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對(duì)于一個(gè)精餾塔來講,在進(jìn)料成分Z一定時(shí),只要保持V/F和D/F一定(或者在F一定時(shí)保持D和V一定),這個(gè)塔的分離結(jié)果也就是產(chǎn)品成分y和x將被完全確定。而當(dāng)進(jìn)料成分變化時(shí),為了保持產(chǎn)品成分不變,可以相應(yīng)調(diào)節(jié)D/F,以補(bǔ)償進(jìn)料成分變化的影響。塔內(nèi)上升蒸汽量V,在塔的提餾段是由再沸器加熱提供的,在塔的精餾段還受到進(jìn)料熱熔的影響。當(dāng)冷凝器冷卻量Q增加時(shí),必然會(huì)使更多的氣相變?yōu)橐合?,從而降低了塔壓;此時(shí)僅有兩個(gè)關(guān)鍵組分可以控制,其余組分在產(chǎn)品中的分配情況主要由進(jìn)料濃度確定。同時(shí)使塔內(nèi)相同組分的平衡溫度下降,增加了再沸器兩側(cè)間的溫差,使再沸器提供的加熱量QH增加。正因如此,在進(jìn)料熱熔變化不大或可以忽略時(shí),一般總把V的變化或V/F的變化,看作是由再沸器加熱量QH提供的。在多元精餾中,影響關(guān)系要復(fù)雜得多,當(dāng)進(jìn)料中某一組分的濃度變化時(shí),必然使其他組分的濃度變化;從而使頂部及底部產(chǎn)品中各組分的濃度發(fā)生變化。當(dāng)進(jìn)料中幾個(gè)組分濃度同時(shí)變化時(shí),情況將更為復(fù)雜??朔@些擾動(dòng)的控制手段卻只有靠D/F和V/F。此時(shí)僅有兩個(gè)關(guān)鍵組分可以控制,其余組分在產(chǎn)品中的分配情況主要由進(jìn)料濃度確定。
精餾塔的基本控制方案
精餾塔的基本控制方式是討論復(fù)雜和特殊控制方案乃至1優(yōu)控制的基礎(chǔ),同時(shí)也是目前實(shí)際應(yīng)用中1常見的方案。精餾塔是一個(gè)多變量對(duì)象,因此如果將任意一個(gè)被調(diào)參數(shù)和任意一個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)組成調(diào)節(jié)回路,就可能有許多調(diào)節(jié)方案。而產(chǎn)品質(zhì)量往往是精餾過程的主要目標(biāo),因此,在基本控制方案中,以產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)來選取調(diào)節(jié)參數(shù),一種是采用溫度作為間接質(zhì)量指標(biāo),一種是采用產(chǎn)品成分等作為直接質(zhì)量指標(biāo)。在精餾操作中,質(zhì)量指標(biāo)、產(chǎn)品回收率和能量消耗均是要控制的目標(biāo)。
(l)按提餾段指標(biāo)的控制方案
如果對(duì)釜底出料的成分要求高于塔頂出料,塔頂或精餾段板上溫度不能很好地反映組分變化和實(shí)際操作回流比大于幾倍1小回流比時(shí),可采用提餾段控制。提餾段溫度是衡量質(zhì)量指標(biāo)的間接指標(biāo),而以改變?cè)俜衅骷訜崃孔鳛榭刂剖侄蔚姆桨福褪翘狃s段溫控。
該方案以提餾段塔板溫度為被控變量,加熱蒸汽量為操縱變量。除了這個(gè)主要控制系統(tǒng)外,還設(shè)有若干個(gè)輔助控制系統(tǒng);進(jìn)料量F為定值控制或用均值控制系統(tǒng);對(duì)塔底采出量B和塔頂餾出物D,按物料平衡關(guān)系分別設(shè)有塔底與回流罐的液位控制器作均勻控制;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;(3)進(jìn)料溫度TF及進(jìn)料熱量QF的變化進(jìn)料溫度通常是較為恒定的。提餾段溫控時(shí),回流量采用定值控制,且回流量應(yīng)足夠大,以便當(dāng)塔的處理量1大時(shí),仍能保持塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)在規(guī)定的范圍內(nèi)。
提餾段溫控由于采用了提餾段溫度作為間接質(zhì)量指標(biāo)。因此,它能夠較直接地反映提餾段產(chǎn)品情況。將提餾段恒定后,就能較好地保證塔底產(chǎn)品的質(zhì)量。
對(duì)于液相進(jìn)料時(shí),進(jìn)料量或進(jìn)料成分的變化很快影響塔底的成分,而提餾段溫控比較及時(shí),動(dòng)態(tài)過程也比較快。提餾段溫控的一個(gè)特點(diǎn)是回流量足夠大,因而在保持塔底質(zhì)量的前提下,仍能保持塔頂質(zhì)量,因此即使塔頂產(chǎn)品質(zhì)量要求比塔底嚴(yán)格時(shí),仍可采用提餾段溫控。塔內(nèi)氣體的流速過低時(shí),對(duì)于某些篩板精餾塔會(huì)產(chǎn)生漏液現(xiàn)象,從而影響操作降低塔板效率。
酒精精餾過程的生產(chǎn)方法及特點(diǎn)是什么?
酒精精餾與化工精餾過程不同點(diǎn)就在于它不僅是一個(gè)將酒精濃縮的過程,而且還擔(dān)負(fù)著把粗酒精中50多種揮發(fā)性雜質(zhì)除去的任務(wù),所以濃縮酒精和除去雜質(zhì)的過程在酒精工業(yè)中稱為精餾.物料中的雜質(zhì)基本上是在發(fā)酵過程中生成的,只有很少數(shù)的雜質(zhì)是在蒸煮和蒸餾過程中生成的. 工業(yè)上生產(chǎn)酒精主要有兩種方法:發(fā)酵法和化學(xué)合成法. 工業(yè)上用得廣的是發(fā)酵法. 所謂發(fā)酵法就是指微生物細(xì)胞,在無氧條件下,進(jìn)行無氧呼吸,將吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(淀粉質(zhì),糖質(zhì))通過細(xì)胞內(nèi)酶的作用,進(jìn)行一系列的生物化學(xué)反應(yīng),把復(fù)雜的有機(jī)物分解為比較簡(jiǎn)單的生化中間產(chǎn)物,同時(shí)放出一定能量的過程,簡(jiǎn)單地說,就是在無氧條件下,微生物將復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單的產(chǎn)物的過程.
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(chǎng)代替常規(guī)重力場(chǎng),極大地強(qiáng)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(shí)際應(yīng)用當(dāng)中能使空氣與酒精、等溶液兩相的相對(duì)速度大大提高,相界面更新加快,生產(chǎn)強(qiáng)度成倍提高,達(dá)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(xué)工業(yè)的晶體管”的美譽(yù)。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(jī)鹽形成晶核,加速了處于飽和狀態(tài)下的無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、糖、糊精、可溶性蛋白質(zhì)等的析出。
其具體實(shí)現(xiàn)過程是:作為連續(xù)相的氣體由進(jìn)氣口2進(jìn)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(dòng)折流圈之間的間隙曲折地由外向中心流動(dòng),后經(jīng)出氣口5離開床體;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(shí)現(xiàn)塔釜無拆卸自動(dòng)清洗,大大改善了操作方便性。作為分散相的溶液由進(jìn)液口6進(jìn)入至動(dòng)盤中心,隨后被一系列高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)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(duì)速度逆流接觸,液體以極其細(xì)微的液滴甩離動(dòng)圈的篩孔,高速運(yùn)動(dòng)的液滴在動(dòng)靜圈上被碰撞、剪切和飛濺,形成細(xì)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(dāng)充分,因此具有極高的傳質(zhì)速率。