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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。精餾塔的控制目標一般從質(zhì)量指標、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
質(zhì)量指標(即產(chǎn)品純度)必須符合規(guī)定的要求。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。醪垢的化學成分為碳酸鈣、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。
2.產(chǎn)品產(chǎn)量指標
在達到一定質(zhì)量指標要求的前提下,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。
約束條件
為保證正常操作,需規(guī)定某些參數(shù)的極限值,并作為約束條件。塔內(nèi)氣體的流速過低時,對于某些篩板精餾塔會產(chǎn)生漏液現(xiàn)象,從而影響操作降低塔板效率;對于獨立的或位于整個生產(chǎn)過程的起點的精餾塔控制可采用定值控制,則可使進料流量保持恒定。而流速過高易產(chǎn)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(xiàn)象。當壓差過高時,則通過差壓控制系統(tǒng)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(zhì)1大汽化率的影響;同時再沸器兩側(cè)間的溫差不能超過其臨界溫差,否則會導(dǎo)致給熱系數(shù)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(zhì)的溫度。而在介質(zhì)條件不變時,又與塔的操作壓力有關(guān);同時餾出產(chǎn)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(qū)內(nèi)。
酒精蒸餾塔清洗方法
酒精生產(chǎn)中醪垢形成、預(yù)防及清洗蒸餾塔(醪塔)結(jié)垢堵塞問題,尤其是醪塔堵塔問題,是蒸餾系統(tǒng)不能長周期運行的主要制約因素。一般的解決辦法是定期或不 定期進行物理法或化學法處理,雖然能收到 一定效果,但短時間又會產(chǎn)生同樣的問題。
本文試圖對醪垢的成因、預(yù)防和清除進行探討,希望對業(yè)界解決這一問題能有所幫助。
1、醪垢的定義
醪垢是沉積在設(shè)備、管道內(nèi)表面上由不 溶性鹽、泥砂、纖維、淀粉、蛋白質(zhì)、糊精、糖、 酵母菌體及其它糖酵解代謝副產(chǎn)物等所組成的多成分物質(zhì)。一般附著在成熟醪預(yù)熱 器、塔底再沸器的管壁及蒸餾塔塔盤和塔件 上,常常造成進料溫度降低,塔底各板間溫差加大,塔頂真空度升高,嚴重時會造成塔 底跑酒,終導(dǎo)致生產(chǎn)不能正常進行。精餾過程的自動控制方法精餾過程是石油和化工生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛的生產(chǎn)過程,它是利用混合液中各組分揮發(fā)度的不同,將各組分進行分離提取以達到規(guī)定純度要求的產(chǎn)品。
回收原理
酒精回收塔的工作原理是利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力場代替常規(guī)重力場,極大地強化氣液傳質(zhì)過程。這種利用超重力技術(shù)研發(fā)出的新型精餾設(shè)備在實際應(yīng)用當中能使空氣與酒精、等溶液兩相的相對速度大大提高,相界面更新加快,生產(chǎn)強度成倍提高,達到增加回收效率、縮小設(shè)備尺寸和降低能耗的目的,有著“化學工業(yè)的晶體管”的美譽。且頂部回流罐液位調(diào)節(jié)以保證回流按照L=Vr-D的關(guān)系保持一定。
其具體實現(xiàn)過程是:作為連續(xù)相的氣體由進氣口2進入殼體,在壓差的作用下從轉(zhuǎn)子外側(cè)沿著靜折流圈與動折流圈之間的間隙曲折地由外向中心流動,后經(jīng)出氣口5離開床體;為維持塔壓恒定,在塔頂設(shè)置壓力控制系統(tǒng),控制手段是控制冷凝器的冷卻量。作為分散相的溶液由進液口6進入至動盤中心,隨后被一系列高速旋轉(zhuǎn)的動折流圈反復(fù)甩向靜折流圈,后在殼體內(nèi)收集后由出液口9引出回收。液相在其間經(jīng)歷了多次加速—拋出—撞擊的過程,在此過程中,液體與氣體以極大的相對速度逆流接觸,液體以極其細微的液滴甩離動圈的篩孔,高速運動的液滴在動靜圈上被碰撞、剪切和飛濺,形成細小的液滴、液絲、液膜,從而獲得了比表面積極大而又不斷更新的氣液界面,使氣液接觸相當充分,因此具有極高的傳質(zhì)速率。