和其他化工過(guò)程一樣,精餾是在一定的物料平衡和能量平衡的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,。一切因素均通過(guò)物料平衡和能量平衡影響塔的正常操作,。影響物料平衡的因素包括進(jìn)料量和進(jìn)料成分的變化,,酒精精餾塔生產(chǎn)廠家,頂部餾出物及底部出料的變化,。影響能量平衡的因素主要是進(jìn)料溫度或熱焓的變化,,再沸器加熱量和冷凝器冷卻量的變化,此外還有塔的環(huán)境溫度等變化,。同時(shí),,物料平衡和能量平衡之間又是相互影響的。要了解這些因素是如何影響精餾塔操作的,,首先必須分析它的靜態(tài)規(guī)律,,即研究其靜態(tài)特性。從而分析上述因素對(duì)精餾塔的動(dòng)態(tài)影響,。
1.精餾塔中靜態(tài)關(guān)系的分析
圖15為精餾塔的物料流程圖,,可簡(jiǎn)單地視其于為二元精餾。則從物料平衡和能量關(guān)系出發(fā),,酒精精餾塔供應(yīng)商,,可得出它的總的物料平衡關(guān)系為
f=d+b 9
輕組分的物料平衡關(guān)系為
fz=dy+bx 10
式中,,f、d和b分別為進(jìn)料量,、頂部餾出物量和塔底產(chǎn)品,;z、y和x分別為進(jìn)料,、頂部餾出物和底部產(chǎn)品中輕組分的含量,。由以上兩式,可明顯看出進(jìn)料量f在產(chǎn)品中的分配量即d/f是決定頂部和底部產(chǎn)品中輕組分含量y和x的關(guān)鍵因素,。
靜態(tài)下精餾塔的能量關(guān)系為
qh+fhf=qc+dhd+bhb 11
式中,,酒精精餾塔價(jià)格,qh為再沸器加熱量,,qc為冷凝器冷卻量,,hp、hd和hb分別為進(jìn)料頂部,、底部產(chǎn)品的比熱熔,。在式中,每一項(xiàng)都影響著塔內(nèi)上升蒸汽的流量v,。對(duì)于一個(gè)既定的塔來(lái)講,,v與f之比與塔的分離度s有關(guān)。即v/f一定時(shí)意味著塔分離度也一定,。
酒精回收塔的工作原理是利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力場(chǎng)代替常規(guī)重力場(chǎng),,-地強(qiáng)化氣液傳質(zhì)過(guò)程。這種利用超重力技術(shù)研發(fā)出的新型精餾設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中能使空氣與酒精,、---等溶液兩相的相對(duì)速度大大提高,,相界面更新加快,生產(chǎn)強(qiáng)度-提高,,達(dá)到增加回收效率,、縮小設(shè)備尺寸和降低能耗的目的,有著“化學(xué)工業(yè)的晶體管”的美譽(yù),。
其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程是:作為連續(xù)相的氣體由進(jìn)氣口2進(jìn)入殼體,,在壓差的作用下從轉(zhuǎn)子外側(cè)沿著靜折流圈與動(dòng)折流圈之間的間隙曲折地由外向中心流動(dòng),后經(jīng)出氣口5離開床體,;作為分散相的溶液由進(jìn)液口6進(jìn)入至動(dòng)盤中心,,隨后被一系列高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)折流圈反復(fù)甩向靜折流圈,后在殼體內(nèi)收集后由出液口9引出回收,。液相在其間經(jīng)歷了多次加速—拋出—撞擊的過(guò)程,,在此過(guò)程中,液體與氣體以-的相對(duì)速度逆流接觸,,液體以極其細(xì)微的液滴甩離動(dòng)圈的篩孔,,高速運(yùn)動(dòng)的液滴在動(dòng)靜圈上被碰撞,、剪切和飛濺,酒精精餾塔,,形成細(xì)小的液滴,、液絲、液膜,,從而獲得了比表面積-而又不斷更新的氣液界面,,使氣液接觸相當(dāng)充分,因此具有-的傳質(zhì)速率,。
為-正常操作,,需規(guī)定某些參數(shù)的---值,并作為約束條件,。塔內(nèi)氣體的流速過(guò)低時(shí),,對(duì)于某些篩板精餾塔會(huì)產(chǎn)生漏液現(xiàn)象,從而影響操作降低塔板效率,;而流速過(guò)高易產(chǎn)生液泛,,將完全破壞塔的操作。由于塔板上液層---,,氣相通過(guò)液層的阻力增大,,因而可用測(cè)量差壓的方法檢測(cè)塔的液泛現(xiàn)象。當(dāng)壓差過(guò)高時(shí),,則通過(guò)差壓控制系統(tǒng)減小氣體流速,。每個(gè)精餾塔都存在著一個(gè)1大操作壓力-,超過(guò)這個(gè)壓力,,塔的安全就沒有保障,。為精餾過(guò)程提供能量的再沸器和冷凝器,,也都存在一定-,。再沸器的加熱,受塔壓和再沸器中液相介質(zhì)1大汽化率的影響,;同時(shí)再沸器兩側(cè)間的溫差不能超過(guò)其臨界溫差,,否則會(huì)導(dǎo)致給熱系數(shù)下降,傳熱量降低,。對(duì)冷凝器冷卻能力影響1大的是冷卻介質(zhì)的溫度,。而在介質(zhì)條件不變時(shí),又與塔的操作壓力有關(guān),;同時(shí)餾出產(chǎn)品組份的變化也將影響到冷凝器的冷卻能力-,。在確定精餾塔的控制方案時(shí),必須考慮到上述的約束條件,,以使精餾塔工作于正常操作區(qū)內(nèi),。
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