

(二)精馏塔系统常见故障

泡沫生成压降过大(未液泛)

5)、回流比偏低。增大回流比。

b) 停止加料。

控制和仪表疑问

由于各精馏塔处理的物系性质,操作条件和整个生产装置中所起的作用等千差万别,具体的操作步骤很可能有差异。重要的是必须重视具体塔的特点,审慎地确定开车步骤。

精馏塔的开车的一般步骤包括下列步骤:

4)、仪表失灵; 校核仪表。

冷凝器性能不好堵塞/污垢,有空气

再沸器操作不良堵塞/污垢

一、精馏操作通用规程

测量失误

c) 对塔进行加压和减压,达到正常操作压力。

塔板泄露

塔板/填料损坏其它内件损坏

全回流操作在精馏塔开车中常被采用,在塔短期停料时,往往也用全回流操作来保持塔的良好操作状况,全回流操作还是脱除塔中水分的一种方法。全回流开车一般既简单又有效,因为塔不受上游设备操作干扰,有比较充裕的时间对塔的操作进行调整,全回流下塔中容易建立起浓度分布,达到产品组成的规定值,并能节省料液用量和减少不合格产品量。全回流操作时可应用料液,也可用塔合格的或不合格的产品,这用塔中建立的状况与正常操作时的较接近,一旦正式加料运转,容易调整得到合格产品。

d) 实施塔的降压或升压,降温或升温,用惰性气清扫或冲洗等,使塔接近常温或常压,准备打开入孔通大气,为检修作好准备。具体需做那些准备工作,必须由塔的具体情况而定,因地制宜。

2.物料中含有微量危险物质,例如丁二烯精馏塔中的微量乙烯基乙炔,丙烯精馏塔中的微量丙二烯和甲基乙炔。他们在正常操作中不会引出麻烦,但在长期全回流操作中又遇到塔顶馏出物管线的阀门渗漏时,此时实际上相当于一个间歇精馏,这些有害物质随时间的延长在塔中逐渐达到浓集,从而导致爆炸或其他一些事故。丁二烯精馏塔在全回流操作中,由于乙烯基乙炔浓集而发生爆炸的事故已有报道。选用物料中不含这些微量物质,例如通过加氢操作清除丙烯-丙烷物料中的甲基乙炔和丙二炔,才能采用全回流操作的开车办法,否则应避免采1.物料在较长时期的全回流操作中,特别是在塔釜较高温度区内可能发生不希望的反应,(除非能选出合适的物料在全回流操作中不发生上述反应,否则应辟免在这种场合应用全回流操作。)

4)、仪表失灵。校核仪表。

填料中流体分布不良

6)、灵敏点温度偏低; 提高灵敏点温度。

控制不稳定

3)、冷凝效果不好。检查冷凝器。

进料口疑问

影响精馏塔操作问答题

1、影响精馏塔操作?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: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。 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。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。 6、塔顶冷剂量的大小对精馏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,操作有何影响?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。 8、塔底采出量的大小对精馏操作有何影响?精馏操作中塔釜液面必须保持稳定,而塔底采出量的大小将会引起液面变化。当塔釜液排

精馏操作及精馏DCS操作精讲

精馏原理 平衡蒸馏仅通过一次部分汽化,只能部分地分离混合液中的组分,若进行多次的部分汽化和部分冷凝,便可使混合液中各组分几乎完全分离。 1.多次部分汽化和多次部分冷凝 如上图,组成为x F的原料液加热至泡点以上,如温度为t1,使其部分汽化,并将汽相和液相分开,汽相组成为y1,液相组成为x1,且必有y1>x F>x1。若将组成为y1的汽相混合物进行部分冷凝,则可得到汽相组成为y2与液相组成为x2’的平衡两相,且y2>y1;若将组成为y2的汽相混合物进行部分冷凝,则可得到汽相组成为y3与液相组成为x3’的平衡两相,且y3>y2>y1; 同理,若将组成为x1的液体加热,使之部分汽化,可得到汽相组成为y2’与液相组成为x2的平衡液两相,且x2

发组分的浓度为y n+1,温度为t n+1。当气液两相在第n块板上相遇时,t n+1>t n-1,因而上升蒸气与下降液体必然发生热量交换,蒸气放出热量,自身发生部分冷凝,而液体吸收热量,自身发生部分气化。由于上升蒸气与下降液体的浓度互相不平衡,如2所示,液相部分气化时易挥发组分向气相扩散,气相部分冷凝时难挥发组分向液相扩散。结果下降液体中易挥发组分浓度降低,难挥发组分浓度升高;上升蒸气中易挥发组分浓度升高,难挥发组分浓度下降。 若上升蒸气与下降液体在第n块板上接触时间足够长,两者温度将相等,都等于t n,气液两相组成y n与x n相互平衡,称此塔板为理论塔板。实际上,塔板上的气液两相接触时间有限,气液两相组成只能趋于平衡。 图1塔板上的传质分析图2 精馏过程的t-x-y示意图 由以上分析可知,气液相通过一层塔板,同时发生一次部分汽化和一次部分冷凝。通过多层塔板,即同时进行了多次进行部分汽化和多次部分冷凝,最后,在塔顶得到的气相为较纯的易挥发组分,在塔底得到的液相为较纯的难挥发组分,从而达到所要求的分离程度。 3.精馏必要条件 为实现分离操作,除了需要有足够层数塔板的精馏塔之外,还必须从塔底引入上升蒸汽流(气相回流)和从塔顶引入下降的液流(液相回流),以建立气液两相体系。塔底上升蒸汽和塔顶液相回流是保证精馏操作过程连续稳定进行的必要条件。没有回流,塔板上就没有气液两相的接触,就没有质量交换和热量交换,也就没有轻、重组分的分离。 、精馏操作流程 精馏过程可连续操作,也可间歇操作。精馏装置系统一般都应由精馏塔、塔顶冷凝器、塔底再沸器等相关设备组成,有时还要配原料预热器、产品冷却器、回流用泵等辅助设备。 连续精馏装置流程如下图,所示。以板式塔为例,原料液预热至指定的温度后从塔的中段适当位置加入精馏塔,与塔上部下降的液体汇合,然后逐板下流,最后流入塔底,部分液体作为塔底产品,其主要成分为难挥发组分,另一部分液体在再沸器中被加热,产生蒸气,

精馏塔的控制

精馏塔的控制 12.1 概述? 精馏是石油、化工等众多生产过程中广泛应用的一种传质过程,通过精馏过程,使混合物料中的各组分分离,分别达到规定的纯度。 ?分离的机理是利用混合物中各组分的挥发度不同(沸点不同),使液相中的轻组分(低沸点)和汽相中的重组分(高沸点)相互转移,从而实现分离。 ?精馏装置由精馏塔、再沸器、冷凝冷却器、回流罐及回流泵等组成。 精馏塔的特点精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程,内在机理较复杂,动态响应迟缓、变量之间相互关联,不同的塔工艺结构差别很大,而工艺对控制提出的要求又较高,所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题。而且从能耗的角度,精馏塔是三传一反典型单元操作中能耗最大的设备。 一、精馏塔的基本关系 (1)物料平衡关系总物料平衡: F=D+B (12-1) 轻组分平衡:F z f =D x D +B x B (12-2) 联立(12-1)、(12-2)可得: (2)能量平衡关系 在建立能量平衡关系时,首先要了解分离度的概念。所谓分离度s 可用下式表示: 回流泵 冷凝器 气液分离器 精馏塔 进料 再沸器 釜液 馏出液 冷剂 热剂 B,x B D,x D F,z F L L B L D V B D f D B B f D x x x z F D x x z D F x --= +-=)((12-3) ) 1()1(D B B D x x x x s --=(12-5)

可见,随着s 的增大,x D 也增大,x B 而减小,说明塔系统的分离效果增大。影响分离度s 的因素很多,如平均相对挥发度、理论塔板数、塔板效率、进料组分、进料板位置,以及塔内上升蒸汽量V 和进料F 的比值等。对于一个既定的塔来说: 式(12-6)的函数关系也可用一近似式表示: 或可表示为: 式中β为塔的特性因子由上式可以看到,随着V /F 的增加,s 值提高,也就是x D 增加, x B 下降,分离效果提高了。由于V 是由再沸器施加热量来提高的,所以该式实际是表示塔的能量对产品成分的影响,故称为能量平衡关系式。由上分析可见, V /F 的增加,塔的分离效果提高,能耗也将增加。 对于一个既定的塔,包括进料组分一定,只要D /F 和V /F 一定,这个塔的分离结果,即 x D 和x B 将被完全确定。也就是说,由一个塔的物料平衡关系与能量平衡关系两个方程式, 可以确定塔顶与塔底组分待定因素。 上述结论与一般工艺书中所说保持回流比一定,就确定了分离结果是一致的。二、精馏塔的控制要求精馏塔的控制目标是,在保证产品质量合格的前提下,使塔的总收益(利润)最大或总成本最小。具体对一个精馏塔来说,需从四个方面考虑,设置必要的控制系统。 (1)产品质量控制; (2)物料平衡控制; (3)能量平衡控制; (4)约束条件控制(液泛限、漏液限、压力限、临界温差限等)。 防止液泛和漏液,可以塔压降或压差来监视气相速度。三、精馏塔的主要干扰因素精馏塔的主要干扰因素为进料状态,即进料流量F 、进料组分z f 、进料温度T f 或热焓F E 。 此外,冷剂与热剂的压力和温度及环境温度等因素,也会影响精馏塔的平衡操作。 所以,在精馏塔的整体方案确定时,如果工艺允许,能把精馏塔进料量、进料温度或热焓加以定值控制,对精馏塔的操作平稳是极为有利的。 12.3 精馏塔被控变量的选择 通常,精馏塔的质量指标选取有两类:直接的产品成分信号和间接的温度信号。 一、采用产品成分作为直接质量指标 成分分析仪表的制约因素: ①分析仪表的可靠性差; ②分析测量过程滞后大,反应缓慢; ③成分分析针对不同的产品组分,品种上较难一一满足。 二、采用温度作为间接质量指标 )(F V f s =(12-6) s F V ln β=) 1()1(ln D B B D x x x x F V --=β(12-7) (12-8)

设备选型-精馏塔设计说明书

第三章设备选型-精馏塔设计说明书3.1 概述 本章是对各种塔设备的设计说明与选型。 3.2设计依据 气液传质分离用的最多的为塔式设备。它分为板式塔和填料塔两大类。板式塔和填料塔均可用作蒸馏、吸收等气液传质过程,但两者各有优缺点,根据具体情况进行选择。设计所依据的规范如下: 《F1型浮阀》JBT1118 《钢制压力容器》GB 150-1998 《钢制塔式容器》JB4710-92 《碳素钢、低合金钢人孔与手孔类型与技术条件》HG21514-95 《钢制压力容器用封头标准》JB/T 4746-2002 《中国地震动参数区划图》GB 18306-2001 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.3 塔简述 3.3.1填料塔简述 (1)填料塔

填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备,由外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承和再分布器、气体和液体进出口接管等部件组成。 填料是填料塔的核心,它提供了塔内气液两相的接触面,填料与塔的结构决定了塔的性能。填料必须具备较大的比表面,有较高的空隙率、良好的润湿性、耐腐蚀、一定的机械强度、密度小、价格低廉等。常用的填料有拉西环、鲍尔环、弧鞍形和矩鞍形填料,20世纪80年代后开发的新型填料如QH—1型扁环填料、八四内弧环、刺猬形填料、金属板状填料、规整板波纹填料、格栅填料等,为先进的填料塔设计提供了基础。 填料塔适用于快速和瞬间反应的吸收过程,多用于气体的净化。该塔结构简单,易于用耐腐蚀材料制作,气液接触面积大,接触时间长,气量变化时塔的适应性强,塔阻力小,压力损失为300~700Pa,与板式塔相比处理风量小,空塔气速通常为0.5-1.2 m/s,气速过大会形成液泛,喷淋密度6-8 m3/(m2.h)以保证填料润湿,液气比控制在2-10L/m3。填料塔不宜处理含尘量较大的烟气,设计时应克服塔内气液分布不均的问题。 (2)规整填料 塔填料分为散装填料、规整填料(含格栅填料) 和散装填料规整排列3种,前2种填料应用广泛。 在规整填料中,单向斜波填料如JKB,SM,SP等国产波纹填料已达到国外MELLAPAK、FLEXIPAC等同类填料水平;双向斜波填料如ZUPAK、DAPAK 等填料与国外的RASCHIG SUPER-PAK、INTALOX STRUCTURED PACKING 同处国际先进水平;双向曲波填料如CHAOPAK等乃最新自主创新技术,与相应型号的单向斜波填料相比,在分离效率相同的情况下,通量可提高25% -35%,比国外的单向曲波填料MELLAPAK PLUS通量至少提高5%。上述规整填料已成功应用于φ6400,φ8200,φ8400,φ8600,φ8800,φ10200mm等多座大塔中。 (3)板波纹填料 板波纹填料由开孔板组成,材料薄,空隙率大,加之排列规整,因而气体通过能力大,压降小。其比表面积大,能从选材上确保液体在板面上形成稳定薄液

精馏实验实验报告

精馏实验实验报告 一、实验目的 1.学会识别精馏塔内出现的几种操作状态,并分析这些操作状态对塔性能的影响; 2.学会精馏塔性能参数的测量方法,并掌握其影响因素; 3.测定精馏过程的动态特性,提高学生对精馏过程的认识。 二、实验原理 1.理论塔板数的图解求解法 对于二元物系,如已知其汽液平衡数据,则根据精馏塔的操作回流比、塔顶馏出液组成及塔底釜液组成计算得到操作线,从而使用图解求解法,绘图得到精馏操作的理论塔板数。 用图解法求算理论塔板的理论依据为:(1)根据理论塔板定义,离开任一塔板上气液两相的浓度x n和y n必在平衡线上;(2)根据组分物料衡算,位于任两塔板间两相浓度x n和y n+1必落在相应塔段的操作线上。 本实验采用全回流的操作方式,即。此时,精馏段操作线和提馏段操作线简化为: 2.总板效率 精馏操作的总板效率的计算公式为: 式中,N T为理论塔板数,N P为实际塔板数。 3.折光率与液相组成 本实验通过测量塔顶馏出液与塔底釜液的折光率,计算得到馏出液与釜液的组成。对30oC 下质量分率与阿贝折光仪读数之间关系可按下列回归式计算: 式中,w为质量分率,n30为30oC下的折光指数。 测量温度下的折光指数与30oC下的折光指数之间关系可由下式计算: 式中,n t为测量温度下的折光指数,t为测量温度。测量温度可从阿贝折光仪上读出。 馏出液与釜液的质量分数与摩尔分数之间的关系可由下式表示: 三、实验步骤 1.实验前检查实验装置上的各个旋塞、阀门均应处于关闭状态;电流电压表及电位器位置 均为零;

2.打开塔顶冷凝器的冷却水,冷却水的水量约为8升/分钟; 3.接上电源闸,按下装置上总电源开关,调节回流比控制器至全回流状态; 4.调节电位器使加热电压为70V,开始计时并测量塔顶温度。刚开始时每隔5分钟记录一 次塔顶温度,待温度变化明显后,每隔0.5分钟记录一次数据,至塔顶温度不再随时间发生明显变化; 5.测量每一块塔板上的温度,并收集塔顶馏出液与塔底釜液,使用阿贝折光仪测量两液体 的温度与折光率; 6.调节电位器使加热电压分别为90V和110V,待精馏塔稳定后,重复步骤(5); 7.检查数据合理后,关闭电源及加热开关,并在停止加热10分钟后,关闭冷却水,一切 复原。 四、实验数据及实验结果 1.在全回流条件下,塔顶温度随时间的变化情况 调节电位器使加热电压为70V,调节回流控制器至全回流状态,记录在不同时刻下的塔顶温度。并以开车时间为横坐标,以塔顶温度为纵坐标绘图,如下图所示。 从图中我们可以得到,在精馏塔开始工作的前35分钟里,由于没有蒸汽经过塔顶,因此塔顶温度与室温接近,并保持不变。从30分钟至40分钟,蒸汽上升至塔顶,使塔顶温度在短时间内快速升高。从40分钟至42分钟,精馏塔内趋于稳定,塔顶蒸汽中轻组分(乙醇)的组成比例逐渐提高,塔顶温度有小幅地下降。42分钟之后,精馏塔达到稳定状态,塔顶温度保持不变。 2.在全回流、稳定操作的条件下,塔体内温度随塔高的分布 分别测量在加热电压为70V、90V和110V时,全回流、稳定操作的条件下,精馏塔各塔板的温度,并得到在不同加热电压下塔体内温度随塔高的分布,数据如下表所示。 塔板数 1 3 4 5 6 7 8 9 高度(m)0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 塔体温度(oC) 70V79.9 84.7 82.5 83.7 85.4 87.3 88.6 93.8 90V80.1 85.6 85.7 88.2 90.3 91.8 92.5 94.7 110V80.2 87.5 86.9 89.2 91.5 92.4 93.2 95.4

精馏塔操作技巧基本学习知识

精馏操作基本知识 1、何为相和相平衡: 答:相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分,不同相之间往往有一个相界面,把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如水和冰混合在一起,水为液相,冰为固相。一般情况下,物料在精馏塔内是气、液两相。 在一定的温度和压力下,如果物料系统中存在两个或两个以上的相,物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化,我们称系统处于平衡状态。平衡时,物质还是在不停地运动,但是,各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化,当条件改变时,将建立起新的相平衡,因此相平衡是运动的、相对的,而不是静止的、绝对的。比如:在精馏系统中,精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时,要进行传热、传质,其结果是气体部分冷凝,形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化,形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的,当气液两相达到平衡时,其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。 2、何为饱和蒸汽压? 答:在一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压,它随温度的升高而增加。众所周知,放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里,并抽走上方的空气,当水不断蒸发时,水面上方气相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是,当温度一定时,气相压力

最中将稳定在一个固定的数值上,这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。 应当注意的是,当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是,液相的水分子仍然不断地气化,气相中的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,气体和液体达到平衡状态。所以,液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时,气液两相即达到了相平衡。 3、何为精馏,精馏的原理是什么? 答:把液体混合物进行多次部分汽化,同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。 为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝,就能分离为纯或比较纯的组分呢?对于一次汽化,冷凝来说,由于液体混合物中所含的组分的沸点不同,当其在一定温度下部分汽化时,因低沸点物易于气化,故它在气相中的浓度较液相高,而液相中高沸点物的浓度较气相高。这就改变了气液两相的组成。当对部分汽化所得蒸汽进行部分冷凝时,因高沸点物易于冷凝,使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高,而为冷凝气中低沸点物的浓度比冷凝液中要高。这样经过一次部分汽化和部分冷凝,使混合液通过各组分浓度的改变得到了初步分离。如果多次的这样进行下去,将最终在液相中留下的基本上是高沸点的组分,在气相中留下的基本上是低沸点的组分。由此可见,多次部分汽化和多次部分冷凝同时进行,就可以将混合物分离为纯或比较纯的组分。 液体气化要吸收热量,气体冷凝要放出热量。为了合理的利用热量,我

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。 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。

精馏操作流程

精馏操作流程 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

精馏装置操作流程 一、开车准备 打开电源,1楼2楼检查阀门,除了放空阀和仪表的阀门开启外,其余阀门全部关闭。 二、原料罐进料 打开原料罐进料阀,二楼漏斗口加乙醇,一楼进水阀加水,控制原料罐液位550L。 三、原料罐混料 依次开启原料泵的前阀、原料泵、原料泵至原料罐的两个阀门,进行混料,时间大约15min。 四、进料及停泵 1、开启原料泵的前阀、原料泵、原料泵的后阀、快速进料至预热器。开启两个进料阀,预热器满罐后经过第十、十二块塔板进入精馏塔流向再沸器,控制再沸器液位为80-90mm。 2、进料完毕后,1楼关闭原料泵后阀,停原料泵,关闭原料泵前阀,最后主操作点击评分表中的“清零,复位,确认键”,后点击“考核开始”按键,准备以下操作。 五、再沸器和预热器加热 1、打开再沸器电源,设置再沸器负荷,开度为80%~95%,加热约为 5min后打开预热器。

2、先打开预热器电源,再设置预热器负荷,开度为80%~95%,加热过程约为25min。预热器温度到达75°左右时,调小预热器加热负荷或者将其关闭。(为二次进料做准备) 3、加热后,温度沿着塔板上升。当塔顶温度迅速升高,2楼打开塔顶冷凝器的冷凝水,冷凝水的转子流量计开度为400L/h。 六、全回流 2楼观察回流罐液位,当回流罐有3cm液位时,打开回流罐出口阀,开产品泵及产品泵后两阀,调节转子流量计建立全回流,回流量为60L/h(回流时间约为15-20min,塔顶温度控制在77.4-77.8°之间) 七、二次进料 1、开启原料泵的前阀、开原料泵、原料泵后阀,调节转子流量计慢速进料至预热器(二次进料前应为预热器再升温,已保证进料后在5min后达到理想温度) 2、泡点进料。观察预热器的视镜内液面情况,应看视镜内鼓泡情况调整预热器加热负荷,并令1楼时刻关注再沸器液位,控制好转子流量计来控制进料流量,进料量和产品采出量相等。 3、选择塔板。5min内升到第十二块或者第十快塔板相差8°以内,优先选择第十二块塔板进料。 八、产品采出 塔顶温度基本稳定后,进行产品采出。打开产品泵后阀、产品转子流量计及产品罐的进口阀,采出产品。调节回流比为2。 九、正常停车

精馏塔基础知识

塔基础知识 1:化工生产过程中, 是如何对塔设备进行定义的? 答: 化工生产过程中可提供气(或汽)液或液液两相之间进行直接接触机会,达到 相际传质及传热目的,又能使接触之后的两相及时分开,互不夹带的设备称之为塔。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等,因此,塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。 2:塔设备是如何分类的? 答:按塔的内部构件结构形式,可将塔设备分为两大类:板式塔和填料塔。按化工操作单元的特性(功能),可将塔设备分为:精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔 (合成塔)、萃取塔、再生塔、干燥塔。按操作压力可将塔设备分为:加压塔、常压塔和减压塔。按形成相际接触界面的方式,可将塔设备分为:具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。 3:什么是塔板效率?其影响因素有哪些? 答:理论塔板数与实际塔板数之比叫塔板效率,它的数值总是小于 1 。在实际 运行中,由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因,气液相的组成与平衡状态有所偏离,所以在确定实际塔板数量时,应考虑塔板效率。系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响,目前塔板效率还不能精确地预测。 4:塔的安装对精馏操作有何影响? 答::(1)塔身垂直.倾斜度不得超过1/1000, 否则会在塔板上造成死区,使塔的精馏效率下降;(2)塔板水平.水平度不超过正负2mm塔板水平度如果达不到要求, 则会造成液层高度不均匀, 使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过, 使气液两相不能在塔板上达到预期的传热,传质要求. 使塔板效率降低。筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。对于舌形塔板,浮动喷射塔板,斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置,保持开口方向与该层塔板上液体的流动方向一致。(3)溢 流口与下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘的液体之中,以保持上层液相下流时有足够的通道和封住下层上升蒸汽必须的液封,避免气相走短路。另外,泪孔是否畅通,受液槽,集油箱,升气管等部件的安装,检修情况都是要注意的。对于不同的塔板有不同的安装要求,只有按要求安装才能保证塔的生产效率。 5:塔设备中的除沫器有什么作用? 答:除沫器用于分离塔中气体夹带的液滴,以保证有传质效率,降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作,一般多在塔顶设置除沫器。可有效去除 3 —5um的雾滴,塔盘间若设置除沫器,不仅可保证塔盘的传质效率,还可以减小板间距。所以丝网除沫器主要用于气液分离。 6:塔器在进行设备的材料选择时, 应考虑哪些问题? 答:(1)在使用温度下有良好的力学性能,即较高的强度, 良好的塑性和冲击韧性以及较低的缺口敏感性。(2)要求具有良好的抗氢, 氮等气体的腐蚀性能。(3)要求具有较好的制造和加工性能,并具有良好的可焊性。(4)热稳定性好

精馏塔的控制方式

精馏塔的控制方式 字体: 小中大| 打印发表于: 2007-7-25 21:15 作者: chjzhou 来源: 海川化工论坛 精馏塔的控制方式很多,其中有: 1.提留段温度控制 2.精馏段温度控制 3.精馏塔温差控制 4.恒流控制 5.双温差控制 6.压差控制 7.在线仪表监测控制 过路的朋友一起交流一下那种控制自动化程度更高,操作人员的参与度最少,对于生产最经济,交流的朋友别忘了写下你的理由哦 答案不是重要的,你的理由却是非常重要的,欢迎讨论啊,一起学习 我也来说两句查看全部回复 最新回复 ?chping80 (2007-7-25 21:36:13) 我认为精馏段温度控制更好,更能说明精馏塔的运行情况! ?chjzhou (2007-7-26 09:10:51) 压差控制比较好(以下是摘抄版) 蒸汽压力突然变化时,将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量,使当时塔内热量存在不平衡,导致气-液不平衡,为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定,从而保证塔内热量平衡是问题的关键。在生产过程中,各精馏塔设备已确定,塔釜蒸发量与气体流速成正比关系,而流速与塔压差也成正比关系,所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量,而在操作中,塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔,为此,稳定塔釜压力就特别重要。于是在蒸汽进料量不变情况下,我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比,发现两者成正比关系,而且滞后时间极小。于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作,将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀,蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节,通过蒸汽进料量自动增大或减少,确保塔釜压力稳定,从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。 [本帖最后由chjzhou 于2007-7-26 17:05 编辑] ?zzna (2007-7-26 09:16:01) 精馏段温度控制和温差控制结合!

精馏塔常识

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。

精馏塔操作常见问题

1.精馏塔操作及自动控制系统的改进 问:蒸汽压力突然变化时,将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量,使当时塔内热量存在不平衡,导致气-液不平衡,为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定,从而保证塔内热量平衡是问题的关键。在生产过程中,各精馏塔设备已确定,塔釜蒸发量与气体流速成正比关系,而流速与塔压差也成正比关系,所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量,而在操作中,塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔,为此,稳定塔釜压力就特别重要。于是在蒸汽进料量不变情况下,我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比,发现两者成正比关系,而且滞后时间极小。于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作,将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀,蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节,通过蒸汽进料量自动增大或减少,确保塔釜压力稳定,从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。 我们在讨论精馏塔的控制方式,主要分析的是工艺系统对塔的影响,公用工程几乎不对内部有制约。实际上也是如此。举例分析:蒸汽系统的压力突然变化的系数要远远小于一个精馏塔内部压力变化的系数,也就是说蒸汽系统的压力对比塔压是更趋于稳定;基于这个原因塔压的控制才可以串级控制再沸器的进入蒸汽流量。如果发现蒸汽系统的压力发生了变化,塔压基本没法和加热蒸汽流量串控了。第二塔的压差基本只是一个参考数据,一般不对塔压差进行控制。尽管塔压差过高我们要采取一定的措施。 DCS/SCS/APC等技术伴随着大容量的工业电脑的应用,投入成本逐渐下降,精馏塔的高级智能控制也成为可能,比如APC/SCS等技术,精馏产品纯度也得到保证。可是这些系统其实很脆弱,由于影响这些先进控制的外来因素的影响,DCS操作工随时都可能摘除这些控制,回到DCS的水平,进行人工干预。 问:个人认为首先蒸汽压力的波动可以直接影响釜温和塔釜压力的不稳定,同时造成塔内压差的波动,在锅炉补水或蒸汽温度变化的情况下如果不即时去调节蒸汽量来稳定塔内压差的话,很有可能造成反混和塔釜轻组分超标现象.这个和采用双温差控制的方式相仿,而且在现场操作的时候,如果蒸汽压力升高或降低,如果阀门保持同样的开度的话,蒸汽的流量会多少有加大和减少的情况,我认为公用系统的稳定是精馏系统温度的先决条件,楼上你认为如何? 你“说”的没有任何错误。可是问题出在哪里呢? 我们以控制塔压力为例。假设塔的其它参数不变,只有供应塔底再沸的蒸汽压力在变化,假定塔压直控塔底再沸蒸汽的量或者串控塔底蒸汽的流量。因为该蒸汽压力的变化,然后塔压命令再沸器的流量控制阀做出调整,这样才能保持塔的稳定。这是可以实现的,完全没有问题。(这是一元参数变化) 然而实际的情况却不能让你这样子。 我们知道塔的进料除非你特意的控制其进料流量(有这种模式),否则任何塔的进料都是波动的,有时甚至有较大波幅(这时就产生二元参数变化),进料板一般不能变化了(除非特殊工艺,设计了多个可控进料口),设塔的进料变大了,就会出现塔的灵敏板以下温度降低,但是塔压已经正常,楼主的用塔压控制蒸汽流量的阀门关闭了,可这时塔底部温度却还低呢! 如果有三元以上参数也变化呢?楼主的精馏塔还精馏吗?

实验十 板式精馏塔的操作及全塔效率的测定

实验十 板式精馏塔的操作及全塔效率的测定 一、实验目的: 1.熟悉筛板式精馏塔的结构、精馏流程及原理; 2.熟悉筛板式精馏塔的操作方法; 3.学会精馏塔效率的测定; 4.观察精馏过程中汽液两相在塔板上的接触情况; 5.了解回流的作用; 二、实验内容 1.测定在全回流条件下的全塔效率; 2.在进料条件下:进料浓度约25~28%(体积百分数,以下用v 表示)的乙醇水溶液,达到塔顶馏出液乙醇浓度大于93%(v ),塔釜残液乙醇浓度小于3%(v )。并在规定的时间内完成500mL 的采出量,记录下所有的实验参数; 3.要求控制料液进料量为3 L/h ,调节回流比,尽可能达到最大的塔顶馏出液浓度。 三、操作原理 精馏操作是分离工程中最基本最重要的单元之一。在板式精馏塔中,混合液在塔板上传质、传热,气相逐板上升,液相逐板下降,层层接触,多次部分气化,部分冷凝,在塔顶得到较纯的轻组分,塔釜得到较纯的重组分,从而实现分离,实验物料是乙醇—水系统。 1.维持稳定连续精馏操作过程的条件 (1)根据进料量及其组成、以及分离要求,严格维持塔内的物料平衡 总物料平衡— F=D+W 若F >D+W ,塔釜液面上升,会发生淹塔;相反若F <D+W ,会引起塔釜干料,最终导致破坏精馏塔的正常操作。 各组分的物料平衡— Fx F = Dx D + Wx W 塔顶采出率 W D W F x x x x F D --= 若塔顶采出率过大,即使精馏塔有足够的分离能力,塔顶也不能获得合格产物。 (2)精馏塔的分离能力 在塔板数一定的情况下,正常的精馏操作要有足够的回流比,才能保证一定的分离效果,获得合格的产品,所以要严格控制回流量。 (3)精馏塔操作时,应有正常的汽液负荷量,避免不正常的操作状况 1) 严重的液沫夹带现象 2) 严重的漏液现象 3) 溢流液泛 2.产品不合格原因及调节方法 (1)由于物料不平衡而引起的不正常现象及调节方法

精馏操作实训

精馏操作实训 一、实训目标 1.熟悉板式精馏塔的工作原理、基本结构及流程。 2.了解精馏塔控制时需要检测及控制的参数、检测位置、检测传感器及控制方法。 3.观察塔板上气-液传质过程全貌,掌握精馏塔的操作及影响因素,进行现场故障分析。 4.能识读精馏岗位的工艺流程图、设备示意图、设备的平面图和设备布置图; 5.了解掌握工业现场生产安全知识。 二、实训内容 1.简要叙述精馏操作气-液相流程,指出精馏塔塔板、塔釜再沸器、塔顶全凝器等主要装置的作用。 2.独立地进行精馏岗位开、停车工艺操作,包括开车前的准备、电源的接通、冷却水量的控制、电源加热温度的控制等。 3.进行全回流操作,通过观测仪表对全回流操作的稳定性作出正确的判断; 4.进行部分回流操作,通过观测仪表对部分回流操作的稳定性作出正确的判断,按照生产要求达到规定的产量指标和质量指标。 5.及时掌握设备的运行情况,随时发现、正确判断、及时处理各种异常现象,特殊情况能进行紧急停车操作。 6.能掌握现代信息技术管理能力,采用DCS集散控制系统,应用计算机对现场数据进行采集、监控和处理异常现象。 7.正确填写生产记录,及时分析各种数据。 三、基本原理 精馏利用液体混合物中各组分挥发度的差异,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。精馏广泛应用于炼油、化工、轻工等领域。通过加热料液使它部分汽化,易挥发组分在蒸气中得到增浓,难挥发组分在剩余液中也得到增浓,这在一定程度上实现了两组分的分离。两组分的挥发能力相差越大,则上述的增浓程度也越大。在工业精馏设备中,使部分汽化的液相与部分冷凝的汽相直接接触,以进行汽液相际传质,结果是汽相中的难挥发组分部分转入液相,液相中的易挥发组分部分转入汽相,也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。 四、实训装置及流程 (一)流程介绍 (1)常压精馏流程

精馏塔常用的一些控制方案

精馏塔常用的一些控制方案 塔的作用是在同一个设备中进行质量和热量的交换,是石油化工装置非常重要的设备。塔的型式有板式塔(泡罩塔、浮阀塔、栅板塔等)、填料塔(高效填料、常规填料、散装填料、规整填料等)、空塔。塔由筒体和内件组成。 蒸馏塔由精馏段和提馏段组成,进料口以上是精馏段,进料口以下是提馏段。 精馏塔的控制方案主要从塔压、釜温、顶温、塔釜液面四个方面来说明: 1.精馏操作中塔压的控制调节方法 塔的压力是精馏塔主要的控制指标之一。任何一个精馏塔的操作,都应当把塔压控制在规定的指标内,以相应地调节其它参数。塔压波动过大,就会破坏全塔的物料平衡和气液平衡,使产品达不到所要求的质量。所以,许多精馏塔都有其具体的措施,确保塔压稳定在适宜范周内。 对于加压塔的塔压,主要有以下三种调节方法 (1)塔顶冷凝器为分凝器时,塔压一般是靠气相采出量来调节的,如图6-1所示。在其它条件不变的情况下,气相采出量增大,塔压下降,气相采出量减小,塔压上升。

(2)塔顶冷凝器为全凝器时,塔压多是靠冷剂量的大小来调节,即相当于调节回流液温度,如图6-2所示。在其它条件不变的前提下,加大冷剂量,则回流液的温度降低,塔压降低,若减少冷剂量,回流液温度上升,塔压上升。 (3)热旁通(浸没式)法调节塔压。 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,塔顶压力的控制可采用加压塔塔压的控制方法,如图6-1、图6-2。

精馏操作

精馏的原理和操作 探讨学习 精馏的原理——定义 在一定压力下进行多次冷凝、蒸发,分离混合物的精馏操作称为精馏。精馏塔的三大平衡: (1)物料平衡即F = D + W (进料=塔顶采出+塔底采出)对某一组分(轻组分):F xF=D xD+W xW 操作中必须保证物料平衡,否则影响产品质量。精馏设备的仪表必须设计为能使塔达到物料平衡,以便进行稳定的操作。为了进行总体的进料平衡,塔顶和塔底的采出量必须进行适当的控制,进料物料不是做为塔顶产品采出,就是作为塔底产品采出。通过调节阀控制 (2)热量平衡 QB + QF = QC + QD + QW + QL QB——再沸器加热剂带入的热量 QF——进料带入热量 QC——冷凝器冷却剂带出的热量 QD——塔顶产品带出热量 QW——塔底产品带出热量 QL——散失于环境的热量 操作中要保持热量的平衡,再沸器、冷凝器的负荷要满足要求,才能保持平稳操作。再沸器和进料的热量输入必须转移到塔顶冷凝器。如果试图使再沸器加热量输入和回流控制相互独立,那么该系统就不会稳定,因为热量不平衡。

(3)汽液相平衡 在精馏塔板上温度较高的的气体和温度较低的液体相互接触时要进行传质、传热,其结果是气体部分冷凝,液相中重组分增加,而塔板上液体部分汽化,使汽相中轻组分浓度不断增加,当汽液相达到平衡时,其组分的组成不在随时间变化。 在精馏塔的连续操作过程中应做到物料平衡、气-液平衡和热量平衡,这3个平衡互相影响,互相制约。 借鉴R-134a一分塔的一些操作经验 一、稳定几个参数 包括进料温度、塔顶压力、回流量、回流温度,操作时尽量保持这几个参数的稳定,特别时塔顶的压力,其他三个参数可以作微调,或是从节能的角度考虑进行调节 二、保持物料平衡 根据操作经验和馏出口分析确定塔顶重关键组分的量和塔底轻关键组分的量, 塔顶采出=进料量*进料中轻组分含量*(1+重关键组分含量) 塔底采出=进料量*进料中重组分含量*(1+轻关键组分含量) 或塔底采出=进料量—塔顶采出 塔顶采出=进料量—塔底采出 实际操作中根据塔顶和塔底馏分的质量要求确定计算方法,看那个的质量要求的比较严格,如果是塔顶产品的质量要求高,那么就通过塔顶采出=进料量*进料中轻组分含量*(1+重关键组分含量)计算塔顶

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