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精餾塔工藝要求和約束條件
要對精餾塔實施有效的自動控制,必須首先了解精餾塔的控制目標(biāo)。精餾塔的控制目標(biāo)一般從質(zhì)量指標(biāo)、產(chǎn)品產(chǎn)量和能量消耗三方面考慮。任何精餾塔的操作情況同時受約束條件的制約,因此,在考慮精餾塔控制方案時一定要把這些因素考慮進去。
1.質(zhì)量指標(biāo)
質(zhì)量指標(biāo)(即產(chǎn)品純度)必須符合規(guī)定的要求。采用夾套外循環(huán)式高效蒸發(fā)器作為塔釜加熱蒸發(fā)裝置,其蒸發(fā)效率比傳統(tǒng)的“u”型管加熱釜其熱效率得到大大提高,同等加熱面積下,其蒸發(fā)速度可以提高1-2倍,并且可以實現(xiàn)塔釜無拆卸自動清洗,大大改善了操作方便性。一般應(yīng)使塔頂或塔底產(chǎn)品之一達到規(guī)定的純度,要求另一個產(chǎn)品也應(yīng)該維持在規(guī)定的范圍之內(nèi),或者塔項和塔底的產(chǎn)品均保證一定的純度要求。如果產(chǎn)品質(zhì)量不合格,它的價值就將遠遠低于合格產(chǎn)品。但決不是說質(zhì)量越高越好。由于質(zhì)量超過規(guī)定,產(chǎn)品的價值并不因此而增加;而產(chǎn)品產(chǎn)量卻可能下降,同時操作成本主要是能量消耗會增加很多。因此,總的價值反倒下降了。由此可見,除了要考慮使產(chǎn)品符合規(guī)格外,還應(yīng)同時考慮產(chǎn)品的產(chǎn)量和能量消耗。
2.產(chǎn)品產(chǎn)量指標(biāo)
在達到一定質(zhì)量指標(biāo)要求的前提下,應(yīng)得到盡可能高的產(chǎn)量,從而使產(chǎn)品的回收率提高。這對于提高經(jīng)濟效益顯然是有利的。
產(chǎn)品的回收率定義為產(chǎn)品量與進料中該產(chǎn)品組分的量之比。即:
Ri=P/Fzi (8)
生產(chǎn)效益除了產(chǎn)品純度與產(chǎn)品回收率之間的關(guān)系,還必須考慮能量消耗因素。由精餾原理可知,用精餾搭進行混合物的分離是要消耗一定能量的;要使分離的產(chǎn)品質(zhì)量越高,產(chǎn)品產(chǎn)量越多,所需的能量也就越大。
醪垢的形成
2.1發(fā)酵成熟醪成分
發(fā)酵成熟醪是一個復(fù)雜的多組分非均相混合液。它由水(75%%-90%%,w/w)、干物質(zhì)(4%%-10%%,w/w)、酒精及其它揮發(fā)性物質(zhì)(6%%-15%%,w/w)構(gòu)成。
2.2醪垢成分
醪垢的化學(xué)成分受各種條件影響很大。
分析結(jié)果表明,不同的原料產(chǎn)地、不同的前處理方法、不同的酒精生產(chǎn)工藝,醪垢的成分都不同。即便是同一工廠不同生產(chǎn)時期、不同部位醪垢成分也有一定差別。 醪垢的化學(xué)成分為碳酸鈣、碳酸鎂、磷 酸鈣、硫酸鈣、有機酸鈣、糖、糊精、蛋白質(zhì) 等,是由多種無機物、有機物構(gòu)成的,并以無機物為主。節(jié)約能源20%-30%,殘液酒精濃度可≤5%,并且該填料易清洗,不易結(jié)垢,不渣化,塔體截面流道不易堵塞,運行穩(wěn)定可靠。
2.3醪垢的成因
2.3.1 微溶或可溶物質(zhì)在蒸餾過程中達 到過飽和狀態(tài)而析出發(fā)酵成熟醪在蒸餾過程中沿塔板逐層 而下。相對揮發(fā)性大的物質(zhì)在醪塔內(nèi)沿塔板逐層上升,從頂部排出;干物質(zhì)和水,還有醇、酸、酯類等相對揮發(fā)性小的物質(zhì)沿塔 板逐層向下,微溶或可溶物質(zhì)濃度不斷增 加,當(dāng)其濃度超過其溶解度達到過飽和狀態(tài)后,便會在塔底再沸器的管壁及蒸餾塔塔盤和塔件表面析出。在蒸餾過程中首先析出的是溶解度較小的碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸鈣等,而溶解度稍大一些的也逐漸被濃縮沉積,如硫酸鈣、有機酸鈣等。對于一個精餾塔來講,在進料成分Z一定時,只要保持V/F和D/F一定(或者在F一定時保持D和V一定),這個塔的分離結(jié)果也就是產(chǎn)品成分y和x將被完全確定。
發(fā)酵成熟醪中的不溶性懸浮物質(zhì),如酵母菌體、纖維、淀粉及析出的無機鹽形成晶 核,加速了處于飽和狀態(tài)下的無機鹽、有機鹽、糖、糊精、可溶性蛋白質(zhì)等的析出。眾所周知,國內(nèi)大部分酒精廠采用了離心清液回配技術(shù)。離心清液的回配進一步提高了發(fā)酵成熟醪中干物質(zhì)含量,加劇了微溶或可溶物質(zhì)在醪液輸送、換熱、蒸餾過程中的析出和結(jié)垢概率??扇苄遭}鹽轉(zhuǎn)化成碳酸鈣垢在蒸餾過程中,可溶性有機酸鈣鹽與醪液中的可溶性碳酸鹽反應(yīng)生成碳酸鈣垢:CaA2 Na2CO3=CaCO3↓ 2NaACaA2 K2CO3=CaCO3↓ 2KA2。
酒精精餾塔
用途:本設(shè)備適用于酒精、、丙1酮等有機溶1劑的回收提純。
概述:
1、 本設(shè)備有間歇式和連續(xù)式兩種形式,主要由塔釜、塔身、冷凝器、平衡罐、流量計等部件組成。
2、 連續(xù)式的配有預(yù)熱器,可以進行連續(xù)式生產(chǎn),符合大批量生產(chǎn)的需要。
3、 針對醫(yī)院、科研單位等,專門設(shè)計了小型回收塔,用于小劑量生產(chǎn)和實驗。
4、 可以將濃度10%以下的稀酒精、、丙1酮等有機溶1劑提純到90-95%,且剩余殘液的濃度<1%。對于濃度10%以上的稀溶液,效果更佳。
5、 可配置PLC控制系統(tǒng),對溫度、流量、濃度等參數(shù)實現(xiàn)自動控制,提高生產(chǎn)效率。
主要技術(shù)參數(shù):
參數(shù)/型號JS-200JS-300JS-400JS-500JS-600JS-800
蒸餾釜容積(L)90011001600200025003200
塔身高度(mm)550070007000750075007500
回收能力(kg/h)45-6090-100150-160280-300420-450600-630
冷凝面積(m2)4916253656
冷卻面積(m2)11.63334.5
蒸汽壓力(MPa)<0.1
外形尺寸(m)2.9*1.5*9.53.3*1.6*114.6*1.8*11.74.8*2.1*12.65*2.2*12.65.5*2.2*13.8