对于一个精馏塔来讲,在进料成分Z一定时,只要保持V/F和D/F一定(或者在F一定时保持D和V一定),这个塔的分离结果也就是产品成分y和x将被完全确定。而当进料成分变化时,为了保持产品成分不变,可以相应调节D/F,以补偿进料成分变化的影响。塔内上升蒸汽量V,在塔的提馏段是由再沸器加热提供的,在塔的精馏段还受到进料热熔的影响。当冷凝器冷却量Q增加时,必然会使更多的气相变为液相,从而降低了塔压;同时使塔内相同组分的平衡温度下降,增加了再沸器两侧间的温差,使再沸器提供的加热量QH增加。正因如此,在进料热熔变化不大或可以忽略时,一般总把V的变化或V/F的变化,看作是由再沸器加热量QH提供的。在多元精馏中,影响关系要复杂得多,当进料中某一组分的浓度变化时,必然使其他组分的浓度变化;从而使顶部及底部产品中各组分的浓度发生变化。当进料中几个组分浓度同时变化时,情况将更为复杂。克服这些扰动的控制手段却只有靠D/F和V/F。此时仅有两个关键组分可以控制,其余组分在产品中的分配情况主要由进料浓度确定。一般应使塔顶或塔底产品之一达到规定的纯度,要求另一个产品也应该维持在规定的范围之内,或者塔项和塔底的产品均保证一定的纯度要求。
精馏流程和塔型的选择
乙醇和水混合料经预热器加热至泡点后,送至精馏塔,塔顶采用全凝器冷凝后,一部分作回流,其余为塔顶产品经冷却后送贮槽,塔釜采用直接蒸汽供热,塔底产品经冷却后送至贮槽,流程图如下图: 根据生产任务,若按每天开动设备24小时计算,产品流量为1.67t/h,由于产品粘度较小,流量较大,为减少造价,降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响,提高生产效率,选用浮阀塔。 塔设备的高度与直径之比,因情况不同,差别很大,塔外壳用钢板焊制,也可用铸铁铸造,每层塔板为一节,并用法兰连接。 塔体材料和踏板材料均选用TiNiCr918,因这种不锈钢具有高的强度极限,较低的屈服极限,的塑性和韧性,他的焊接性能和冷弯成形等工艺性也很好,是目前制造容器、塔的广泛的一类不锈钢,又因为这种钢在乙醇介质中有很好的耐腐蚀性,所以选用TiNiCr918。约束条件为保证正常操作,需规定某些参数的极限值,并作为约束条件。
酒精精馏塔是石油及化工生产中重要的设备之一,通过气(或汽)液或液液两相的紧密接触,达到相间传质和传热的目的,实现混合物系的分离提纯。 精馏塔的工作原理是酒精通过以上两塔蒸馏后,酒精浓度还需要进一步提高,杂质还需进一步排除,精馏塔的蒸馏目的就是通过加热蒸发、冷凝、回流,上除头级杂质,中提,下排尾级杂质,获得符合质量标准的成品——酒精。它由水(75%%-90%%,w/w)、干物质(4%%-10%%,w/w)、酒精及其它挥发性物质(6%%-15%%,w/w)构成。酒精精馏塔又称为蒸馏塔,是进行精馏的一种塔式汽液接触装置。很多人只是听说过精馏塔,可是对于它的内部结构不了解。
有危险的酒精精馏塔设置安全联锁停车系统或具有安全联锁停车功能的其他系统,以保证操作人员及设备运行的安全。
酒精精馏塔工艺操作中的物料平衡关系、回流比、进料工况、塔压、塔温、组分配比及内部水力学现象均直接关系着精馏操作的稳定性,影响整个生产装置的产量、质量、生产能力、消耗定额及环保等各个方面。
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