精餾操作的影響因素有哪些

1、精餾操作的影響因素有哪些？除了設備問題以外，精餾操作過程的影響因素主要有以下幾個方面：· 塔的溫度和壓力（包括塔頂、塔釜和某些有特殊意義的塔板）；· 進料狀態(tài)；· 進料量；· 進料組成；· 進料溫度；· 塔內(nèi)上升蒸汽速度和蒸發(fā)釜的加熱量；· 回流量；· 塔頂冷劑量；· 塔頂采出量和塔底采出量。塔的操作就是按照塔頂和塔底產(chǎn)品的組成要求來對這幾個影響因素進行調(diào)節(jié)。02塔高、塔徑對產(chǎn)量和質(zhì)量有什么影響？塔徑主要影響生產(chǎn)能力，塔高主要影響產(chǎn)品純度。塔徑與生產(chǎn)能力的關(guān)系可以用下式來說明。D=（v/0.785w）1/

2、2式中· D-塔的直徑， m；· v-塔內(nèi)蒸汽的體積流量， m2/s· w-空塔流速， m/s。對一定的塔來說，空塔流速是有一定限制的。在一定的空塔速度下，塔內(nèi)蒸汽的體積流量越大，則需要的塔徑越大；同理，塔徑越大，則允許的塔內(nèi)蒸汽負荷越大，即生產(chǎn)能力越大，因此塔徑是影響生產(chǎn)能力的主要因素。塔的高度，在板效率和板間距確定的情況下，決定與實際塔板數(shù)。而實際塔板數(shù)又是由最小理論塔板數(shù)決定的。最小理論塔板數(shù)愈多，而實際塔板數(shù)也愈多。塔徑、塔高對生產(chǎn)的影響是辯證地，不可截然分開的。例如，增加塔高，則可減少回流比，從而提高生產(chǎn)能力；而增加塔徑，則可加大回流比，達到降低塔高的目

3、的。03精餾塔操作壓力的變化對精餾操作有什么影響？塔壓波動對塔的操作將產(chǎn)生如下的影響。（1）影響產(chǎn)品質(zhì)量和物料平衡壓力升高，則氣相中的重組份減少，相應的提高了氣相中的輕組分的濃度；液相中的輕組分含量增加，同時也改變了氣液相的重量比，使液相量增加，氣相量減少?？偟慕Y(jié)果是：塔頂餾分中的輕組分濃度增加，但數(shù)量卻相對減少；釜液中的輕組分濃度增加，釜液量增加。同理，壓力降低，塔頂餾份的數(shù)量增加，輕組分濃度降低；釜液量減少，輕組分濃度減少。正常操作中應保持恒定的壓力，但若操作不正常，引起塔頂產(chǎn)品中重組分濃度增加時，則可采用適當升高操作壓力的辦法，使產(chǎn)品質(zhì)量合格，但此時液相中輕組分的損失增加。（2）改變組分

4、間的相對揮發(fā)度壓力增加，組分間的相對揮發(fā)度降低，分離效率下降，反之亦然。（3）改變塔的生產(chǎn)能力壓力增加，組分的重度增大，塔的處理能力增大。（4）塔壓的波動這將引起溫度和組成間對應關(guān)系的混亂。我們在操作中經(jīng)常以溫度作為衡量產(chǎn)品質(zhì)量的間接標準，但這只有在塔壓恒定的情況下才是正確的。當塔壓改變時，混合物的露點、泡點發(fā)生改變，引起全塔的溫度分布發(fā)生改變，溫度和產(chǎn)品質(zhì)量的對應關(guān)系也將發(fā)生改變。04進料狀態(tài)對精餾操作有什么影響？進料情況有五種：（1）冷進料；（2）泡點進料；（3）氣液混合進料；（4）飽和蒸汽進料；（5）過熱蒸汽進料。為了便于分析，令每公斤分子進料液體變成飽和蒸所需熱量=每公斤分子進料的汽化

5、潛熱從上式可以看出：冷進料時>1，泡點進料時=1，氣液混合進料時0<<1，飽和蒸汽進料時=0，過熱蒸汽進料時<0。當進料狀況發(fā)生變化（回流比、塔頂餾出物的組成為規(guī)定值）時，值也將發(fā)生變化，這直接影響到提餾段回流量的改變，從而使提餾段操作線方程式改變，進料板的位置也隨之改變，線位置的改變，將引起理論塔板數(shù)和精餾段、提餾段塔板數(shù)分配的改變。對于固定進料狀況的某個塔來說，進料狀況的改變，將會影響到產(chǎn)品質(zhì)量及損失情況的改變。例如，某塔應為泡點進料，當改為冷液進料時，則精餾段塔板數(shù)過多，提餾段塔板數(shù)不足，結(jié)果是塔頂產(chǎn)品質(zhì)量可能提高，而釜液中的輕組分的蒸出則不完全。若改為氣液混合進

6、料或者飽和蒸汽、過飽和蒸汽進料，則精餾段的塔板數(shù)不足，提餾段的塔板數(shù)過多，其結(jié)果是塔頂產(chǎn)品種重組分含量超過規(guī)定，釜液中輕組分含量比規(guī)定值低，同時增加了塔頂冷劑的消耗量，減少了塔釜的熱劑消耗。生產(chǎn)中多用泡點進料，此時，精餾段、提餾段上升蒸氣的流量相等，故塔徑也一樣，設計計算也比較方便。05進料量的大小對精餾操作有什么影響？進料量的大小對精餾操作的影響可分為下述兩種情況來討論。（1）進料量變動范圍不超過塔頂冷凝器和加熱釜的負荷范圍時，只要調(diào)節(jié)及時得當，對頂溫和釜溫不會有顯著的影響，而只影響塔內(nèi)上升蒸汽速度的變化。進料量增加，蒸汽上升的速度增加，一般對傳質(zhì)是有利的，在蒸汽上升速度接近液泛速度時，傳質(zhì)

7、效果為最好。若進料量再增加，蒸汽上升速度超過液泛速度時，則嚴重的霧沫夾帶會破壞塔的正常操作。進料量減少，蒸汽上升速度降低，對傳質(zhì)是不利的，蒸汽速度降低容易造成漏液，降低精餾效果。因此，低負荷操作時，可適當?shù)脑龃蠡亓鞅?，提高塔?nèi)上升蒸汽的速度，以提高傳質(zhì)效果。應該說明，上述結(jié)論是以進料量發(fā)生變動時，塔頂冷劑量或釜溫熱劑量均能作相應的調(diào)整為前提的。（2）進料的變動范圍超出了塔頂冷凝器或加熱釜的負荷范圍，此時，不僅塔內(nèi)上升蒸汽的速度改變而且塔頂溫度、塔釜溫度也會相應的改變，致使塔板上的氣液相平衡組成改變，塔頂和塔釜餾分的組成改變。進料量過大的波動，將會破壞塔內(nèi)正常的物料平衡和工藝條件，造成塔頂、塔釜

8、產(chǎn)品質(zhì)量不合格或者物料損失增加。06進料組成的變化對精餾操作有什么影響？進料組成的變化，直接影響精餾操作，當進料中重組分的濃度增加時，精餾段的負荷增加。對于固定了精餾段板數(shù)的塔來說，將造成重組份帶到塔頂，使塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不合格。若進料中的輕組分的濃度增加時，提餾段的負荷增加。對于固定了提餾段塔板數(shù)的塔來說，將造成提餾段的輕組分蒸出不完全，釜液中輕組分的損失加大。應該這樣理解：重組分增加要增加精餾段，所以要使加料口下移，如果只有一個加料口那就要增加精餾段的負荷，所以重組分也會上移到塔頂；反之也一樣。同時，進料組成的變化還將引起全塔物料平衡和工藝條件的變化。組份變輕，則塔頂餾分增加，釜液排出量減少。

9、同時，全塔溫度下降，塔壓升高。組份變重，情況相反。進料組成變化時，可采取如下措施。（1）改進料口。組份變重時，進料口往下改；組份變輕時，進料口往上改。（2）改變回流比。組份變重時，加大回流比；組份變輕時，減少回流比。（3）調(diào)節(jié)冷劑和熱劑量。根據(jù)組成變動的情況，相應地調(diào)節(jié)塔頂冷劑和塔釜熱劑量，維持頂、釜的產(chǎn)品質(zhì)量不變。07進料溫度的變化對精餾操作有什么影響？進料溫度降低，將增加塔底蒸發(fā)釜的熱負荷，減少塔頂冷凝器的冷負荷。進料溫度升高，則增加塔頂冷凝器的冷負荷，減少塔底蒸發(fā)釜的熱負荷。當進料溫度的變化幅度過大時，通常會影響整個塔身的溫度，從而改變氣液平衡組成。例如：進料溫度過低，塔釜加熱蒸汽量沒有

10、富余的情況下，將會使塔底餾份中輕組份含量增加。進料溫度的改變，意味著進料狀態(tài)的改變，而后者的改變將影響精餾段、提餾段負荷的改變。因此，進料溫度是影響精餾塔操作的重要因素之一。08塔內(nèi)上升蒸汽的速度和蒸發(fā)釜加熱量的波動對精餾操作有什么影響？塔內(nèi)上升蒸汽的速度的大小，直接影響著傳質(zhì)效果。板式塔（例如泡罩塔）內(nèi)上升蒸汽是通過泡罩的齒縫以鼓泡的形式與液體進行熱量和質(zhì)量交換的。一般的說，塔內(nèi)最大的蒸汽上升的速度應比液泛的速度小一些。工藝上常選擇最大允許速度為液泛速度的80%。速度過低會使塔板效率顯著下降。影響塔內(nèi)上升蒸汽速度的主要因素是蒸發(fā)釜的加熱量。在釜溫保持不變的情況下，加熱量增加，塔內(nèi)上升蒸汽的速

11、度加大；加熱量減少，塔內(nèi)上升蒸汽的速度減小。應該注意，加熱量的調(diào)節(jié)范圍過大、過猛，有可能造成液泛或漏液。09回流比的大小對精餾操作有什么影響？操作中改變回流比的大小，以滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求是經(jīng)常遇到的問題。當塔頂餾份重組份含量增加時，常采用加大回流的方法將重組份壓下去，以使產(chǎn)品質(zhì)量合格。當精餾段的輕組份下到提餾段造成塔下部溫度降低時，可以用適當減少回流比的方法以使釜溫度提起來。增加回流比，對從塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品的精餾塔來說，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，但是卻要降低塔的生產(chǎn)能力，增加水、電、氣的消耗?；亓鞅冗^大，將會造成塔內(nèi)物料的循環(huán)量過大，甚至能導致液泛，破壞塔的正常操作。10塔頂冷劑量的大小對精餾操作有什么影

12、響？對采用內(nèi)回流操作的塔（例如冷凝蒸出塔），其冷劑量的大小對精餾操作的影響是比較顯著的；同時，也是影響回流量波動的主要因素。內(nèi)回流塔的回流量是靠塔頂冷凝器的負荷來調(diào)節(jié)的。當冷劑量無相變時，冷凝器的負荷主要有冷劑量進入的多少來調(diào)節(jié)。如果操作中冷劑量減少，塔頂溫度升高，從而流量減少，塔頂溫度升高，塔頂產(chǎn)品中重組份的含量增加，純度下降；如冷劑量增加，情況正相反。當冷劑有相變時，即液體冷劑蒸發(fā)吸熱，在冷劑量充分的情況下，調(diào)節(jié)冷劑蒸發(fā)壓力高低所帶來的回流量變化，將更為靈敏。對于外回流的塔，同樣會由于冷劑量的波動，在不同程度上影響精餾塔的操作。例如，冷劑量的減少，將使冷凝器的作用變差，冷凝液量減少，而在塔

13、頂產(chǎn)品的液相采出量作定值調(diào)節(jié)時，回流量勢必減少。假如冷凝器還有過冷作用（即通常所說的冷凝冷卻器）時，則冷劑量的減少，還會引起回流液溫度的升高。這些都會使精餾塔的頂溫升高，塔頂產(chǎn)品中重組份含量增多，質(zhì)量下降。11塔頂采出量的大小對精餾操作有什么影響？精餾塔塔頂采出量的大小和該塔進料量的大小有著相互對應的關(guān)系，進料量增加，采出量應增大。采出量只有隨進料量變化時，才能保持塔內(nèi)固定的回流比，維持塔的正常操作，否則將會破壞塔內(nèi)的氣液平衡。在強制回流的操作中，如果進料量不變，塔頂采出量突然增大，則易造成回流液貯槽抽空?；亓饕阂恢袛?，頂溫就升高，這同樣也會影響塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量下降。如果進料量加大，但塔頂采出量

14、不變，其后果是回流比增大，塔內(nèi)物料增多，上升蒸汽速度增大，塔頂與塔釜的壓差增大，嚴重時會引起液泛。12塔底采出量的大小對精餾操作有什么影響？塔釜保持穩(wěn)定的液面，是維持釜溫恒定的首要條件。塔釜液面的變化，又主要決定于塔底采出量的大小。當塔底采出量過大時，會造成塔釜液面降低或抽空。這將是通過蒸發(fā)釜的釜液循環(huán)量減少，從而導致傳熱不好，輕組分蒸不出去，塔頂、塔釜的產(chǎn)品均不合格。如果是利用列管式蒸發(fā)釜，由于循環(huán)液量太大，使釜液經(jīng)過上半部列管時形成過熱蒸汽，表現(xiàn)為揮發(fā)管的氣體溫度較高，而釜溫卻較低。如果塔底采出量過小，將會造成塔釜液面過高，增加了釜液循環(huán)阻力，同樣造成傳熱不好，釜溫下降。13塔的安裝對精餾

15、操作有什么影響？塔身、塔板、溢流口等，在安裝時若不符合要求，都有可能對精餾操作帶來影響。（1）塔身塔身要求垂直，一般的傾斜度不能超過千分之一，否則將會在塔板上造成死區(qū)，對于小直徑的精餾塔來說，如果塔板的安裝是先分節(jié)安裝，然后再組裝的話，則塔身的不垂直將直接影響全塔的所有塔板的水平度，使塔的效率降低。（2）塔板塔板要求水平，其水平度用水平儀測定不能超過±2毫米。（3）溢流口溢流口與下層塔板的距離，用根據(jù)生產(chǎn)能力和下層塔板的溢流堰的高度而定，但必須滿足溢流口插入受液盤的液體中，以封住上升蒸汽。如果溢流口與下層塔板的距離太近，則可能造成上層塔板的回流也不能順利流入下層塔板，使上層塔板的液層

16、增高，下層塔板的壓力增大，嚴重時造成液泛。溢流口過高，超過溢流堰的高度時，上升的蒸汽“走短路”，從溢流管直接上升到上層塔板，起不到液封作用，影響塔板效率。安裝時，對于各種具體的塔板類型都有不同程度的要求，如果不按要求去安裝，將可能使塔的生產(chǎn)效率大大下降。14填料塔在操作中受到哪些因素的影響？填料塔的操作中，蒸汽速度的大小，對傳質(zhì)效率有直接的影響。氣速小時，接觸面僅限于填料的表面，傳質(zhì)效率不高，隨氣速的增加，傳質(zhì)效率有所提高，但當氣速超過了最大允許速度時，將會產(chǎn)生液泛現(xiàn)象，這就是操作中不允許的。噴淋密度的大小對填料塔的精餾效果也有影響。當噴淋密度很小時，填料表面則不能完全被液體所濕潤，使精餾效率

17、下降；當噴淋密度過大時，液體又會不經(jīng)過填料表面而沿塔壁流下，這會使精餾效率更低。15精餾塔操作應該掌握好哪三個平衡？精餾塔的操作應該掌握好以下三個平衡：（1）物料平衡體現(xiàn)了塔的生產(chǎn)能力，它主要是靠進料量和塔頂、塔底采出量來調(diào)節(jié)。當塔的操作不符合總的物料平衡式時，這可以從塔壓差的變化上看出，進得多，取得少，則塔壓差上升。對于一個固定的精餾塔來說，塔壓差應該在一定范圍內(nèi)。塔壓差過大，說明塔內(nèi)上升的蒸汽速度過快，霧沫夾帶嚴重，甚至發(fā)生液泛，破壞塔的正常操作；塔壓差過小，表明塔內(nèi)上升蒸汽的速度過小，塔板上的氣液湍動的程度過低、傳質(zhì)效果差，使塔板產(chǎn)生漏液，降低塔板效率。如果精餾塔不符合對某組分的物料平衡

18、式時，將有兩種表現(xiàn)：A、輕組分的采出量超過了物料平衡的量，將使塔內(nèi)的物料組成變重，全塔的溫度逐步升高，塔頂餾分中重組份的濃度增加，致使質(zhì)量不合格。B、重組份的采出量超過了物料平衡的量，全塔的物料組成將隨著操作的進行而逐漸變輕，塔身溫度下降，特別是釜溫明顯下降，釜液中輕組分的濃度增加。（2）氣液平衡主要體現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量和損失情況。只有在溫度、壓力固定時，才能確定氣液平衡組成。但是，氣液相平衡的組成又是靠在每塊塔板上的氣液互相接觸進行傳質(zhì)和傳熱而實現(xiàn)的。這就是說，氣液相平衡和物料平衡密切相關(guān)。物料平衡掌握的好，塔內(nèi)上升蒸汽的速度合適，氣液接觸好，則傳質(zhì)效率高，每塊板上的氣液組成就愈接近于平衡組成，也

19、就是常說的板效率高，反之亦然。當然，溫度、壓力也會隨著物料平衡的改變而變化，它們的變化又可造成塔板上氣相和液相相對量的改變，從而破壞原來的物料平衡。（3）熱量平衡是物料平衡和氣液相平衡得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)。沒有塔釜供熱就沒有上升蒸汽，沒有塔頂冷凝就沒有回流液，整個精餾過程就無法實現(xiàn)。而熱量平衡又是依附于物料平衡和氣液相平衡的。例如，進料量或組成發(fā)生了改變，則塔釜耗熱量和塔頂冷劑量均應作相應的改變。塔的操作壓力、溫度發(fā)生了改變（即氣液平衡組成改變），則每塊板上氣相冷凝的放熱量和液體氣化的吸收熱量也會發(fā)生改變。例如，加熱釜的供熱不夠，就會造成塔釜溫度達不到規(guī)定值，致使：· 物料平衡破壞，釜液排

20、出量增多，塔頂餾出量減少，對塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品的工藝過程來說，塔的生產(chǎn)能力下降；· 氣液平衡破壞，塔內(nèi)上升蒸氣量減少，氣液接觸變差，傳質(zhì)效率下降，同時氣相中重組份含量減少，液相中輕組分含量增加，釜液中輕組分損失加大。由以上分析可知：掌握好物料平衡、汽液平衡、熱量平衡是精餾操作的關(guān)鍵所在。這三個平衡是能夠互相影響，互相制約的，操作中通常以物料平衡的變化為主，相應地調(diào)節(jié)熱量平衡去達到氣液相平衡的目的。16精餾塔操作中影響塔壓變化的因素有哪些？該如何調(diào)節(jié)？因素有：塔頂溫度；塔釜溫度；進料組成；進料流量；回流量；冷劑量；冷劑壓力等的變化以及儀表故障、設備和管道的凍堵，都可以引起塔壓的變化。當塔壓發(fā)

21、生變化時，首先要判斷引起變化的原因，而不要簡單地只從調(diào)節(jié)上使塔的壓力恢復正常，要從根本上消除變化的原因，才能不破壞塔的正常操作。例如：當冷劑量不足或塔頂冷凝其設備出現(xiàn)故障時引起塔壓升高時，若不采取正常的處理方法，而只是加大塔頂采出量來恢復正常的塔壓，就有可能使重組份帶到精餾段，造成塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不合格。又如，釜溫過低引起塔壓降低時，若不提釜溫，而單靠減少塔頂采出量來恢復正常塔壓，將造成釜液中輕組分大量增加。當釜溫突然升高，引起塔壓上升時，重要的是恢復塔釜正常的溫度，而不是單靠增加冷劑量和加大塔頂采出量來降低塔壓；否則將容易產(chǎn)生液泛，破壞塔的正常操作。由于設備原因而影響了塔壓的正常調(diào)節(jié)時，應當考慮

22、改變其他操作因素以維持生產(chǎn)，嚴重時則要停工檢修。17在精餾操作中如何調(diào)整進料口的位置？精餾塔進料口通常有三個，安裝在塔的不同高度上。按照最佳進料板位置的含義可知，對進料溫度在泡點或接近泡點時進料的精餾塔，進料口的選擇是依據(jù)進料的組成與進料板的組成相一致而決定。一般說來，當被分離混合物中易揮發(fā)組份增多時，選用位置較高的進料口，進料狀態(tài)改變時也相應地調(diào)整進料口，進料溫度降低時，用位置較高的進料口；反之用位置較低的進料口。18對采用強制回流的精餾塔，回流突然中斷是什么原因？怎樣處理？回流突然中斷的原因可能是：· 回流液泵的電機跳閘；· 回流液貯槽內(nèi)的物料抽空；· 回流液泵不上量；· 對低沸點的回流液，因溫度過高或泵的輸出量過小，物料在泵內(nèi)氣化而不上量。19精餾操作中出現(xiàn)液泛現(xiàn)象如何處理？若是設備問題引起的，應該停車檢修；若是操作不當，釜溫突然上升引起的，則應停止或減少進料量，稍降釜溫，停止塔頂采出，進行全回流操作，使帶到塔頂去的難揮發(fā)組份慢慢流到塔釜