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(jìn)行分離提取以達(dá)到規(guī)定純度要求的產(chǎn)品。

    精餾過程是一個非常復(fù)雜的過程，其關(guān)鍵設(shè)備是精餾塔。在精餾操作中，被控變量多，可以選用的操作變量也多，它們之間又可以有多種不同組合。所以，控制方案繁多。

溫差控制及雙溫差控制

   在精密精餾中，產(chǎn)品純度要求很高，組分間的相對揮發(fā)度差值很小，因而組分變化不大，然而微小的壓力波動會造成明顯的溫度變化。這樣，就破壞了溫度和組分間的對應(yīng)關(guān)系。此時，采用溫度作為被控變量的提餾段和精餾段溫度控制就得不到很好的效果，而應(yīng)當(dāng)采用溫差控制。在一定的純度要求下，增加塔內(nèi)的上升蒸汽是有利于提高產(chǎn)品回收率的。

  采用溫差作為被控變量通?？梢栽谒敚ɑ蛩祝└浇囊粔K塔板上檢測出該板溫度，再檢測出靈敏板上的溫度，由于壓力的波動對每塊板的溫度影響基本相同，只要將上述檢測到的兩個溫度值相減，壓力的影響幾乎相互抵消。在實際應(yīng)用中，溫差控制的關(guān)鍵是正確選擇測溫點(diǎn)，合理給出溫差設(shè)定值。這是因為溫度與產(chǎn)品成分之間的關(guān)系不是線性的，同一溫差在不同條件下可以有兩個不同的組分。圖18是正丁烷和異丁烷分離塔的溫差和塔底產(chǎn)品中輕組分濃度的關(guān)系示意圖。由圖可見，曲線除1高點(diǎn)外，每一溫差都有兩個不同的組分濃度。1高點(diǎn)左側(cè)部分對應(yīng)的塔底產(chǎn)品純度較高，而右側(cè)則較低。所謂靈敏板，是指當(dāng)塔的操作受到擾動或控制作用時，各板上的物料組分和溫度變化最1大的那塊塔板。因此，溫差的工作點(diǎn)應(yīng)位于曲線的左側(cè)。

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(jī)酸鈣、糖、糊精、蛋白質(zhì) 等，是由多種無機(jī)物、有機(jī)物構(gòu)成的，并以無機(jī)物為主。一般的解決辦法是定期或不定期進(jìn)行物理法或化學(xué)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。

   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(dá) 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；1．精餾塔中靜態(tài)關(guān)系的分析圖15為精餾塔的物料流程圖，可簡單地視其于為二元精餾。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(dá)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(jī)酸鈣等。

   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。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(jìn)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。精餾工藝上通常采用工業(yè)色譜儀進(jìn)行在線的成分分析，并以關(guān)鍵組分的濃度比進(jìn)行控制。

酒精回收塔、酒精精餾塔技術(shù)說明

有效提高酒精回收塔、酒精精餾塔的分餾效率，降低酒精損耗，節(jié)約能源，是酒精精餾技術(shù)發(fā)展的主要方向。提高塔釜加熱效率，改善填料結(jié)構(gòu)，提高塔板效率，是要達(dá)到提高分餾效率，降低酒精損耗和節(jié)約能源這兩種目的的主要手段。

采用不銹鋼波紋填料。該填料具有比表面積大，壓力降小，酒精回收塔氣流分布好，分餾效果好等明顯優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)的采用大大提高了填料塔的分餾效率，從而提高了全塔效率。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(yùn)行穩(wěn)定可靠。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(qiáng)化氣液傳質(zhì)過程。

采用夾套外循環(huán)式蒸發(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。

精餾塔系還實現(xiàn)了冷凝器與塔體的一體化安裝方式和低位回流比調(diào)節(jié)的工藝操作方式，大大改善了精餾的操作方便性和工藝穩(wěn)定性。