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影响精馏塔操作中质量指标的因素

通过以上分析，可以看出，在精馏塔的操作过程中，影响其质量指标的主要干扰有以下几种：

（l）进料流量F的波动

进料量指进入精馏塔物料的量，它的波动通常很难避免。假如不恒定，进料温度和进料热量的变化会影响到塔的焓平衡，因此必须保持进料温度的恒定。对于***的或位于整个生产过程的起点的精馏塔控制可采用定值控制，则可使进料流量保持恒定。但是，在一个连续的生产过程中，精馏塔的处理量往往是上一工序的产出量。如果一定要使进料量恒定，势必要设置很大的中间贮槽进行缓冲。二是采取在上一工序设置液位均匀控制系统来控制出料，使塔的进料流量F波动比较平稳，从而避免剧烈的变化。

（2）进料成分ZF的变化

进料成分取决于上一工序出料或原料情况，对精馏塔的控制系统来讲，它是不可控的干扰。而针对进料成分的较大变化，则必须重新设置控制变量。

（3）进料温度 TF及进料热量 QF的变化

进料温度通常是较为恒定的。（l）按提馏段指标的控制方案如果对釜底出料的成分要求高于塔顶出料，塔顶或精馏段板上温度不能很好地反映组分变化和实际操作回流比大于几倍***1小回流比时，可采用提馏段控制。假如不恒定，进料温度和进料热量的变化会影响到塔的焓平衡，因此必须保持进料温度的恒定。工业上往往先将进料预热，通过温度控制系统来使进料温度恒定。这对于进料状态全部是汽态或全部是液态时，可以保持进料热焓一定。当进料是汽液混相状态时，则只有当汽液两相的比例恒定时，进料热焓才能恒定，必要时应设置热焓控制的环节来维持。

（4）再沸器加热剂热量的变化

当加热剂是蒸汽时，加入热量的变化往往是由蒸汽压力的变化引起的。可以通过蒸汽总管设置压力控制系统来加以克服，或者在串级控制系统的副回路中予以克服。

（5）冷却剂入口温度及阀前压力的变化

冷却剂量的变化会影响到回流量或回流温度，它的变化主要是由于冷却剂的压力或温度变化引起的。对于这类干扰，以阀前压力波动影响较大，控制中用压力控制系统加以克服。

（6）环境温度的变化

精馏塔操作的环境温度的变化一般不大，但在采用风冷器作冷凝器时，则天气骤变与昼夜温差，对塔的操作影响较大，它会使回流量或回流温度变化。压力的降低可以使塔内被分离组分间的挥发度增加，这样使单位处理量所需的再沸器加热量下降，节省能量，提高经济效益。为此，应采用内回流控制的方法予以克服。内回流通常是指精馏塔的精馏段内上一层塔盘向下一层塔盘流下的液体量，一般要控制内回流为恒定量或按某一规律变化的操作。

由上述分析可以看出，进料流量和进料成分的波动是精馏塔操作的主要干扰，这个干扰往往不可控。

按精馏段指标的控制方案

如果对塔顶出料的成分要求高于釜底出料时，或者全部为气相进料时，或当塔底提馏段板上的温度不能很好地反映产品组分变化时，则可采用精馏段控制。精馏段温度也是衡量质量指标的间接指标，它是以改变回流量作为控制手段的方案，称为精馏段温控。

除了上述主要控制系统外，精馏段温控还设有若干个辅助控制系统。对进料量、塔压、塔底采出量与塔顶馏出液的控制方案，与提馏段温控时相同。在精馏段温控时，再沸器加热量应维持一定，而且足够大，以使塔在1大处理量时，仍能保持塔底产品的质量。

由于采用了精馏段温度作为间接质量指标，因此它能较直接地反映精馏段的产品情况。当精馏段恒定后，能较好地保证塔顶产品的质量。对于动态气相进料时，其进料量的变化过程也比较快，采用精馏段温控就比较及时。

提馏段和精馏段温控方案，分别以塔底和塔顶的温度作为被控变量。塔设备的高度与直径之比，因情况不同，差别很大，塔外壳用钢板焊制，也可用铸铁铸造，每层塔板为一节，并用法兰连接。当要分离的产品纯度较高时，由于塔顶或塔底的温度变化及其相邻塔之间的温度相差均很小，这就要求有非常灵敏的测温装置，同时对温控的调节精度都有很高的要求，但实际上却很难做到。解决这一问题的方法，是取精馏塔的灵敏板的温度作为被控变量。

所谓灵敏板，是指当塔的操作受到扰动或控制作用时，各板上的物料组分和温度变化1大的那块塔板。当产品组分变化时，在灵敏板处可获得1大的的温度变化值，所以，以灵敏板温度进行控制时，塔的产品纯度可以得到保证。

可溶性钙盐转化成碳酸钙垢在蒸馏过程中，可溶性有机酸钙盐与醪液中的可溶性碳酸盐反应生成碳酸钙垢：

CaA2 Na2CO3=CaCO3↓ 2NaA

CaA2 K2CO3=CaCO3↓ 2KA

2.3.3 可溶性钙盐受热分解生成难溶碳酸钙垢在蒸馏过程中，可溶性钙盐受热分解生成溶解度小的盐垢：

Ca（H CO3）2 =CaCO3 ↓ H2O CO2↑ Mg（HCO3）2 = MgCO3↓ H2O CO2↑

前处理制浆工艺对醪垢的生成也有影响

在酒精生产中，前处理制浆工艺可分为干法、半干法、湿法及改良湿法等，其对醪液输送、换热、蒸馏等过程中的结垢及积料影响程度从小到大，依次为湿法、干法、半干法、改良湿法。影响物料平衡的因素包括进料量和进料成分的变化，顶部馏出物及底部出料的变化。无论哪种制浆工艺，造成堵塔或换热器效率下降的主要原因均为醪垢的积累，物料粒度则是次要原因。

精馏流程和塔型的选择

乙醇和水混合料经预热器加热至泡点后，送至精馏塔，塔顶采用全凝器冷凝后，一部分作回流，其余为塔顶产品经冷却后送贮槽，塔釜采用直接蒸汽供热，塔底产品经冷却后送至贮槽，流程图如下图： 根据生产任务，若按每天开动设备24小时计算，产品流量为1.67t/h，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率，选用浮阀塔。需指出，由于能量关系因素V主要取决于再沸器加热量，但也取决于进料和回流的热焓。 塔设备的高度与直径之比，因情况不同，差别很大，塔外壳用钢板焊制，也可用铸铁铸造，每层塔板为一节，并用法兰连接。 塔体材料和踏板材料均选用TiNiCr918,因这种不锈钢具有高的强度极限，较低的屈服极限，的塑性和韧性，他的焊接性能和冷弯成形等工艺性也很好，是目前制造容器、塔的广泛的一类不锈钢，又因为这种钢在乙醇介质中有很好的耐腐蚀性，所以选用TiNiCr918。