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    北洋勵興 不銹鋼精餾塔儀器 實(shí)驗蒸餾裝置

    更新時(shí)間:2024-06-04

    簡(jiǎn)要描述:

    北洋勵興 不銹鋼精餾塔儀器 實(shí)驗蒸餾裝置
    天津北洋勵興科技有限公司主要經(jīng)營(yíng)范圍包括實(shí)驗室儀器設備(計量器具除外)設計、制造、安裝、維修及銷(xiāo)售;儀器儀表、計算機軟件、自動(dòng)化控制、環(huán)保技術(shù)開(kāi)發(fā)、轉讓、咨詢(xún)、服務(wù);儀器設備、自動(dòng)化成套控制裝置、計算機軟件及輔助設備批發(fā)兼零售;貨物及技術(shù)進(jìn)出口。

    品牌其他品牌類(lèi)型蒸餾塔設備
    操作壓強常壓塔徑20ml-100mlmm
    材質(zhì)高硼硅玻璃,不銹鋼,哈氏合金等應用領(lǐng)域化工,生物產(chǎn)業(yè),石油,制藥,綜合
    精餾釜500ml-20000ml塔高300mm-2000mm
    填料波紋填料塔,絲網(wǎng)填料塔加熱方式電加熱套,導熱油,加熱循環(huán)機等
    保溫方式鍍膜,伴熱帶,電爐絲,保溫套裝置類(lèi)型間歇精餾塔,連續精餾塔
    回流比1:99 99:1適用于各種實(shí)驗物料提純分離

    北洋勵興  不銹鋼精餾塔儀器  實(shí)驗蒸餾裝置


    精餾塔產(chǎn)品質(zhì)量指標選擇有兩類(lèi):直接產(chǎn)品質(zhì)量指標和間接產(chǎn)品質(zhì)量指標。精餾塔最直接的產(chǎn)品質(zhì)量指標是產(chǎn)品成分。近年來(lái),成分檢測儀表發(fā)展很快,特別是工業(yè)色譜儀的在線(xiàn)應用,出現了直接控制產(chǎn)品成分的控制方案,此時(shí)檢測點(diǎn)就可以放在塔頂或塔底。然而由于成分分析儀表價(jià)格昂貴,維護保養麻煩,采樣周期較長(cháng)(即反應緩慢,滯后較大).而且應用中有時(shí)也不太可靠,所以成分分析儀表的應用受到了一定的限制。因此,精餾塔產(chǎn)品質(zhì)量指標通常采用間接質(zhì)量指標。

    (1)采用溫度作為間接質(zhì)量指標

    溫度是常用的間接質(zhì)量指標。因為對于一個(gè)二元組分的精餾塔來(lái)說(shuō),在壓力一定時(shí),沸點(diǎn)和產(chǎn)品成分之間有單獨的函數關(guān)系。因此,如果壓力恒定,那么塔板溫度就可以反應產(chǎn)品成分。而對于多元精餾塔來(lái)說(shuō),情況比較復雜。然而煉油和石油化工生產(chǎn)中,許多產(chǎn)品由碳氫化合物的同系物組成,在壓力一定時(shí),保持一定的溫度,成分的誤差就可以忽略不計。其余情況下,溫度在一定程度上也能反映成分的變化。通過(guò)上述的分析可見(jiàn),在溫度作為反映質(zhì)量指標的控制方案中,壓力不能有劇烈的波動(dòng),除常壓塔外,溫度控制系統總是與壓力控制系統聯(lián)系在一起的。

    采用溫度作為被控變量時(shí),選擇哪一點(diǎn)溫度作為被控變量,應根據實(shí)際情況加以選擇,主要有以下幾種:

    塔頂(或塔底)的溫度控制 :一般來(lái)說(shuō),如果希望保持塔頂產(chǎn)品符合質(zhì)量要求,也就是主要產(chǎn)品從頂部餾出時(shí),應選擇塔頂溫度作為被控變量,這樣可以得到較好的效果。同樣,為了保持塔底產(chǎn)品符合質(zhì)量要求。則應以塔底溫度作為被控變量。為了保證另一產(chǎn)品質(zhì)量在一定的規格范圍內,塔的操作要有一定裕量。例如,如果主要產(chǎn)品在頂部餾出,操縱變量為回流量的話(huà),再沸器的加熱量要有一定富裕,以使在任何可能的擾動(dòng)條件下,塔底產(chǎn)品的規格都在一定范圍內。

    采用塔頂(或塔底)的溫度作為間接質(zhì)量指標,似乎最能反映產(chǎn)品的情況,實(shí)際上并不盡然。當要分離出較純的產(chǎn)品時(shí),在鄰近塔頂的各板之間溫差很小,所以要求對溫度檢測裝置有高的要求(即要求有高的精確度和靈敏度),但實(shí)際上很難滿(mǎn)足。不僅如此,微量雜質(zhì)(如某種更輕的組分)的存在,會(huì )使沸點(diǎn)有相當大的變化;塔內壓力的波動(dòng),也會(huì )使沸點(diǎn)有相當大的變化,這些擾動(dòng)很難避免。因此,除了像石油產(chǎn)品的分餾即按沸點(diǎn)范圍來(lái)切割餾分的情況之外,凡是要得到較純成分的精餾塔,往往不將檢測點(diǎn)置于塔頂或塔底。

    靈敏板的溫度控制 所謂靈敏板,是指當塔的操作經(jīng)受擾動(dòng)作用(或承受控制作用)時(shí),塔內各板的組分都將發(fā)生變化,各板溫度也將同時(shí)變化,當達到新的穩定狀態(tài)時(shí),溫度變化量最大的那塊板就稱(chēng)為靈敏板。由于干擾作用下的靈敏板溫度變化較大,因此對溫度檢測裝置的要求就不必很高了,同時(shí)也有利于提高控制精度。

    靈敏板的位置可以通過(guò)逐板計算或計算機仿真,依據不同情況下各板溫度分布曲線(xiàn)比較得出。但是,由于塔板效率不容易估準,所以還需結合實(shí)踐加以確定。通常,先根據測算.確定出靈敏板的大致位置,然后在它的附近設置若干檢測點(diǎn),然后在運行過(guò)程中選擇其中最合適的一個(gè)測量點(diǎn)作為靈敏板。

    中溫控制 取加料板稍上、稍下的塔板,或加料板自身的溫度作為被控變量,這種溫度檢測點(diǎn)選在中間位置的控制通常稱(chēng)為中溫控制。這種控制方案雖然在某些精餾塔上已經(jīng)取得成功,但在分離要求較高時(shí),或是進(jìn)料濃度ZF變動(dòng)較大時(shí),中溫控制將不能保證塔頂或塔底的成分符合要求。

    (2)采用壓力補償的溫度作為間接質(zhì)量指標

    采用溫度作為間接質(zhì)量指標有一個(gè)前提,那就是塔內壓力應保持恒定。盡管精餾塔的塔內壓力一般設有壓力控制系統進(jìn)行控制,但壓力也總會(huì )有些微小的波動(dòng),這對一般產(chǎn)品純度要求不太高的精餾塔是可以忽略的,但是對精密精餾等控制要求較高的場(chǎng)合,微小壓力的變化,將影響溫度與組分之間的關(guān)系,使得產(chǎn)品質(zhì)量難于滿(mǎn)足工藝要求,為此需對壓力的波動(dòng)加以補償,常用的有溫差控制和雙溫差控制。

    溫差控制:在精密精餾時(shí),溫差控制可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在精餾中,任一塔板的溫度是成分與壓力的函數,影響溫度變化的因素可以是成分,也可以是壓力。在一般塔的操作中,無(wú)論是常壓塔、減壓塔,還是加壓塔,壓力都是維持在很小范圍內波動(dòng),所以溫度與成分有對應關(guān)系。但在精密精餾中,要求產(chǎn)品純度很高,且塔頂和塔底產(chǎn)品的沸點(diǎn)相差又不大,此時(shí)壓力變化引起溫度的變化比成分變化引起的溫度變化要大得多,所以微小壓力的波動(dòng)具有較大的影響,不能忽略。例如,苯-甲苯二甲苯分離時(shí),大氣壓變化6.67 kPa,苯的沸點(diǎn)變化2℃,已超過(guò)了質(zhì)量指標的規定。這樣的氣壓變化是可能發(fā)生的,這就破壞了溫度與成分之間的對應關(guān)系。所以在精密精餾時(shí),用溫度作為被控變量往往得不到理想的控制效果,為此應該考慮補償或消除壓力微小波動(dòng)的影響。

    在塔壓波動(dòng)時(shí)。盡管各板上溫度會(huì )有一定的變化,而兩板間的溫差變化卻非常小。例如壓力從1.176 MPa變化到1.190 MPa時(shí),第52板和第65板的溫差基本上維持在2.8℃。這樣保持了溫差與成分的對應關(guān)系。因此可采用溫差作為被控變量來(lái)進(jìn)行控制,以保持最終產(chǎn)品的純度符合要求。

    在選擇溫差信號時(shí),檢測點(diǎn)應按下面方法進(jìn)行選擇。例如當塔頂餾出物為主要產(chǎn)品時(shí),應將一個(gè)檢測點(diǎn)放在塔頂(或稍下一些),即溫度變化較小的位置,另一個(gè)檢測點(diǎn)放在靈敏板附近,即成分和溫度變化較大、比較靈敏的位置。然后取這兩個(gè)測溫點(diǎn)的溫差作為被控變量。只要這兩點(diǎn)溫度隨壓力變化的影響相等(或十分相近),則壓力波動(dòng)的影響就幾乎相抵消。

    在石油化工生產(chǎn)中,溫差控制已成功應用于苯-甲苯、乙烯-乙烷等精密精餾系統。若要使溫差控制得到較好的控制效果,則溫差設定值要合理,不能過(guò)大,以及操作工況要穩定。

    雙溫差控制:雖然溫差控制可以克服由于塔內壓力波動(dòng)對塔頂或塔底產(chǎn)品質(zhì)量的影響,但采用溫差控制還存在一個(gè)缺點(diǎn),就是進(jìn)料流量變化時(shí),上升蒸氣流量發(fā)生變化,引起塔板間的壓降發(fā)生變化。當進(jìn)料流量增大時(shí),塔板問(wèn)的壓降增大而引起的溫差也將增大,溫差和組分之間的對應關(guān)系就會(huì )變化,所以此時(shí)不宜采用溫差控制。

    但此時(shí)可以采用雙溫差控制(或稱(chēng)溫差差值控制),即分別在精餾段和提餾段選取溫差,然后將這兩個(gè)溫差信號相減,得到溫差的差值作為間接控制質(zhì)標。由上面的分析可知,當進(jìn)料流量波動(dòng)時(shí),塔壓變化引起的溫差變化,不僅出現于精餾段(頂部),也出現于提餾段(底部),因而精餾段和提餾段的溫差相減后就可以相互抵消了,即消除了壓差變化的影響。從國內外應用溫差差值控制的許多裝置來(lái)看,在進(jìn)料流量波動(dòng)影響下,仍能得到較好的控制效果。

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    平衡操作

    精餾塔的操作應掌握物料平衡、氣液相平衡和熱量平衡。

    物料平衡指的是單位時(shí)間內進(jìn)塔的物料量應等于離開(kāi)塔的諸物料量之和。物料平衡體現了塔的生產(chǎn)能力,它主要是靠進(jìn)料量和塔頂、塔底出料量來(lái)調節的。操作中,物料平衡的變化具體反應在塔底液面上。當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。對于一個(gè)固定的精餾塔來(lái)講,塔壓差應在一定的范圍內,塔壓差過(guò)大,塔內上升蒸氣的速度過(guò)大,霧沫夾帶嚴重,甚至發(fā)生液泛而破壞正常的操作;塔壓差過(guò)小,塔內上升蒸氣的速度過(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)塔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,即氣液相平衡達不到預期的效果,熱平衡也被破壞而需重新予以調整。

    氣液相平衡主要體現了產(chǎn)品的質(zhì)量及損失情況。它是靠調節塔的操作條件(溫度、壓力)及塔板上氣液接觸的情況來(lái)達到的。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。當然溫度、壓力也會(huì )隨著(zhù)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)現的基礎,反過(guò)來(lái)又依附于它們。沒(méi)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;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,體現于進(jìn)料供熱和塔頂取熱發(fā)生的變化上。

    掌握好物料平衡、氣液相平衡和熱量平衡是精餾操作的關(guān)鍵所在,三個(gè)平衡之間相互影響、相互制約。在操作中通常是以控制物料平衡為主,相應調節熱量平衡,最終達到氣液相平衡。

    (1)要保持塔底液面穩定平衡,必需穩定:①進(jìn)料量和進(jìn)料溫度;②塔頂、側線(xiàn)及塔底抽出量;③塔頂壓力。

    (2)要保持穩定的塔頂溫度,必需穩定:①進(jìn)料量和進(jìn)料溫度;②頂回流、循環(huán)回流各中段回流量及溫度;③塔頂壓力;④汽提蒸汽量;⑤原料及回流不帶水。

    只要密切注意塔頂溫度、塔底液面,分析波動(dòng)原因,及時(shí)加以調節,就能掌握塔的三個(gè)平衡,保證塔的正常操作。



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