4.4连续精馏的操作分析（课件）-《化工单元操作（第三版） 》同步教学（化工版·2022）

2024/4/13 1 第4章 液体蒸馏 2024/4/13 2 4.4连续精馏的操作分析 一、精馏操作分析 （一）物料平衡的影响和制约 （二）塔顶回流的影响 （三）进料组成和进料热状况的影响 （四）操作温度和压力的影响 1、精馏塔的温度分布和灵敏板 2、塔釜温度 3、操作压力的影响 2024/4/13 3 二、精馏塔工艺操作指标调节 1、塔压的调节 在正常操作中，如果加料量、釜温以及塔顶冷凝器的冷凝量等条件都不变化，则塔压随着采出量的多少而发生变化，采出量太少，塔压升高；反之，采出量太大，塔压下降。可见，加大或减少采出量，可使塔压稳定。也就是说，可用塔顶采出量来控制塔压的操作。 2024/4/13 4 操作中有时釜温、加料量以及采出量都未变化，塔压却升高。可能是冷凝器的冷凝量不足或冷剂温度升高。这是应尽快联系供冷单位予以调节。如果一时冷剂不能恢复到正常操作情况，则应在允许的条件下，塔压可维持高一点或适当加大塔顶采出，并降低釜温，以保证不超压。 2024/4/13 5 一定温度有与之相应的压力。在加料量和回流量及冷剂量不变的情况下，塔顶或塔釜温度的波动，引起塔压的相应波动，这是正常的现象。如果塔釜温度突然升高，塔内上升蒸气量增加，必然导致塔压的升高。这时除调节塔顶冷凝器的冷剂量和加大采出量之外，更重要的是恢复塔正常温度，如果处理不及时，重组分带到塔顶，将使塔顶产品不合格； 2024/4/13 6 如果单纯考虑调节压力，加大冷剂量，不去恢复釜温，则易产生液泛；如果单从采出量方面调节压力，则会破坏塔内各板上的物料组成，严重影响塔顶产品质量。当釜温突然降低，情况恰恰与上述的相反，其处理方法也对应地变化。至于塔顶温度的变化引起塔压的变化，这可能性很小。 若是设备问题引起塔压变化，则应适当地改变其它操作因素，进行适当调节，严重时停车修理。 2024/4/13 7 2、塔釜温度的调节 在一定的压力下，被分离的液体混合物，汽化程度决定于温度，而温度由再沸器的蒸气用量来控制。有时温度的波动，往往是由其它因素而引起的。因此，在釜温波动时，除了分析加热器的蒸气量和蒸气的压力变动之外，还应考虑其它因素的影响。 2024/4/13 8 例如：塔压升高或降低，也能引起釜温的变化，当塔压突然升高，虽然釜温随之升高，但上升蒸气量却随之下降，使塔釜轻组分变多，此时，要分析压力升高的原因，并予以排除。如果塔压突然下降，此时釜温随之下降，上升蒸气量却增加，塔釜液可能被蒸空，重组分就会被带到塔顶。 2024/4/13 9 在正常操作中，有时釜温会随着加料量或回流量的改变而改变。因此，在调节加料量或回流量时，要相应地调节塔釜温度和塔顶采出量，使塔釜温度和操作压力平稳。 2024/4/13 10 3、回流量的调节 回流量是直接影响产品质量和塔的分离效果的重要因素。 一般，回流量是根据塔顶产品量按一定的比例来调节的。 回流量的增加，塔压差明显增大，塔顶产品纯度会提高；回流量减少，塔压差变小，塔顶产品纯度变差（重组分含量增加）。在操作中，往往就是依据这两方面的因素来调节回流比。 2024/4/13 11 4、塔压差的调节 塔压差是判断精馏塔操作加料、取料是否均衡的重要指标。在加料、取料保持平衡和回流量保持稳定的情况下，塔压差基本上没什么变化。 如果压差增大，必然引起塔身各板温度的变化，这可能是因塔板堵塞，或采出量太少，塔内回流量太大所致，此时应提高采出量来平衡操作，否则，塔压差逐渐增大，将引起液泛。当塔压差减小时，釜温不太好控制，这可能是塔内物料太少，精馏段处于干板操作，起不到分离作用，必然导致产品质量下降。此时应及时减少塔顶采出量，加大回流量，使塔压差保持稳定。 2024/4/13 12 5、塔顶温度的调节 在精馏操作中，塔顶温度是由回流温度来控制，但不是以回流量来控制。塔顶温度波动受多种因素的影响。 在正常操作中，若加料量、回流量、釜温及操作压力都一定的情况下，则塔顶温度处于稳定正常状态。 2024/4/13 13 当操作压力提高时，塔顶温度就会下降，反之，塔顶温度就会上升。如果遇到这种情况，必须恢复正常操作压力，方能使塔顶温度正常。另外，在操作压力正常情况下，塔顶温度随塔釜温度的变化而变化。塔釜温度稍有下降，塔顶温度随之下降，塔釜温度稍有提高，塔顶温度立即上升。遇到此情况，而且操作压力适当，产品质量很好时，可适当调节釜温，恢复塔顶温度。否则，会因塔顶温度的波动而影响塔顶或塔釜的产品质量。 2024/4/13 14 在一般情况下，尽量不以回流温度来调节塔顶温度，如果由于塔顶冷凝器效果不好，或冷剂条件差，使回流温度升高而导致塔顶温度上升，进而塔压提高不易控制时，则应尽快设法解