酒精精馏塔供应- 无锡宝德金

精馏塔工艺要求和约束条件

   要对精馏塔实施有效的自动控制，必须首先了解精馏塔的控制目标。精馏塔的控制目标一般从指标、产品产量和能量消耗三方面考虑。任何精馏塔的操作情况同时受约束条件的制约，因此，在考虑精馏塔控制方案时一定要把这些因素考虑进去。

   1．指标

   指标即产品纯度必须符合规定的要求。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---一定的纯度要求。如果产品不合格，它的价值就将远远低于合格产品。但决不是说越高越好。由于超过规定，产品的价值并不因此而增加；而产品产量却可能下降，同时操作成本主要是能量消耗会增加很多。因此，总的价值反倒下降了。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。由此可见，除了要考虑使产品符合规格外，还应同时考虑产品的产量和能量消耗。

   2．产品产量指标

   在达到一定指标要求的前提下，应得到尽可能高的产量，从而使产品的回收率提高。这对于提高经济效益显然是有利的。

   产品的回收率定义为产品量与进料中该产品组分的量之比。即：

           ri=p/fzi                                      8

   生产效益除了产品纯度与产品回收率之间的关系，还必须考虑能量消耗因素。由精馏原理可知，用精馏搭进行混合物的分离是要消耗一定能量的；要使分离的产品越高，产品产量越多，所需的能量也就越大。

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---，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。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。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。

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。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。其具体实现过程是：作为连续相的气体由进气口2进入壳体，在压差的作用下从转子外侧沿着静折流圈与动折流圈之间的间隙曲折地由外向中心流动，---经出气口5离开床体。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---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---b=f-d的物料平衡关系，那么该塔的产品就能得到控制。需-，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。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。任何精馏塔的操作情况同时受约束条件的制约，因此，在考虑精馏塔控制方案时一定要把这些因素考虑进去。若考虑到动态关系，可添加补偿环节，一般采用----滞后环节。