分析精餾塔的平衡操作
精餾塔的操作應(yīng)掌握物料平衡、氣液相平衡和熱量平衡。
物料平衡指的是單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)塔的物料量應(yīng)等于離開塔的諸物料量之和。物料平衡體現(xiàn)了塔的生產(chǎn)能力,它主要是靠進(jìn)料量和塔頂、塔底出料量來(lái)調(diào)節(jié)的。操作中,物料平衡的變化具體反應(yīng)在塔底液面上。當(dāng)塔的操作不符合總的物料平衡時(shí),可以從塔壓差的變化上反映出來(lái)。例如,進(jìn)得多,出得少,則塔壓差上升。對(duì)于一個(gè)固定的精餾塔來(lái)講,塔壓差應(yīng)在特定的范圍內(nèi),塔壓差過(guò)大,塔內(nèi)上升蒸氣的速度過(guò)大,霧沫夾帶嚴(yán)重,甚至發(fā)生液泛而破壞正常的操作;塔壓差過(guò)小,塔內(nèi)上升蒸氣的速度過(guò)小,塔板上氣液兩相傳質(zhì)效果降低,甚至發(fā)生漏液,大大降低了塔板效率。物料平衡掌握不好,會(huì)使整個(gè)設(shè)備的操作處于混亂狀態(tài),掌握物料平衡是塔操作中的一個(gè)關(guān)鍵。如果正常的物料平衡受到破壞,它將影響另兩個(gè)平衡,即氣液相平衡達(dá)不到預(yù)期的效果,熱平衡也被破壞而需重新予以調(diào)整。
氣液相平衡主要體現(xiàn)了
精餾塔的質(zhì)量及損失情況。它是靠調(diào)節(jié)塔的操作條件(溫度、壓力)及塔板上氣液接觸的情況來(lái)達(dá)到的。只有在溫度、壓力固定時(shí),才有確定的氣液相平衡組成,當(dāng)溫度、壓力發(fā)生變化時(shí),氣液相平衡所決定的組成就發(fā)生變化,產(chǎn)品的質(zhì)量和損失情況隨之發(fā)生變化。氣液相平衡與物料平衡密切相關(guān),物料平衡掌握好了,塔內(nèi)上升蒸氣速度合適,氣液接觸良好,則傳熱傳質(zhì)效率高,塔板效率亦高。當(dāng)然溫度、壓力也會(huì)隨著物料平衡的變化而改變。
熱量平衡是指進(jìn)塔熱量和出塔熱量的平衡,具體反應(yīng)在塔頂溫度上。熱量平衡是物料平衡和氣液相平衡得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),反過(guò)來(lái)又依附于它們。沒有熱的氣相和冷的回流,整個(gè)精餾過(guò)程就無(wú)法實(shí)現(xiàn);而塔的操作壓力、溫度的改變(即氣液相平衡組成改變),則每塊塔板上氣相冷凝的放熱量和液體汽化的吸熱量也會(huì)隨之改變,體現(xiàn)于進(jìn)料供熱和塔頂取熱發(fā)生的變化上。