精馏塔的控制方案
在了解了精馏塔的操作要求和影响因素之后,余下的问题就是如何确定精馏塔的控制方案。首先简述设置精馏塔控制方案的基本观点。但是当分离的产品较纯时,在邻近塔顶、塔底的各板间,成分差很小,而且每块板上的成分在受到干扰后变化也很小,这就要求检测成分的仪表灵敏度很高。为简化讨论,只谈及顶部和底部产品均为液相的且没有侧线采出的情况。由于精馏塔的控制方案繁多,只按这些基本观点选择具有代表性的、常见的控制方案作出介绍。
1.设置精馏塔控制方案的基本观点
(1)按物料及能量平衡关系进行控制
对于一个实际操作的二元精馏塔,在进料成分一定时,只要把D/F和V/F调节一定;且顶部回流罐液位调节以保证回流按照L=Vr-D的关系保持一定;底部产品流量B在液位调节作用下也可以保证B=F-D的物料平衡关系,那么该塔的产品质量就能得到控制。需指出,由于能量关系因素V主要取决于再沸器加热量,但也取决于进料和回流的热焓。当回流温度恒定时,只须考虑进料设置温度或热焓自动调节系统。于是可保持再沸器的蒸汽量一定,就相当于塔内上升蒸汽量V一定了。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。考虑到因冷凝器冷却量和环境等扰动因素而使能量平衡可能破坏,从而使塔压变化,因此在塔顶设置压力调节系统。对于D/F和V/F的控制,由顶部产品量D、再沸器加热蒸汽量和进料量F分别组成比值控制系统。若考虑到动态关系,可添加补偿环节,一般采用超前-滞后环节。
可溶性钙盐转化成碳酸钙垢在蒸馏过程中,可溶性有机酸钙盐与醪液中的可溶性碳酸盐反应生成碳酸钙垢:
CaA2 +Na2CO3=CaCO3↓+2NaA
CaA2+K2CO3=CaCO3↓+2KA
2.3.3 可溶性钙盐受热分解生成难溶碳酸钙垢在蒸馏过程中,可溶性钙盐受热分解生成溶解度小的盐垢:
Ca(H CO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2 = MgCO3↓+H2O+CO2↑
前处理制浆工艺对醪垢的生成也有影响
在酒精生产中,前处理制浆工艺可分为干法、半干法、湿法及改良湿法等,其对醪液输送、换热、蒸馏等过程中的结垢及积料影响程度从小到大,依次为湿法、干法、半干法、改良湿法。(4)再沸器加热剂热量的变化当加热剂是蒸汽时,加入热量的变化往往是由蒸汽压力的变化引起的。无论哪种制浆工艺,造成堵塔或换热器效率下降的主要原因均为醪垢的积累,物料粒度则是次要原因。
下面就来说说对精馏塔的清洗。
其中焊渣、焊药的主要成分为钛、锰、铬、铁等金属氧化物,而切削油和防锈油及表面涂层则是一些高分子有机物。所以,新的精馏塔在安装前首先要进行清洗。清洗的方法有以下几种。
油脂。清除油脂的方法有多种,轻微的油污可用棉丝擦除,大一点的油污可用碱洗去除,但是用去除。
干燥。超纯水清洗后应采用洁净的氮气或氢气等干热的气体进行干燥。