Como os parâmetros do processo de uma coluna de destilação são ajustados e quais fatores os influenciam?
2023-05-08
Nos campos farmacêuticos, petroquímicos, químicos finos e outros, muitas vezes existem muitas misturas de fase líquida que precisam ser separadas ou purificadas, e a tecnologia de destilação se tornou o maior processo de separação de transferência de massa mais utilizado e maior.
1. Como ajustar a pressão da torre na operação de destilação?
Quais são os fatores que afetam a variação da pressão da torre?
A pressão da torre é um dos principais indicadores de controle da torre de destilação. Para qualquer operação da torre de destilação, a pressão da torre deve ser controlada dentro do índice especificado para ajustar outros parâmetros de acordo. As flutuações da pressão da torre são muito grandes, destruirão o equilíbrio material e o equilíbrio de gás-líquido da torre, para que o produto não atenda à qualidade necessária. Portanto, muitas torres de destilação têm suas medidas específicas para garantir que a pressão da torre seja estável dentro do intervalo apropriado.
Para a pressão da torre da torre pressurizada, existem dois métodos principais de ajuste.
O condensador de torre para o topo do condensador, a pressão da torre geralmente depende da quantidade de extração da fase gasosa para regular. No caso de outras condições permanecem inalteradas, o volume de extração da fase gasosa aumenta, a pressão da torre diminui; O volume de extração da fase gasosa diminui, a pressão da torre aumenta.
② Condensador superior da torre para o condensador completo, a pressão da torre depende principalmente do tamanho da dose fria para se ajustar, ou seja, equivalente a ajustar a temperatura do líquido do refluxo. Sob a premissa de outras condições permanecem inalteradas, aumentam a dose fria, a temperatura do líquido de refluxo é reduzida, a pressão da torre é reduzida; Se a dose fria for reduzida, a temperatura do líquido do refluxo aumenta, a pressão da torre aumenta.
Para o controle de pressão da torre de destilação de pressão reduzida, existem dois métodos principais.
① Quando o vácuo da torre é obtido com o auxílio da bomba do ejetor, o vácuo da torre pode ser ajustado ajustando a dose fria do condensador ou a temperatura do refrigerante no topo da torre, de modo a trocar a cauda volume de gás.
Para o controle de pressão da torre de pressão atmosférica, existem três métodos principais da seguinte maneira.
① Para os requisitos de estabilidade de pressão superior da torre, não são altos, não há necessidade de instalar o sistema de controle de pressão, deve ser definido no equipamento de destilação (condensador ou tanque de refluxo) em um oleoduto atmosférico para garantir que a pressão da torre esteja próxima da pressão atmosférica.
② Para os requisitos de estabilidade da pressão superior da torre, são altos ou são separados quando o material não pode estar em contato com o ar, o controle de pressão superior da torre pode ser usado para pressurizar o método de controle de pressão da torre.
O método acima de ajustar a pressão da torre não leva em consideração a necessidade real de analisar o gás não condensável para ajustar a pressão da fase gasosa da torre.
2. Como ajustar a temperatura da chaleira na operação de destilação?
Quais são os fatores que afetam a flutuação da temperatura da chaleira?
A temperatura da chaleira é determinada pela pressão da chaleira e pela composição do material. Durante a destilação, a qualidade do produto só pode ser garantida se a temperatura de chaleira necessária for mantida. É por isso que a temperatura da chaleira é um dos indicadores de controle mais importantes nas operações de destilação.
Quando a temperatura da chaleira muda, a temperatura da chaleira geralmente é ajustada ao normal, alterando a quantidade de vapor de aquecimento no reboiler. Quando a temperatura da chaleira é menor que o valor especificado, a quantidade de vapor deve ser aumentada para melhorar a quantidade de gaseificação do líquido da chaleira, de modo que o conteúdo da recombinação no líquido da chaleira aumenta relativamente, o ponto da bolha aumenta e a chaleira A temperatura aumenta. Quando a temperatura da chaleira é maior que o valor especificado, a quantidade de vapor deve ser reduzida para reduzir a quantidade de gaseificação do líquido da chaleira, de modo que o conteúdo de componentes de luz no líquido da chaleira aumenta relativamente, o ponto da bolha diminui e a chaleira A temperatura diminui.
Há mais razões para flutuações na temperatura da chaleira. Quando a pressão da torre sobe repentinamente, a temperatura da chaleira subirá e depois cai. Esse aumento na temperatura da chaleira é devido a um aumento no ponto de bolha do líquido de chaleira causado pelo aumento da pressão. Como resultado, a quantidade de vapor crescente na torre não aumenta, mas diminui devido ao aumento da pressão; Dessa maneira, a evaporação dos componentes mais leves da mistura de chaleira é incompleta, o que levará a uma diminuição no ponto de bolha do líquido da chaleira e, portanto, a uma diminuição na temperatura da chaleira. Por outro lado, quando a pressão da torre cai repentinamente, a quantidade de vapor crescente na torre aumentará devido à redução da pressão da torre, resultando em uma rápida redução no nível líquido da chaleira, para que os componentes pesados possam ser transportados para o topo da torre. À medida que os componentes do líquido da chaleira se tornam mais pesados, o ponto da bolha do líquido da chaleira aumenta e a temperatura da chaleira. Parece que a pressão da torre é um fator importante na variação da temperatura da chaleira. Portanto, a única maneira de saber exatamente se a temperatura da chaleira atende aos requisitos do processo é controlar primeiro a pressão da torre no índice exigido, caso contrário, isso pode levar à operação incorreta.
A temperatura da chaleira também diminui à medida que a concentração de componentes de luz na alimentação aumenta e aumenta à medida que a concentração de componentes pesados aumenta. Além disso, as flutuações na temperatura da chaleira podem ser causadas pela água na chaleira, a polimerização do material no reboiler bloqueando alguns dos tubos da coluna, flutuações no aquecimento da pressão do vapor, falha da válvula de regulação e danos ao equilíbrio da extração do material. Quando a temperatura da chaleira flutua, as razões para a flutuação devem ser analisadas e eliminadas. Por exemplo, o volume de extração superior da torre é muito pequeno, de modo que os componentes da luz pressionados na chaleira da torre e façam que a temperatura da chaleira caia. No momento, se você não aumentar a extração do topo da torre, basta aumentar a quantidade de vapor de aquecimento da chaleira da torre, não apenas a temperatura da chaleira não funciona, em casos graves também causará inundações líquidas. Outro exemplo é que o tubo do reboiler está bloqueado devido à polimerização do material, resultando em uma queda na temperatura da chaleira; neste momento, o equipamento deve ser interrompido para manutenção.
3. Como ajustar a relação refluxo na operação de destilação?
A relação refluxo é determinada de acordo com os requisitos de separação da matéria -prima. A proporção de refluxo é muito grande ou muito pequena, afetará a economia da operação de destilação e a qualidade do produto. Aumentar a relação refluxo aumenta a concentração de componentes de luz no produto superior, mas reduz a capacidade da torre e aumenta o consumo de resfriamento superior e calor da chaleira. Na operação normal, deve ser mantida na taxa de refluxo apropriada, para garantir a qualidade do produto, sob a premissa dos melhores resultados econômicos. Somente na torre das condições normais de produção estão danificados ou a qualidade do produto não é qualificada, para ajustar a relação refluxo.
Por exemplo, o topo do produto da torre no teor de recombinação aumenta, a qualidade do declínio, para aumentar a relação de refluxo apropriada. A carga da torre (volume de alimentação) é muito baixa, a fim de garantir uma certa taxa de vapor crescente na torre, também para aumentar a relação refluxo adequadamente. Para grandes unidades de produção, quando os diferentes tipos de estrutura da placa da torre e o aumento dos requisitos de velocidade de vapor e a faixa de trabalho de design de instrumentação e a produção real do tamanho da contradição, você pode corresponder correspondentemente à alteração da relação refluxo. Outro exemplo é a placa da torre da válvula flutuante, se a capacidade de processamento de apenas 50-60% da capacidade de projeto, a fim de fazer a válvula flutuante na faixa de trabalho apropriada, a fim de permitir que a faixa de medição da instrumentação na faixa apropriada De trabalho, deve -se aumentar para aumentar a relação refluxo para garantir a estabilidade da produção, o que é extremamente importante para grandes unidades de produção para manter a estabilidade necessária da produção.
Existem várias maneiras de ajustar a relação refluxo:
① Reduza a quantidade de extração superior da torre para aumentar a relação refluxo.
② O condensador de torre para o condensador pode aumentar a quantidade de líquido de arrefecimento da torre para melhorar a quantidade de condensado, aumentar a relação refluxo.
Tank Tanque de armazenamento intermediário líquido de refluxo Refluxo forçado, pode aumentar temporariamente o fluxo de refluxo para melhorar a relação refluxo, mas não deve refluxo de tanque de armazenamento vazio.
4. Na operação de destilação como ajustar a pressão diferencial da torre?
A pressão da torre é o principal fator para medir o tamanho da carga de gás na torre, mas também para julgar a operação de destilação da alimentação, fora do material é equilibrado um dos sinais importantes. No material de alimentação e descarga para manter um equilíbrio, a razão de refluxo é constante, a diferença de pressão da torre é basicamente constante. Quando o balanço normal do material é interrompido, ou a temperatura da torre, a mudança de pressão, fará com que a torre aumente na mudança de vazão de vapor, bem como a alteração da altura da vedação do líquido da placa da torre, causando assim a mudança de pressão da torre.
Operação de destilação, para causar a mudança de pressão da torre pelos motivos correspondentes ao ajuste, os métodos comumente usados têm três.
① No caso de alimentação inalterada, com o topo da extração da fase líquida para ajustar a diferença de pressão da torre. A extração do produto mais, então a torre do aumento da taxa de fluxo de vapor é reduzida, a queda de pressão da torre; O volume de extração é reduzido, a torre do aumento da taxa de fluxo de vapor aumenta, o aumento da pressão da torre.
② No caso da quantidade de extração constante, a quantidade de alimentação é usada para ajustar a diferença de pressão da torre. Aumentar a quantidade de alimentação, a pressão da torre aumenta; Diminuir a quantidade de alimentação, a pressão da torre diminui.
③ No escopo do índice do processo, a diferença de pressão da torre é ajustada pela mudança da temperatura da chaleira. Aumente a temperatura da chaleira, a diferença de pressão da torre aumenta; Abaixe a temperatura da chaleira, a diferença de pressão da torre cai.
Para os problemas do equipamento causados pela mudança de pressão diferencial, deve ser um tratamento específico específico, o tratamento sério deve interromper a manutenção.
5. Na operação de destilação, como ajustar a temperatura do topo da torre?
A temperatura da torre é um fator importante na determinação da qualidade do produto no topo da torre. Na premissa da pressão da torre permanece inalterada, a temperatura máxima aumenta, a parte superior dos produtos da torre no teor de recombinação aumenta, a qualidade diminui.
O método de ajuste de temperatura superior da torre, principalmente para dois tipos: um é o fluxo de retorno fixo, ajuste a temperatura de retorno; Uma temperatura de retorno fixo, ajuste o fluxo de retorno. Devido ao tamanho crescente da unidade de produção, o método de regulação da taxa de fluxo de retorno foi amplamente adotado em consideração a estabilidade da produção. Os métodos de regulamentação específicos são os seguintes:
① Use a taxa de fluxo de retorno para controlar a temperatura superior. A taxa de fluxo de retorno aumenta, a temperatura máxima diminui, esse método de regulação é usado principalmente quando o topo da torre é um condensador completo.
② Quando o topo da torre do refrigerante usado no processo de transferência de calor tem uma mudança de fase, a pressão evaporativa do refrigerante e o ajuste da série de temperatura superior para controlar a temperatura superior. A pressão de evaporação é reduzida, a temperatura de evaporação correspondente também é reduzida, fazendo com que a temperatura superior diminua. Este método pode ser usado para alterar a taxa de fluxo de retorno quando o condensador superior é um subconorde; Quando o condensador superior tem um efeito de sub-resfriamento, ele pode ser usado para alterar a temperatura de retorno.
③ Quando o topo da torre do refrigerante no processo de transferência de calor sem mudança de fase, o fluxo de refrigerante disponível e o ajuste da série de temperatura superior para controlar a temperatura superior. Se a taxa de fluxo aumentar, a temperatura máxima diminuirá. Este método pode alterar a taxa de fluxo de retorno e a temperatura de retorno.
④ Use a parte superior da área de transferência de calor do condensador da torre para ajustar a temperatura superior. Aumente o nível do refrigerante, a área de transferência de calor aumenta, a temperatura máxima diminui. Este método pode alterar a taxa de fluxo de retorno e a temperatura de retorno.
⑤ Quando a concentração do material na seção de destilação é relativamente alta, a diferença de temperatura entre algumas duas placas pode ser usada para ajustar a temperatura superior. A diferença de temperatura aumenta, o volume do refluxo aumenta e a temperatura máxima diminui.
6. Na operação de destilação, às vezes a temperatura da chaleira não aumenta por que motivo?
As torres de destilação podem não aumentar a temperatura durante o processo de inicialização e operação normal.
As razões pelas quais a temperatura da chaleira não aumenta durante o processo de inicialização pode ser:
① O evacuador da água (ou válvula de bloqueio de ar de drenagem) do sistema de aquecimento não está funcionando;
② A válvula de água de retorno da estação de elevação de água não está aberta;
③ O condensado a vapor no reboiler não é esvaziado e o vapor não pode ser adicionado a ele;
④ Há uma grande quantidade de água no material da chaleira da torre (água e material não são solúveis);
⑤ A estrutura do equipamento é irracional, de modo que a circulação líquida da chaleira é obstruída;
⑥ Devido à operação inadequada (o aquecimento do reinicialização tarde demais ou o volume de alimentação é muito grande, muito violento), resultando em refluxo para o volume de componentes de luz de chaleira da torre é muito grande, é difícil mencionar uma temperatura de chaleira, especialmente a fase líquida de baixa temperatura Torre de alimentação, muito fácil de aparecer esse fenômeno. Nesse momento, deve alterar a quantidade de alimentação, alimentar composição ou aumentar a quantidade de extração superior da torre, a fim de ajustar a operação.
A operação normal, causada pela temperatura da chaleira, não pode ser levantada pelos seguintes motivos:
① Bloqueio do tubo de circulação de fase líquida do reboiler na parte inferior da torre, para que o líquido da chaleira não circule;
②O material no tubo da coluna do reboiler é coque ou o tubo da coluna é bloqueado;
③ Drainagem e falha da válvula de bloqueio de gás;
④O componente da chaleira da torre é muito pesado e a termite existente não pode aquecer o líquido da chaleira até o ponto da bolha, resultando em baixa circulação do líquido da chaleira;
⑤ Uma gota na pressão da termite de chaleira de aquecimento;
⑥O nível de líquido da chaleira é muito baixo ou muito alto.
Fonte: reproduzida
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