1楼:
化工精馏根据压力划分为三种:常压精馏、减压精馏和加压精馏。对于常压精馏,压来的控制主要通过上升蒸汽的量,所以通过控制塔釜的功率来改变塔内上升蒸汽量,当然塔顶的回流量对塔压也有影响,回流量大,踏板上的液位高,压力降大,塔内压力升高。
对于减压操作,减压装置则对压力起主要影响;
加压装置当然是加压设备影响为主。
不论减压加压,上升蒸汽和回流量对压力都有影响。
精馏塔怎么调节温度,液位,压力等?看曲线,精馏塔的流程怎么看,电脑上操作又怎么操作呢?
2楼:专业人脉
化工精馏根据压力划分为三种:常压精馏、减压精馏和加压精馏。对于常压精馏,压来的控制主要通过上升蒸汽的量,所以通过控制塔釜的功率来改变塔内上升蒸汽量,当然塔顶的回流量对塔压也有影响,回流量大,踏板上的液位高,压力降大,塔内压力升高。
对于减压操作,减压装置则对压力起主要影响;
加压装置当然是加压设备影响为主。
不论减压加压,上升蒸汽和回流量对压力都有影响。
精馏塔温度,液位等怎么看,怎么去调节?我是初学操作精馏的工作,以前未接触过,现在上班又不懂,想知识
3楼:天马行空设计
精馏操作稳定的因素主要有回流比;塔顶温度、压力;进料温度,组分组成;塔底再沸器回流温度,组分组成;整体塔的塔板数;中间循环回流及抽出物料等等,但最主要因素有下面几点: 1.物料平衡的影响和制约 根据精馏塔的总物料衡算可知,对于一定的原料液流量f和组成xf,只要确定了分离程度xd和xw,馏出液流量d和釜残液流量w也就被确定了。 采出率d/f:
d/f=(xf-xw)/(xd-xw) 不能任意增减,否则进、出塔的两个组分的量不平衡,必然导致塔内组成变化,操作波动,使操作不能达到预期的分离要求。 在精馏塔的操作中,需维持塔顶和塔底产品的稳定,保持精馏装置的物料平衡是精馏塔稳态操作的必要条件。通常由塔底液位来控制精馏塔的物料平衡。
2、塔顶回流的影响 回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素,生产中经常用回流比来调节、控制产品的质量。 当回流比增大时,精馏产品质量提高; 当回流比减小时,xd减小而xw增大,使分离效果变差。 回流比增加,使塔内上升蒸汽量及下降液体量均增加,若塔内汽液负荷超过允许值,则可能引起塔板效率下降,此时应减小原料液流量。
调节回流比的方法可有如下几种。 (1)减少塔顶采出量以增大回流比。 (2)塔顶冷凝器为分凝器时,可增加塔顶冷剂的用量,以提高凝液量,增大回流比。
(3)有回流液中间贮槽的强制回流,可暂时加大回流量,以提高回流比,但不得将回流贮槽抽空。 必须注意,在馏出液采出率d/f规定的条件下,籍增加回流比r以提高xd的的方法并非总是有效。 加大操作回流比意味着加大蒸发量与冷凝量,这些数值还将受到塔釜及冷凝器的传热面的限制。
3.进料热状况的影响 当进料状况(xf和q)发生变化时,应适当改变进料位置,并及时调节回流比r。一般精馏塔常设几个进料位置,以适应生产中进料状况,保证在精馏塔的适宜位置进料。如进料状况改变而进料位置不变,必然引起馏出液和釜残液组成的变化。
进料情况对精馏操作有着重要意义。常见的进料状况有五种,不同的进料状况,都显著地直接影响提馏段的回流量和塔内的汽液平衡。 精馏塔较为理想的进料状况是泡点进料,它较为经济和最为常用。
对特定的精馏塔,若xf减小,则将使xd和xw均减小,欲保持xd不变,则应增大回流比。 4.塔釜温度的影响 釜温是由釜压和物料组成决定的。精馏过程中,只有保持规定的釜温,才能确保产品质量。
因此釜温是精馏操作中重要的控制指标之一。 提高塔釜温度时,则使塔内液相中易挥发组分减少,同时,并使上升蒸汽的速度增大,有利于提高传质效率。 如果由塔顶得到产品,则塔釜排出难挥发物中,易挥发组分减少,损失减少; 如果塔釜排出物为产品,则可提高产品质量,但塔顶排出的易挥发组分中夹带的难挥发组分增多,从而增大损失。
在提高温度的时候,既要考虑到产品的质量,又要考虑到工艺损失。一般情况下,操作习惯于用温度来提高产品质量,降低工艺损失。 当釜温变化时,通常是用改变蒸发釜的加热蒸汽量,将釜温调节至正常。
当釜温低于规定值时,应加大蒸汽用量,以提高釜液的汽化量,使釜液中重组分的含量相对增加,泡点提高,釜温提高。 当釜温高于规定值时,应减少蒸汽用量,以减少釜液的汽化量,使釜液中轻组分的含量相对增加,泡点降低,釜温降低。 此外还有与液位串级调节的方法等。
5.操作压力的影响 塔的压力是精馏塔主要的控制指标之一。在精馏操作中,常常规定了操作压力的调节范围。塔压波动过大,就会破坏全塔的气液平衡和物料平衡,使产品达不到所要求的质量。
提高操作压力,可以相应地提高塔的生产能力,操作稳定。但在塔釜难挥发产品中,易挥发组分含量增加。如果从塔顶得到产品,则可提高产品的质量和易挥发组分的浓度。
影响塔压变化的因素:塔顶温度,塔釜温度、进料组成、进料流量、回流量、冷剂量、冷剂压力等的变化以及仪表故障、设备和管道的冻堵等 对于常压塔的压力控制,主要有以下三种方法。 (1)对塔顶压力在稳定性要求不高的情况下,无需安装压力控制系统,应当在精馏设备(冷凝器或回流罐)上设置一个通大气的管道,以保证塔内压力接近于大气压。
(2)对塔顶压力的稳定性要求较高或被分离的物料不能和空气接触时,若塔顶冷凝器为全凝器时,塔压多是靠冷剂量的大小来调节。 (3)用调节塔釜加热蒸汽量的方法来调节塔釜的气相压力。 在生产中,当塔压变化时,控制塔压的调节机构就会自动动作,使塔压恢复正常。
当塔压发生变化时,首先要判断引起变化的原因,而不要简单地只从调节上使塔压恢复正常,要从根本上消除变化的原因,才能不破坏塔的正常操作。
精馏塔压力超出设计狠多如何操作
4楼:小伙
精馏塔操作及自动控制系统的改进 作品简介:在甲烷氯化物生产过程中,精馏系统经常受外界蒸汽压力波动的影响,特别是在高负荷运**况下,直接会造成产品纯度下降,导致负荷及产品返回等操作。通过对蒸汽进料量进行自动控制系统及操作方法改进,经过改造使精馏塔操作更简单合理,减轻了劳动强度,确保了系统高负荷操作下的产品质量。
作品全文: 精馏塔操作及自动控制系统的改进 在甲烷氯化物生产过程中,各种产品需要通过精馏操作进行分离,但因公用系统原因,经常受外界蒸汽压力波动的影响,特别是在高负荷运**况下,直接会造成产品纯度下降,导致负荷及产品返回等操作。为了确保装置稳定高负荷运行,避免产品质量下降,节约能耗及物料损耗。
我们对精馏塔运行的各种参数在蒸汽波动时进行了分析与对比,开始寻找最佳的操作方法,并结合实际提出了控制系统改进方案,使精馏塔的操作不断得以完善,操作更为简便、稳定。
一、精馏塔的基本控制方案 精馏塔控制最直接的质量指标是产品的组分,但产品组分分析周期长,滞后严重,因而温度参数成了最常用的控制指标。即通过灵敏板进行控制。 为了控制灵敏板温度在指标范围内,可以通过加热蒸汽量、冷却剂量、回流量、釜液位高度、进料量等条件的变化来进行温度调节。
但对设备结构已定,生产负荷和产品比例基本不变的操作过程中,精馏塔的进料量f、组分xf、蒸汽量、冷却剂量、釜液出料量w处于相对稳定状态,往往是通过回流比的调节来控制灵敏板的温度(具体见图1),当灵敏板温度t上升时,通过加大回流量l,来降低灵敏板温度;当灵敏板温度t下降时,通过减少回流量l,来提高灵敏板温度。 图1精馏塔控制图
二、蒸汽压力波动对精馏操作的影响 精馏塔在低负荷或外界影响小的情况下,用回流比调节灵敏板温度基本能控制好产品的质量。但是在高负荷运**况下,公用系统的蒸汽压力经常波动,而且变化幅度也较大,使塔釜再沸器热量传递很不均匀,造成精馏塔气-液不平衡,使灵敏板温度变化幅度加大,影响产品质量, 1、当外界蒸汽压力突然升高,塔釜难挥发组分蒸发量增加,灵敏板温度上升,必须采取加大回流量来控制灵敏板温度,保证塔顶产品质量;但在实际操作中蒸发量过大,则会造成液沫夹带,结果造成气液两相之间传质效果降低,严重影响产品的质量;严重时还会产生液泛现象;另外蒸汽压力变化是没有规律的,通过回流量控制灵敏板温度有滞后现象,至使产品中难挥发物含量增加,或使易挥发物带入后系统,影响后序产品质量。 2、当外界蒸汽压力突然下降,塔釜难挥发组分蒸发量减少,灵敏板温度下降,若不及时减少回流量,那么灵敏板温度会大幅度下降,易挥发组分很容易带入塔釜,造成后序产品质量下降;另一方面,为了保证灵敏板温度,回流量下降过快,使回流比降低,影响分离效果;同样,蒸发量太小,上升蒸气速度降低,塔内将产生漏液现象,严重影响分离效果。
三、调节蒸汽流量,控制灵敏板温度 鉴于蒸汽压力波动所出现的操作问题,我们决定将蒸汽流量定值变成可调节值,根据蒸汽压力变化情况,手动将蒸汽进料量进行调节,确保塔釜蒸发量相对稳定,来保证灵敏板温度,通过精心操作,及时调整蒸汽进料量及回流量,确保精馏塔进出料平衡,控制好灵敏板温度,从而保证产品质量,避免了液泛现象; 通过调节、控制,虽然有一定效果但仍存在许多问题。 1、在操作过程中表现出比较被动,操作频繁,增加了劳动强度。 2、需要特殊操作技能高,但每个操作人员水平不同,调节幅度不一,难以避免出现灵敏板温度瞬间大幅度波动,使整个塔的温度、进出料量分布曲线变化频率及幅度较大,容易造成产品纯度质量问题。
3、蒸汽流量与回流量同时进行调节灵敏板温度,很难分清主次,操作不档,很容易破坏精馏正常进行和汽-液平衡,导致整个操作恶化。 4、给蒸汽进料量、回流量等工艺指标的制定、执行带来较大困难。
四、蒸汽流量的自动控制,确保汽-液平衡 在精馏塔的连续操作过程中应做到物料平衡、气-液平衡和热量平衡,这3个平衡互相影响,互相制约。蒸汽压力突然变化时,将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量,使当时塔内热量存在不平衡,导致气-液不平衡,为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定,从而保证塔内热量平衡是问题的关键。在生产过程中,各精馏塔设备已确定,塔釜蒸发量与气体流速成正比关系,而流速与塔压差也成正比关系,所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量,而在操作中,塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔,为此,稳定塔釜压力就特别重要。
于是在蒸汽进料量不变情况下,我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比,发现两者成正比关系,而且滞后时间极小,(见图2)。于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作,将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀,蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节,通过蒸汽进料量自动增大或减少,确保塔釜压力稳定,从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。 图2蒸汽总管压力与氯仿塔釜压力比较 以氯仿塔为例,系统改进前后某一段时期工艺指标执**况见表1。
表1改进前、后工艺指标与质量比较 蒸汽压 kpa 塔釜压 kpa 回流量 m3/h 采出量 m3/h 灵敏板 温度℃ 产品优级品率% 改 进 前波 动 偏 差 120 12.4 4.8 3.
5 13.7 85 改 进 后波 动 偏 差136 1.1 1.
5 1.1 4.2 99
五、结论 1、改进后的控制系统投运后,精馏塔的各点温度曲线基本在一直线上,灵敏板温度变化范围也大大缩小,进出料量也很稳定,完全不受外界蒸汽压力波动影响,从操作曲线及分析结果看,整个精馏塔在自动调节过程中,完全达到了物料、气-液、热量三个平衡,而且操作方便、简单,大大减轻了操作人员负担,确保产品质量稳定。 2、操作稳定后,避免了受蒸汽压力波动使产品返回操作或不合格品的处理,减少了动力、蒸汽能耗及物料损耗。同时也避免了因产品质量不好而降负荷操作。
3、改进了自动控制系统后,操作人员思维也要进行更新,如塔釜是否液泛,不能通过塔釜压力升高来判断。回流量的控制更为重要,必须防止回流量过大或过小,破坏塔内物料平衡,影响正常操作。必须要避免塔压差过大或过小,使蒸汽调节阀自动关小或开大来减少或增大蒸汽量,造成塔内气-液不平衡,降低传递效果,影响产品质量。
4、精馏塔的操作仍较为复杂,操作中的一个参数变化,可能会波及整个塔的正常工作,操作人员必须仔细地检查和分析产生变化的原因,然后有针对性地进行调节。随着自动化程度提高,精馏塔操作也应该多采用仪表自动化控制,使产品的质量和精馏塔操作的稳定性大大地提高
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