精馏塔控制及异常处理培训.ppt

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精馏塔控制及异常处理培训;目的;目录;一、塔设备性能;一、塔设备性能;目录; 塔设备的形式很多,为了便于比较和选择,将塔设备进行分类。分类方式有很多种: 操作压力:常压塔、减压塔和加压塔; 完成工艺过程:精馏塔、吸收塔、解析塔、萃取塔、反应塔和干燥塔; 塔内件结构:板式塔、填料塔。;二、塔设备分类;目录;三、塔内部结构; 2、板式塔示意图 板式塔是一种应用极为广泛的气液传质设备,它由一个通常呈圆柱形的壳体及其中按一定间距水平设置的若干塔板所组成。如图所示,板式塔正常工作时,液体在重力作用下自上而下通过各层塔板后由塔底排出;气体在压差推动下,经均布在塔板上的开孔由下而上穿过各层塔板后由塔顶排出,在每块塔板上皆贮有一定的液体,气体穿过板上液层时,两相接触进行传质。;三、塔内部结构;*; 5、填料塔内件 ; 5、填料支撑及再分布 ;三、塔内部结构;目录;四、日常控制要点; 2、气液接触状态 泡沫接触状态和喷射状态均是优良的塔板接触状态。因喷射接触状态的气速高于泡沫接触状态,故喷射接触状态有较大的生产能力,但喷射状态液沫夹带较多,若控制不好,会破坏传质过程,所以多数塔均控制在泡沫接触状态下工作。;四、日常控制要点;四、日常控制要点;四、日常控制要点;四、日常控制要点;四、日常控制要点; 填料塔的流体力学性能主要包括填料层的持液量、填料层的压降、液泛、填料表面的润湿及返混等。 (1). 填料层的持液量 填料层的持液量是指在一定操作条件下,在单位体积填料层内所积存的液体体积,以(m3液体)/(m3填料)表示。持液量可分为静持液量H s、动持液量H o和总持液量H t。静持液量是指当填料被充分润湿后,停止气液两相进料,并经排液至无滴液流出时存留于填料层中的液体量,其取决于填料和流体的特性,与气液负荷无关。 ; (2). 填料层的压降 在逆流操作的填料塔中,从塔顶喷淋下来的液体,依靠重力在填料表面成膜状向下流动,上升气体与下降液膜的摩擦阻力形成了填料层的压降。填料层压降与液体喷淋量及气速有关,在一定的气速下,液体喷淋量越大,压降越大;在一定的液体喷淋量下,气速越大,压降也越大。; (3). 液泛 在泛点气速下,持液量的增多使液相由分散相变为连续相,而气相则由连续相变为分散相,此时气体呈气泡形式通过液层,气流出现脉动,液体被大量带出塔顶,塔的操作极不稳定,甚至会被破坏,此种情况称为淹塔或液泛。影响液泛的因素很多,如填料的特性、流体的物性及操作的液气比等。填料特性的影响集中体现在填料因子上。填料因子F值越小,越不易发生液泛现象。 操作的液气比愈大,则在一定气速下液体喷淋量愈大,填料层的持液量增加而空隙率减小,故泛点气速愈小。 ; (4). 液体喷淋密度和填料表面的润湿 填料塔中气液两相间的传质主要是在填料表面流动的液膜上进行的。要形成液膜,填料表面必须被液体充分润湿,而填料表面的润湿状况取决于塔内的液体喷淋密度及填料材质的表面润湿性能。 液体喷淋密度是指单位塔截面积上,单位时间内喷淋的液体体积,以U表示,单位为m3/(m2·h)。为保证填料层的充分润湿,必须保证液体喷淋密度大于某一极限值,该极限值称为最小喷淋密度,以Umin表示。; (5).返混 在填料塔内,气液两相的逆流并不呈理想的活塞流状态,而是存在着不同程度的返混。造成返混现象的原因很多,如:填料层内的气液分布不均;气体和液体在填料层内的沟流;液体喷淋密度过大时所造成的气体局部向下运动;塔内气液的湍流脉动使气液微团停留时间不一致等。填料塔内流体的返混使得传质平均推动力变小,传质效率降低。因此,按理想的活塞流设计的填料层高度,因返混的影响需适当加高,以保证预期的分离效果。;5、影响精馏操作的工艺因素; ; 如果是饱和蒸气进料,则进料温度高于加料板上的温度,所进物料全部进入精馏段,精馏段的负荷增加,会使塔顶产品质量降低,甚至不合格。精馏塔较为理想的进料情况是沸点进料,它较为经济和最为常用。 ;(5) 回流; (1)塔压的调节; 一定温度有相应的压力。在其他操作条件不变的条件下,塔顶或塔釜温度的波动,会引起塔压的相应波动,这是正常现象。但是当塔温度突然升高,必然会导致塔压升高。这时除了调节塔顶冷凝器的冷剂和加大采出量之外,更重要的是恢复塔的温度。如果处理不当易使塔顶产品不合格和液泛的发生。; 在正常操作中,有时釜温会随着加料量或回流量的 改变而改变。因此在调节加料量或回流量时,要相应地调节塔釜温度和塔顶采出量,使塔釜温度和操作压力

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