化工分离技术----精馏操作(7)

发布时间:2021-06-05

(二)温度

在一定的压力下,被分离混合物的汽化程度取决于温度。塔釜温度是有塔釜再沸器的蒸汽量来控制;塔顶温度则随进料量、进料组成等的变化而变化,也随操作压力和塔釜温度变化而变化。

1.精馏塔提馏段的温度控制

采用以提馏段温度作为衡量质量指标的间接变量,以改变加热量作为控制手段的方案,就称为提馏段温度控制。有五个辅助控制回路,分别列举如下。

(1)塔釜的液位控制回路 通过改变塔底采出量的流量,实现塔釜的液位定值控制。

(2)回流罐的液位控制回路 通过改变塔顶流出物的流量,实现回流罐液位的定值控制。

(3)塔顶压力控制回路 通过控制冷凝器的冷剂量维持塔压的恒定。

(4)回流量控制回路 对塔顶的回流量进行定值控制,设计时应使回流量足够大,即使在塔的负荷最大时,也能使塔顶产品的质量符合要求。

(5)进料量控制回路 对进塔物料的流量进行定值控制,若进料量不可控,可采用均匀控制系统。

2.精馏塔精馏段的温度控制

采用以精馏段温度作为衡量质量指标的间接变量,以改变回流量作为控制手段的方案,就称为精馏段温度控制。该方案也有五个辅助控制回路。

对进料量、塔压、塔底采出量与塔顶镏出液的四个控制方案和提馏段温度控制方案基本相同;不同的是对再沸器加热蒸汽流量进行了定值控制,且要求有足够的蒸汽量供应,以使精馏塔在最大负荷时仍能保证塔顶产品符合规定的质量指标。

3.灵敏板的温度控制

所谓灵敏板,就是当塔的操作受干扰或控制作用后,塔内各板的浓度都将发生变化温度也将同时变化,但变化程度各板是不相同的,当达到新的稳态后,温度变化最大的那块板被称为灵敏板。灵敏板的位置可以通过静态模型逐板仿真计算。粗看起来,塔顶或塔底的温度似乎最能代表塔顶或塔底产品的质量,其实当分离的产品较纯时,在临近塔顶或塔底的各板之间,温度差已经很小,产品质量可能已超出容许范围。因此,对温度检测仪表的灵敏度和控制精度都提出了很高 的要求,但实际上却很难满足。为了解决这个问题,通常在提馏段或精馏段中,选择灵敏度较高的板(又称灵敏板)上温度作为产品的质量指标。

(三)平衡控制

1.物料平衡控制

(1)直接物料平衡控制 操纵D或W,而V固定不变的控制称为直接物料平衡控制 。控制器直接控制一股产品物流,另一股产品物流则有液位或压力控制。成分控制的是馏出量的称为精馏段直接物料平衡控制;成分控制的是塔底采出量的称为提馏段直接物料平衡控制。例如,回流过冷突然增大(暴风雨冷却了回流罐),则塔压下降,压力控制器将减少冷凝速率,储罐液位将下降,从而通过液位控制器使回流减少。就维持了塔的正常操作。需要注意的是,气、液两相接触和质量交换是在塔内各塔板上进行的,调整D或W的流量并不能立即影响到塔内,只有在D或W的变化影响了塔釜或储罐液位时,才会调整载热体流量,从而影响上升蒸气量或回流液量,使塔内的情况发生变化,如果液位响应

精彩图片

热门精选

大家正在看