本节说明以下所列情况为经典单元控制,普适性非常强,请认真学习阅读。
精馏塔应在恒压情况下工作,因为塔内压力波动会破坏汽-液相平衡,影响塔的平衡操作,进而影响产品质量;而影响塔压波动的因素很多,如进料流量、组分、再沸器加热蒸汽波动、回流量及回流温度等都会引起塔压变化;根据工艺要求,精馏塔可在加压、常压或负压条件下操作,其中加压塔的压力控制方案需根据塔顶馏出物的状态及其中不凝性气体的多少来确定。
根据工艺要求,精馏塔可在加压、常压或负压情况下操作。加压塔的压力控制方案的确定与塔顶馏出物状态与馏出物中不凝性气体多少有关。
加压塔控制方法
1.液相馏出物中含有大量不凝性气体的塔顶压力控制系统见图43-91。具体控制方法为控制回流罐气相出口控制阀开度,从而调节精馏塔系统整体压力。
2.液相馏出物中含有少量不凝性气体压力控制见图 43-92。(以下三种方式都可以使用,作者推荐a和b比较好用,c方案:随着塔顶不凝气的累积需要间断性进行外部排放)。
图43-92中,方案(a)操作变量为冷却水流量;方案(b)为改变传热面积;方案(c)为热旁路控制方法。
3.气相馏出物塔顶压力控制系统见图43-93,(作者推荐方案为图43-94)
当气相馏出物为下工序进料,可考虑压力及气相馏出物流量串级控制方案,见图43-94。
4.在精馏塔全凝或塔顶不凝性气体量较少时,常采用通过补充或排放惰性气体维持塔内压力稳定。具体而言,通过向精馏塔中补充惰性气体(通常为氮气),来维持塔内的压力稳定。同时,利用分程控制原理,对少量不凝性气体进行周期性的合理排放。其操作流程如下:在气相管线或塔顶之上设置压力传感器PC,当不凝性气体积聚或因其他因素导致压力上升时,排气阀门V2会自动打开,从而降低塔顶压力至设定值;而当压力不足时,则打开惰性气体阀门V1,使塔顶压力相应上升,以此确保塔顶压力的稳定控制。此方案常适用于常压塔和正压塔的压力调节。如下图

负压塔控制方法
1.液环式真空泵在真空塔上的应用液环式真空泵在压力控制方面展现出一系列通过简单调节实现真空度控制,操作便捷的独特操作特性。液环式真空泵在真空塔的压力控制中,通过在真空加压泵的回流管上设置调节阀,可以实现对塔顶真空度的有效调节。当塔顶的真空度超过预设值时,调节阀会自动增大开度,从而降低真空度;反之,则会减小开度,以提升真空度。与多级真空泵相比,液环式真空泵虽然其真空度略低,但简化了许多设施,如无需回收凝液、液封以及废气加压等设施,这使得其在实际应用中更加便捷和经济。
2.蒸汽喷射泵控压特点
蒸汽喷射泵通过依赖蒸汽动力抽除不凝气,调整系统真空度,有效地将系统内的不凝气抽出,从而确保塔顶维持适当的真空度。蒸汽喷射泵凭借其简洁的操作方式和高效的工作原理,成为了压力控制的理想选择。其操作特性包括但不限于以下几点:
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结构精简,制造便捷:蒸汽喷射泵无运动部件,使得其结构异常简单,制造过程也相对便捷。此外,通过多级蒸汽喷射泵的串联运行,能够达到较高的真空度。
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对蒸汽压力波动敏感:蒸汽喷射泵对蒸汽压力的波动非常敏感。因此,在蒸汽管线上需要设置蒸汽压力调节器,以确保蒸汽喷射泵能够在最佳蒸汽压力下运行。
蒸汽喷射泵空压的使用场合(重点说一下)
蒸汽喷射泵的缺点如下:
能耗高:需要大量高压蒸汽,能源效率低于机械泵。
废水产生:蒸汽冷凝后产生含油或含化学物质废水,需处理。
噪音大:高速喷射产生噪声,需加装隔声罩或隔声间。
精馏塔温度控制参考