精餾塔設備的設計及節(jié)能研究進展創(chuàng)新實踐論文(參考版)
2025-06-21 18:46本頁面
【正文】 因此，進料溫度是影響精餾塔操作和能耗的重要原因之一。例如，進料溫度過低，塔釜加熱蒸汽量沒有富余的情況下，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。 進料溫度 進料溫度的變化對精餾操作的影響很大。 一般的精餾塔進料位置的確定, 主要根據進料組成來定, 進料位置應該選在塔板的組成與進料組成接近的那一層塔板上, 否則會因組成差別較大而引起返混現象, 從而導致塔板效率下降。當進料口位置高于最佳進料口時，會使在此狀態(tài)下的進料板的液相組成中的輕組分高于最佳位置下該板的液相組成的輕組分，重組分低于最佳位置下的液相組成，相對于最佳位置而言，精餾段的塔板數減少，提留段的塔板數增加，所以此時塔頂產品質量會下降（輕組分含量），塔釜重組分的質量會提高（重組分含量）。 進料溫度和進料位置的確定 最佳的進料位置 最佳進料位置是指在相同的理論板數和同樣的操作條件下，具有最大分離能力的進料板位置或在同一操作條件下所需理論板數最少的進料板位置。塔徑在750mm 以下的塔, 噴淋點密度至少應為160 個/m2。性能優(yōu)良的液體分布器必須滿足以下幾點: 操作可行, 液體分布均勻, 合適的操作彈性, 足夠的氣流通道。 液體分布器 填料塔操作要求液體沿同一塔截面均勻分布。目前，根據不同的要求，人們開發(fā)了多種規(guī)格和材質的填料可供選擇。附表常見散堆填料特性數據名稱 堆積密度（/ kg/m3） 比表面積/(m2/m3） 空隙率/%拉西環(huán) 430 110 0. 95鮑爾環(huán) 395 112 階梯環(huán) 400 109 0. 95矩鞍環(huán) 291 74 規(guī)整填料 規(guī)整填料具有成塊的規(guī)整結構, 可在塔內逐層疊放。以拉西環(huán)為代表的第一代填料有明顯的缺點，如氣體通過能力低，阻力大，液體到達環(huán)內部比較困難，因而濕潤不易充分，傳質效果差；后又出現以鮑爾環(huán)為代表的第二代填料，和以金屬環(huán)矩鞍填料為代表的第三代填料，逐漸改良了第一代填料的缺點，具有低壓降、高通量、液體分布性能好、傳質效率高、操作彈性大等優(yōu)良性能，于是第三代填料在現有的工業(yè)散堆填料中占有明顯的優(yōu)勢，但仍存在不同程度的壁流和溝流現象。 填料 填料是填料塔的核心構件，常用的有散堆填料和規(guī)整填料兩大類。 塔內件的選擇 填料塔是化工企業(yè)中最常用的氣液傳質設備之一，在塔體內設置填料，使氣液兩相能夠達到良好傳質所需的接觸狀況。當設備費和操作費（能量消耗）的總和為最小時所對應的回流比R，即為最佳回流比Ropt。 回流比與設備費用的關系最小回流比對應于無窮多塔板數，此時的設備費無疑過大而不經濟，隨著回流比的逐漸增加，塔板數隨之降低，設備費用明顯下降，但若回流比再逐漸增加，也將增大塔頂冷凝器和塔底再沸器的傳熱面積，設備費反而隨回流比的增加而有所上升。從能量的角度看，回流比越大，能量消耗越多，在保證塔頂產從上述的簡化式可以看出，精餾過程的能量消耗隨R 的增加呈直線上升。四 精餾塔的節(jié)能優(yōu)化 回流比理論上可以在0 至無窮大之間變化，但實際上對指定的分離要求（設計型問題），回流比不能小于某一下限（即最小回流比），否則即使有無窮多個理論板也達不到設計要求，這是技術上對回流比選擇所加的限制。產品采出量過大或過小影響工藝穩(wěn)定；塔的設計不滿足工藝正常運行要求。三 精餾塔操作能耗高體現 原因分析：回流量過大造成熱能損失大；塔壓控制不當造成塔釜料液蒸不上去，通過增加蒸汽量調整；物料進料狀態(tài)總以冷料進塔（進料位置不佳），熱耗大；工藝不穩(wěn)定時：蒸汽壓力波動或工藝不正常時；未采用熱泵精餾與多效精餾此類節(jié)能方式的工藝設計。綜上所述，在反應精餾這一領域中，反應精餾塔的設計是在穩(wěn)態(tài)模擬數學模型成熟之后才開始
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