在制藥、石油化工、精細化工等領域中，常常會有很多液相混合物需要分離或提純，精餾技術便成為應用最廣和規模最大的傳質分離過程。今天給大家講講精餾塔的工藝參數如何調節以及其影響因素。

『1』

精餾操作中怎樣調節塔的壓力？

影響塔壓變化的因素是什麼？

塔的壓力是精餾塔主要的控制指标之一。任何一個精餾塔的操作，都應把塔壓控制在規定的指标内，以相應地調節其它參數。塔壓波動過大，就會破壞全塔的物料平衡和氣液平衡，使産品達不到所要求的質量。所以，許多精餾塔都有其具體的措施，确保塔壓穩定在适宜範圍内。

對于加壓塔的塔壓，主要有以下兩種調節方法。

①塔頂冷凝器為分凝器時，塔壓一般是靠氣相采出量來調節的。在其它條件不變的情況下，氣相采出量增大，塔壓下降；氣相采出量減小，塔壓上升。

②塔頂冷凝器為全凝器時，塔壓多是靠冷劑量的大小來調節，即相當于調節回流液溫度。在其它條件不變的前提下，加大冷劑量，則回流液的溫度降低，塔壓降低；若減少冷劑量，回流液溫度上升，塔壓上升。

對于減壓精餾塔的壓力控制，主要有以下兩種方法。

①當塔的真空借助于噴射泵獲得時，可以用調節塔頂冷凝器之冷劑量或冷劑溫度從而改變尾氣量的方法來調節塔的真空度。

當被分離的物料允許與空氣接觸時，在此控制方案中，蒸汽噴射泵在最大的能力下工作，調節閥裝在通大氣的管線上，用調節閥開度的大小，調節系統的尾氣抽氣量，從而達到調節塔的真空度的目的。

②當采用電動真空泵抽真空時，調節閥裝在真空泵的回流管線上，用調節閥開度的大小來調節系統的尾氣抽出量，從而調節塔的真空度。

對于常壓塔的壓力控制，主要有以下三種方法。

①對于塔頂壓力的穩定性要求不高的情況下，無需安裝壓力控制系統，應當在精餾設備（冷凝器或回流罐）上設置一個通大氣的管道，以保證塔内壓力接近于大氣壓。

②對于塔頂壓力的穩定性要求較高或被分離的物料不能和空氣接觸時，塔頂壓力的控制可采用加壓塔加壓的控制方法。

以上調節塔壓的方法未考慮不凝氣實際需分析來調節塔的氣相壓力。

『2』

精餾操作中怎樣調節釜溫？

影響釜溫波動的因素是什麼？

釜溫是由釜壓和物料組成決定的。精餾過程中，隻有保持規定的釜溫，才能确保産品質量。因此釜溫是精餾操作中重要的控制指标之一。

當釜溫變化時，通常采用改變再沸器的加熱蒸汽量，将釜溫調節至正常。當釜溫低于規定值時，應加大蒸汽用量，以提高釜液的氣化量，使釜液中重組分的含量相對增加，泡點提高，釜溫提高。當釜溫高于規定值時，應減少蒸汽用量，以減少釜液的氣化量，使釜液中輕組分的含量相對增加，泡點降低，釜溫降低。

釜溫波動的原因比較多。當塔壓突然升高時，釜溫會随之升高，而後又下降。這種釜溫的升高是因為壓力升高引起了釜液泡點的升高所緻。因而，塔内的上升蒸氣量不但不會增加，反而還會因為壓力的升高而減少；這樣，塔釜混合液中輕組分的蒸出就不完全，将導緻釜液泡點的下降，因而使釜溫又随之下降。反之，當塔壓突然下降時，塔内的上升蒸氣量會因塔壓的降低而增加，造成塔釜液面的迅速降低，這樣重組分可能被帶至塔頂。随着釜液中組分的變重，釜液的泡點升高，釜溫也會随之升高。由此看來，塔壓是引起釜溫變化的重要因素。因此，操作中隻有首先把塔壓控制在要求的指标上，才能确切地知道釜溫是否符合工藝要求，否則會導緻錯誤的操作。

釜溫也會随着進料中輕組分濃度的增加而降低，重組分濃度的增加而升高。另外，釜中有水、再沸器中物料聚合堵塞了部分列管、加熱蒸汽壓力的波動、調節閥的失靈、物料的平衡采出受到破壞等，都能引起釜溫的波動。釜溫波動時，要分析引起波動的原因，加以消除。例如，塔頂采出量過小，使輕組分壓入塔釜而引起釜溫下降。此時若不增加塔頂采出，單純地加大塔釜加熱蒸汽的用量，不但對釜溫沒有作用，嚴重時還會造成液泛。又如，再沸器的列管因物料聚合而堵塞，緻使釜溫下降，此時，應停車對設備進行檢修。

『3』

在精餾操作中怎樣調節回流比？

回流比是根據對原料的分離要求确定的。回流比過大或過小，都會影響精餾操作的經濟性和産品的質量。加大回流比，可使塔頂産品中的輕組分濃度增加，但是，卻減小了塔的生産能力，也使塔頂冷量、塔釜熱量的消耗增大。在正常操作中應保持适宜的回流比，在保證産品質量的前提下，争取最好的經濟效果。隻有在塔的正常生産條件受到破壞或産品質量不合格時，才能調節回流比。

例如，塔頂産品中重組分含量增加，質量下降，要适當增大回流比。塔的負荷（進料量）過低，為了保證塔内一定的上升蒸氣速度，也要适當增大回流比。對于大型的生産裝置，當不同類型的塔闆結構與上升蒸氣速度的要求及儀表的設計工作範圍與實際生産量的大小産生矛盾時，可以相應地适當改變回流比。又如浮閥塔闆，如果處理能力隻有設計能力的50-60%時，為了使浮閥在适宜範圍内工作，為了讓儀表的測量範圍在适宜的工作範圍内，應采取加大回流比來保證生産的穩定，這對大型生産裝置維持必要的穩定生産是極為重要的。

調節回流比的方法可有如下幾種：

①減少塔頂采出量以增大回流比。

②塔頂冷凝器為分凝器時，可增加塔頂冷劑的用量，以提高凝液量，增大回流比。

③有回流液中間貯槽的強制回流，可暫時加大回流量，以提高回流比，但不得将回流貯槽抽空。

『4』

在精餾操作中怎樣調節塔的壓差？

塔壓差是衡量塔内氣體負荷大小的主要因素，也是判斷精餾操作的進料、出料是否均衡的重要标志之一。在進料、出料保持平衡，回流比不變的情況下，塔壓差基本上是不變的。當正常的物料平衡遭到破壞，或塔内溫度、壓力改變時，都會造成塔内上升蒸氣流速的改變，以及塔闆液封高度的改變，從而引起塔壓差的變化。

精餾操作中，要針對引起塔壓差變化的原因相應地進行調節，常用的方法有三種。

①在進料量不變的情況下，用塔頂的液相采出量來調節塔壓差。産品采出多，則塔内上升蒸氣的流速減小，塔壓差下降；采出量減少，塔内上升蒸氣的流速增大，塔壓差上升。

②在采出量不變的情況下，用進料量來調節塔壓差。進料量加大、塔壓差上升；進料量減小，塔壓差下降。

③在工藝指标許可的範圍内，通過釜溫的變化來調節塔壓差。提高釜溫，塔壓差上升；降低釜溫，塔壓差下降。

對于因設備問題造成的壓差變化，應具體問題具體對待，嚴重時應停車檢修。

『5』

在精餾操作中怎樣調節塔頂溫度？

塔頂溫度是決定塔頂産品質量的重要因素。在塔壓不變的前提下，頂溫升高，塔頂産品中的重組分含量增加，質量下降。

塔頂溫度的調節方法，主要為兩種：一種是固定回流量，調節回流溫度；一種是固定回流溫度，調節回流量。由于生産裝置日趨大型化，考慮到生産的穩定性，調節回流量的方法得到了廣泛采用。具體的調節方法如下：

①用回流量控制頂溫。回流量加大，頂溫降低，這種調節方法多在塔頂為全凝器時采用。

②當塔頂使用的冷劑在傳熱過程中有相變化時，可用冷劑的蒸發壓力與頂溫串級調節來控制頂溫。蒸發壓力降低，對應的蒸發溫度也降低，引起頂溫降低。這種方法在塔頂冷凝器為分凝器時可以改變回流量；在塔頂冷凝器有過冷作用時，又可以用來改變回流溫度。

③當塔頂的冷劑在傳熱過程中無相變化時，可用冷劑流量與頂溫串級調節來控制頂溫。如流量加大，頂溫降低。這種方法既可改變回流量，又可改變回流溫度。

④用塔頂冷凝器的換熱面積調節頂溫。提高冷劑液面，換熱面積增大，頂溫降低。這種方法既可改變回流量，又可改變回流溫度。

⑤當精餾段的物料濃度比較高時，可用某兩闆間的溫差來調節頂溫。溫差增大，回流液量加大，頂溫降低。

『6』

在精餾操作中，有時釜溫升不起來的原因是什麼？

精餾塔在開車的升溫過程及正常操作中都會遇到釜溫升不起來的現象。

在開車的升溫過程中，釜溫升不起來的原因可能是：

①加熱系統的疏水器（或叫排水阻氣閥）失靈；

②揚水站的回水閥門未開；

③再沸器内的蒸汽冷凝液沒有排空，蒸汽加不進去；

④塔釜物料中有大量的水存在（水與物料不相溶）；

⑤設備結構不合理，使釜液循環受阻；

⑥由于操作不當（再沸器供熱太晚或進料量太大，太猛），造成回流到塔釜的輕組分量太大，一時釜溫很難提到正常，特别是低溫液相進料的塔，極易出現這種現象。此時應改變進料量、進料組成或加大塔頂采出量，以調整操作。

正常操作中，引起釜溫提不起來的原因可能是：

①塔底再沸器的液相循環管堵塞，使釜液不循環；

②再沸器列管内的物料結焦或列管被堵塞；

③排水阻氣閥失靈；

④塔釜組分過重，現有的熱劑不能将釜液加熱到泡點，緻使釜液循環不暢通；

⑤加熱釜的熱劑壓力下降；

⑥釜液面太低或太高。

來源：化工707

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